KR101418412B1 - 로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기 - Google Patents

로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기 Download PDF

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Abstract

로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기가 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 로터의 회전 상태 측정 장치는, 로터의 회전력을 전달하는 원통형 메인 샤프트의 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 기준 위치로부터 저항이 상기 원통형의 둘레를 따라 선형적으로 증가하는 저항 띠; 상기 저항 띠의 소정 간격 내에 위치한 저항체를 통해 흐르는 전류 값을 측정하는 전류 측정부; 및 상기 저항체의 전류 값과 저항 크기를 바탕으로 상기 로터의 위치를 계산하고, 시간에 따른 상기 로터의 위치 변화를 분석하여 회전 속도를 계산하는 제어 모듈을 포함 한다.

Description

로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기{ROTATIONAL STATE MEASURING APPARATUS OF ROTOR AND WIND POWER GENERATOR COMPRISING THE SAME}
본 발명은 로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환시키고 이로부터 전기를 생산하는 것으로 무공해, 무한정의 바람을 이용함으로 환경에 미치는 영향이 적고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 풍력발전기가 여러 기 설치되어 있는 대규모 풍력발전단지의 경우에는 발전단가도 기존의 화석에너지 발전방식과 경쟁이 가능한 수준이어서 대체 에너지 산업으로서 빠르게 성장하고 있는 추세이다.
이러한 대규모 풍력발전단지에 설치되는 풍력발전기들은 풍속과 풍향과 같은 주변 환경의 변화를 계측하고 그에 따라 로터(Rotor)의 회전속도와 발전기의 출력을 독립적으로 제어할 뿐만 아니라, 통신망으로 연결되는 중앙관제센터에서 원격으로 그 운용상태를 관리하고 있다.
풍력발전기들의 효율적인 제어와 안전한 동작을 위해서는 풍향 센서, 풍속 센서, 로터의 회전속도 및 위치 측정 센서, 나셀의 나셀 요(yaw) 센서, 발전기 센서 등의 다양한 센서들을 설치하고 이들에서 계측되는 정보를 수시로 모니터링해야 한다.
특히, 풍력발전기의 제어에 있어서 복수의 블레이드가 바람을 받는 영향으로 회전하는 로터의 위치나 속도는 안정적인 출력뿐만 아니라 유지보수를 위한 지표로 활용되기 때문에 이들에 대한 정확한 측정이 요구되고 있다.
한편, 종래의 풍력발전기 로터의 위치 및 속도를 측정하기 위한 장비로는 기계식 엔코더를 사용하고 있다.
도 1은 종래의 로터의 위치 및 속도를 측정하기 위한 엔코더의 구성을 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 엔코더(10)는 로터와 나셀을 연결하는 로터 베어링(20)의 외륜(혹은 내륜)에 형성된 기어 이빨(21)과 맞물려 돌아가는 계측 기어(11)를 포함하며, 상기 계측 기어(11)의 회전량을 체크하여 로터의 위치 및 속도를 측정할 수 있다.
그러나, 종래에는 엔코더(10)의 유격으로 인하여 측정 위치 및 속도의 오차가 발생할 수 있으며, 기계적인 특성상 충격으로 인하여 파손이 될 경우 풍력발전기의 안전 및 유지보수가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 로터의 측정 위치 및 속도의 오차를 줄이고 내구성이 향상된 로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 로터의 회전력을 전달하는 원통형 메인 샤프트의 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 기준 위치로부터 저항이 상기 원통형의 둘레를 따라 선형적으로 증가하는 저항 띠; 상기 저항 띠의 소정 간격 내에 위치한 저항체를 통해 흐르는 전류 값을 측정하는 전류 측정부; 및 상기 저항체의 전류 값과 저항 크기를 바탕으로 상기 로터의 위치를 계산하고, 시간에 따른 상기 로터의 위치 변화를 분석하여 회전 속도를 계산하는 제어 모듈을 포함하는 로터의 회전 상태 측정 장치를 제공 한다.
또한, 상기 저항 띠는, 소정 폭으로 상기 로터의 0도 위치를 기준으로 하였을 때 360도까지 서로 다른 레벨의 저항 크기가 선형적으로 증가할 수 있다.
또한, 상기 저항 띠는, 상기 저항 크기의 레벨을 일정 단위로 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 전류 측정부는, 케이블을 통해 일정한 전원을 공급하는 전원 공급 모듈; 한 쌍으로 소정 간격 이격되게 형성되며, 복수의 전도체로 구성되어 일측 단부는 상기 케이블에 결선되고 타측 단부는 상기 저항 띠에 접촉되는 접촉 모듈; 상기 전원 공급 모듈 및 상기 저항 띠 사이에 설치되어 상기 접촉 모듈 사이에 흐르는 상기 전류 값을 측정하는 전류계; 및 상기 전원 공급 모듈, 케이블, 접촉 모듈 및 전류계를 장착하고 상기 메인 샤프트를 보호하는 샤프트 하우징의 내측에 고정 설치되는 고정 프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 모듈은, 상기 저항 띠에 접촉되는 상기 타측 단부가 브러시 타입의 탄성을 가지는 전도체로 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정 프레임은, 상기 저항 띠 측으로 연장되어 상기 케이블과 상기 접촉 모듈을 고정하는 복수의 지지대를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 저항 띠의 저항 크기 별로 대응되는 상기 로터의 위치를 저장하고, 상기 전류 측정부에서 측정되는 상기 전류 값으로 저항 크기를 산출하여 그 저항 크기에 대응되는 상기 로터의 위치와 속도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 시간에 따라 변화하는 상기 로터의 위치를 미분하여 상기로터의 속도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 전류 값의 크기의 변화와 그에 대응하는 상기 로터의 위치를 저장하고, 상기 메인 샤프트의 회전에 따라 측정되는 상기 전류 값에 대응되는 상기 로터의 위치 및 속도를 계산할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 블레이드가 결합되어 바람의 힘에 의해 회전하는 로터, 상기 로터에 연결된 메인 샤프트로부터 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환하는 발전설비들이 설치되는 나셀 및 상기 로터와 상기 나셀을 지지하는 타워를 포함하는 풍력발전기에 있어서, 상기한 항들 중 어느 하나의 회전 상태 측정 장치를 포함하는 풍력발전기를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 메인 샤프트에 설치된 저항 띠의 저항 크기가 선형적으로 증가하는 것을 이용하여 전기적으로 로터의 위치 및 속도를 측정함으로써 기존의 엔코더의 유격과 측정 단위 간격으로 인한 오차 발생을 예방할 수 있다.
또한, 종래의 엔코더의 기계적인 파손 없이 전기적 방법을 이용하여 로터의 회전 상태를 측정함으로써 측정 장비의 수명을 연장시킬 수 있으며 그에 따른 유지보수 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 로터의 위치 및 속도를 측정하기 위한 엔코더의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 측정부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 저항 띠를 길이방향으로 펼친 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전류 측정부의 세부 구성을 나타낸 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 위치와 속도를 측정하는 과정을 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 회전 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기(100)는 크게 복수의 블레이드(blade)(111)가 결합되어 바람의 힘에 의해 회전하는 로터(rotor)(110), 로터(110)에 연결된 메인 샤프트(main shaft)(121)로부터 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환하는 발전설비들을 포함하는 나셀(120) 및 상기 로터(110)와 나셀(120)을 지지하는 타워(130)로 구분할 수 있다.
로터(110)는 바람에 의해 회전되는 부분으로 복수의 블레이드(111)가 설치된다. 이하, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 블레이드(111)의 수를 3개로 가정하여 설명하되 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 가감될 수 있다. 그리고, 각 블레이드(111)는 도면에서는 생략되었으나 피치 시스템의 제어에 따라 피치각이 조절될 수 있도록 회전 가능하게 결합된다.
나셀(120)의 내부에는 메인 샤프트(121), 증속기(122), 발전기축(123), 발전기(124) 및 모니터링부(125) 및 샤프트 하우징(126)이 설치된다.
메인 샤프트(121)는 블레이드(111)에 의해 회전하는 로터(Rotor)에 연결되어 그 회전력을 증속기(122)로 전달하는 주축으로서의 역할을 한다.
증속기(122)는 로터(110)의 회전력을 전달하는 메인 샤프트(121)에 연결되어, 로터(110)가 바람에 의해 회전되면 메인 샤프트(121)를 통하여 전달되는 회전력을 증속시켜 발전기축(123)을 통해 발전기(124)로 전달할 수 있다. 그리고, 발전기(124)는 전달되는 회전력을 전기에너지로 변환한다.
모니터링부(125)는 로터(110) 및 나셀(120)에 포함되는 각종 장비의 상태정보를 수집하여 후술되는 메인 컨트롤러(131)로 전달한다.
예컨대, 모니터링부(125)는 풍향 센서, 풍속 센서, 로터의 회전속도 및 위치 측정 센서, 나셀의 나셀 요(yaw) 센서, 발전기 센서 등의 다양한 센서들로부터 계측되는 정보를 주기적 혹은 비주기적으로 수집할 수 있다.
샤프트 하우징(126)은 나셀(120)의 내부에 고정되는 메인 프레임으로 원통형으로 형성되어 내부를 관통하는 메인 샤프트(121)를 보호한다.
특히, 샤프트 하우징(126)의 내부에는 전기적인 방법을 이용하여 메인 샤프트(121)의 회전에 따른 로터(110)의 위치 및 속도를 측정하는 회전체 측정부(200)가 설치되며, 이에 대한 설명은 뒤에서 자세히 언급하도록 한다. 이하, 설명에 있어서 로터(110)의 회전 상태는 로터(110)가 회전함에 따라 측정될 수 있는 위치(예; 각도) 및 회전 속도를 포함하는 의미를 갖는다.
타워(130)의 내부에는 메인 컨트롤러(131), 통신부(132) 및 컨버터(133)가 설치된다.
메인 컨트롤러(131)는 풍력발전기(100)의 전반적인 동작을 제어하며 로터(110), 나셀(120) 및 후술할 컨버터(133)에 포함된 각종 장치의 작동을 제어할 수 있다.
이러한, 메인 컨트롤러(131)로는 논리연산제어장치(Programmable Logic Controller; PLC)가 사용될 수 있다.
메인 컨트롤러(131)는 모니터링부(125)를 통해 수집된 로터(110)의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 포함하는 상태정보에 근거하여 풍력발전기(100)의 출력을 제어한다. 그리고, 안정적인 로터(110)의 회전속도를 유지하기 위하여 피치 시스템에 지령을 인가할 수 있다.
통신부(132)는 내부로는 메인 컨트롤러(131)와 연결되고 외부로는 풍력발전단지의 운용상태를 관장하는 중앙관제센터와 통신하여 모니터링 정보 및 제어 정보를 주고 받는다.
컨버터(133)는 로터(110)의 회전에 의해 발전기(124)로부터 생성된 전기에너지를 계통(Grid)으로 공급하기에 적합한 안정적인 전력으로 변환한다.
한편, 종래의 기계식 엔코더를 이용하여 로터의 회전 상태를 측정함에 있어서 발생되는 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 측정부(200)의 구성을 다음의 도 3 내지 도 5를 통하여 설명한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 측정부의 구성을 나타낸 단면도이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 회전체 측정부(200)는 저항 띠(210), 전류 측정부(220) 및 제어 모듈(230)을 포함한다.
저항 띠(210)는 로터(110)의 회전력을 전달하는 메인 샤프트(121)의 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 기준 위치로부터 저항이 원통형의 둘레를 따라 선형적으로 증가하는 저항체로 구성된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 저항 띠를 길이방향으로 펼친 상태를 나타낸다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 저항 띠(210)는 소정 폭으로 로터(110)의 0도 위치를 기준으로 하였을 때 360도 까지 0Ω, 1Ω, 2Ω, …, nΩ 식으로 서로 다른 레벨의 저항 크기가 선형적으로 증가한다.
즉, 미리 로터(110)의 위치(각도)에 따라 저항 띠(210)의 크기를 다르게 구성하며, 이 때, 선형적으로 증가되는 저항 크기의 레벨 수가 많을 수록 로터(110)의 측정 위치를 세분화할 수 있으므로 보다 정확한 위치를 측정할 수 있다.
이 때, 도 4의 실시 예에서는 저항 크기의 레벨이 1Ω 단위로 증가하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 저항 크기의 레벨 수를 고려하여 소정 단위로 증가하도록 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전류 측정부의 세부 구성을 나타낸 확대 단면도이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전류 측정부(220)는 저항 띠(210)의 소정 간격 내에 위치한 저항체를 통해 흐르는 전류 값을 측정하며, 전원 공급 모듈(221), 케이블(222), 접촉 모듈(223), 전류계(224), 고정 프레임(225), 체결 부재(226) 및 지지대(227)를 포함한다.
전원 공급 모듈(221)은 전기적 방식을 이용한 로터(110)의 회전 상태를 측정하기 위하여 케이블(222)을 통해 일정한 전원을 공급한다.
접촉 모듈(223)은 한 쌍으로 소정 간격 이격 형성되며, 복수의 전도체로 구성되어 각각의 일측 단부는 케이블(222)에 결선되고 타측 단부는 저항 띠(210)에 접촉한다.
이 때, 접촉 모듈(223)은 저항 띠(210)에 접촉되는 상기 타측 단부가 브러시 타입의 탄성을 가지는 전도체로 구성될 수 있다. 그래서, 접촉 모듈(223)은 로터(110)가 발전을 위한 회전 방향 혹은 그 역방향으로 회전하더라도 유연하게 접촉상태를 유지하고 접촉된 저항 띠(210)사이를 통전시킨다.
전류계(224)는 전원 공급 모듈(221) 및 저항 띠(210) 사이에 설치되어 인가된 전류가 복수의 접촉 모듈(223)사이에 흐르는 전류 값을 측정한다.
특히, 전류계(224)는 메인 샤프트(121)의 회전으로 저항 띠(210)가 회전하면 복수의 접촉 모듈(223) 양단에 걸리는 저항의 크기가 레벨에 따라 선형적으로 증가하므로 그에 따라 선형적으로 감소하는 전류 값을 측정한다.
이 때, 저항 및 전류가 선형적으로 증가 및 감소하는 것은 로터(110)가 0도에서 360도 까지 1회전 하는 동안에 일어나고 회전 주기마다 리셋된다.
고정 프레임(225)은 전원 공급 모듈(221), 케이블(222), 접촉 모듈(223) 및 전류계(224)를 장착하고 볼트와 같은 체결 부재(226)를 통해 샤프트 하우징(126)의 내측에 고정 설치된다.
그리고, 고정 프레임(225)은 상기 저항 띠(210)측으로 연장되어 케이블(222)과 복수의 접촉 모듈(223)을 고정하는 복수의 지지대(227)를 포함한다.
한편, 제어 모듈(230)은 전류계(224)에서 측정되는 전류 값과 그에 따른 저항 크기를 바탕으로 상기 로터(110)의 위치를 계산하고, 시간에 따른 로터(110)의 위치 변화를 분석하여 회전 속도를 계산한다.
예컨대, 제어 모듈(230)은 저항 띠(210)의 저항 크기 별로 대응되는 로터(110)의 위치를 미리 저장한다. 그리고, 전류계(224)에서 측정되는 전류 값으로 저항 크기를 산출하여 그 저항 크기에 대응되는 로터(110)의 위치와 속도를 계산한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 위치와 속도를 측정하는 과정을 나타낸다.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어 모듈(230)은 메인 샤프트(121)에 저항 띠(210)가 설치되면 로터(110)가 0도에서 360도까지 1회전 하는 동안 측정되는 저항 크기의 변화와 그에 대응하는 로터(110)의 위치를 저장한다.
이 때, 도 6의 (A)는 메인 샤프트(121)에 설치되는 저항 띠(210)가 0도에서 360도까지 1회전하는 동안의 저항 변화와 로터(110)의 위치를 그래프로 나타낸 것이다.
그리고, 도 6의 (B)는 저항 띠(210)가 설치된 이후에 메인 샤프트(121)를 1회전하면서 측정되는 전류 값의 크기 변화에 따른 로터(110)의 위치 변위량을 그래프로 나타낸 것이다.
즉, 저항 띠(210)의 저항을 0도를 기준으로 하여서 0Ω부터 선형적으로 증가하도록 설치하였으므로 로터(110)의 회전에 따라서 메인 샤프트(121)가 회전을 하게 되면, 저항은 (A)와 같이 선형적으로 증가하고, 전류는 (B)와 같이 선형적으로 감소를 하게 된다.
이 때, 제어 모듈(230)은 R=V/I 이므로 전류계(224)에서 측정된 전류 값을 기초로 현재 로터(110)의 위치에 해당하는 저항 크기를 계산할 수 있다.
그리고, 제어 모듈(230)은 계산된 저항 크기를 미리 저장된 저항의 크기 변화에 대응되는 로터(110)의 위치 정보를 참조하여 로터의 위치를 계산할 수 있다.
또한, 제어 모듈(230)은 시간에 따라 변화하는 로터(110)의 위치를 미분하여 속도를 계산할 수 있다.
제어 모듈(230)은 위와 같이 전기적 방법을 이용하여 측정된 로터(110)의 위치 및 속도를 모니터링부(125)로 전달하여, 풍력발전기(100)의 안정적인 제어에 활용할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면 메인 샤프트(121)에 설치된 저항 띠(210)의 저항이 선형적으로 증가하는 것을 이용하여 전기적으로 로터의 위치 및 속도를 측정함으로써 기존의 엔코더의 유격과 측정 단위 간격으로 인한 오차 발생을 예방할 수 있다.
또한, 기계적인 파손 없이 전기적 방법을 이용하여 로터(110)의 회전 상태를 측정함으로써 측정 장비의 수명을 연장할 수 있어 내구성을 향상시키고 유지보수에 대한 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예컨대, 도 6을 통해 설명한 본 발명의 실시 예에서는 제어 모듈(230)이 저항 크기의 변화와 그에 대응하는 로터(110)의 위치를 저장하고, 메인 샤프트(121)의 회전에 따른 전류로 저항을 계산하여 로터(110)의 위치를 측정하는 것으로 설명하였다.
그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 제어 모듈(230)이 저항 띠(210)로 인한 전류 값의 크기 변화와 그에 대응하는 로터(110)의 위치를 저장하고, 메인 샤프트(121)의 회전에 따라 측정되는 전류 값의 크기만으로도 대응되는 로터(110)의 위치 및 속도를 계산할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 풍력 발전기 110: 로터
111: 블레이드 120: 나셀
121: 메인 샤프트 122: 증속기
123: 발전기축 124: 발전기
125: 모니터링부 126: 샤프트 하우징
130: 타워 131: 제어부
132: 통신부 133: 컨버터
200: 회전체 측정부 210: 저항 띠
220: 전류 측정부 221: 전원 공급 모듈
222: 케이블 223: 접촉 모듈
224: 전류계 225: 고정 프레임
226: 체결 부재 227: 지지대
230: 제어 모듈

Claims (10)

  1. 로터의 회전력을 전달하는 원통형 메인 샤프트의 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 기준 위치로부터 저항이 상기 원통형의 둘레를 따라 선형적으로 증가하는 저항 띠;
    상기 저항 띠의 소정 간격 내에 위치한 저항체를 통해 흐르는 전류 값을 측정하는 전류 측정부; 및
    상기 저항체의 전류 값과 저항 크기를 바탕으로 상기 로터의 위치를 계산하고, 시간에 따른 상기 로터의 위치 변화를 분석하여 회전 속도를 계산하는 제어 모듈을 포함하되,
    상기 저항 띠는, 소정 폭으로 상기 로터의 0도 위치를 기준으로 하였을 때 360도까지 서로 다른 레벨의 저항 크기가 선형적으로 증가하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항 띠는 상기 저항 크기의 레벨을 일정 단위로 증가시키는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 측정부는,
    케이블을 통해 일정한 전원을 공급하는 전원 공급 모듈;
    한 쌍으로 소정 간격 이격되게 형성되며, 복수의 전도체로 구성되어 일측 단부는 상기 케이블에 결선되고 타측 단부는 상기 저항 띠에 접촉되는 접촉 모듈;
    상기 전원 공급 모듈 및 상기 저항 띠 사이에 설치되어 상기 접촉 모듈 사이에 흐르는 상기 전류 값을 측정하는 전류계; 및
    상기 전원 공급 모듈, 케이블, 접촉 모듈 및 전류계를 장착하고 상기 메인 샤프트를 보호하는 샤프트 하우징의 내측에 고정 설치되는 고정 프레임을 포함하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접촉 모듈은, 상기 저항 띠에 접촉되는 상기 타측 단부가 브러시 타입의 탄성을 가지는 전도체로 구성되는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정 프레임은, 상기 저항 띠 측으로 연장되어 상기 케이블과 상기 접촉 모듈을 고정하는 복수의 지지대를 포함하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 저항 띠의 저항 크기 별로 대응되는 상기 로터의 위치를 저장하고, 상기 전류 측정부에서 측정되는 상기 전류 값으로 저항 크기를 산출하여 그 저항 크기에 대응되는 상기 로터의 위치와 속도를 계산하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 시간에 따라 변화하는 상기 로터의 위치를 미분하여 상기로터의 속도를 계산하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 전류 값의 크기의 변화와 그에 대응하는 상기 로터의 위치를 저장하고, 상기 메인 샤프트의 회전에 따라 측정되는 상기 전류 값에 대응되는 상기 로터의 위치 및 속도를 계산하는 로터의 회전 상태 측정 장치.
  10. 복수의 블레이드가 결합되어 바람의 힘에 의해 회전하는 로터, 상기 로터에 연결된 메인 샤프트로부터 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환하는 발전설비들이 설치되는 나셀 및 상기 로터와 상기 나셀을 지지하는 타워를 포함하는 풍력발전기에 있어서,
    제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 회전 상태 측정 장치를 포함하는 풍력발전기.
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