KR102437144B1 - 전기 에너지 전달 장치 - Google Patents

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KR102437144B1
KR102437144B1 KR1020187025574A KR20187025574A KR102437144B1 KR 102437144 B1 KR102437144 B1 KR 102437144B1 KR 1020187025574 A KR1020187025574 A KR 1020187025574A KR 20187025574 A KR20187025574 A KR 20187025574A KR 102437144 B1 KR102437144 B1 KR 102437144B1
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베르너 쉬페르스
라르스 사리넨
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롤스-로이스 오와이 아베
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Abstract

선박을 추진하기 위한 스러스터로서, 상기 장치는 : 상부 하우징; 상기 상부 하우징에 대해 회전하도록 구성된 하부 하우징; 상기 상부 하우징 내에 배열된 제1 몸체로서, 상기 제1 몸체는 자기장을 제공하기 위해 제1 인덕터를 포함하는, 제1 몸체; 및 상기 하부 하우징 내에 배열된 제2 몸체로서, 상기 제2 몸체는 상기 자기장으로부터 전류를 생성하기 위해 제2 인덕터를 포함하는, 제2 몸체를 포함하는, 스러스터.

Description

전기 에너지 전달 장치
본 발명은 전기 에너지를 전달하기 위한 장치에 관한 것이다.
기계 시스템은 기계 시스템의 인접한 (고정식 또는 회전 가능한) 부품(part)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 부품을 포함할 수 있다. 이러한 2 개의 부품들 간의 전기 에너지 전달은 2 개의 부품들의 이동으로 인해 여러 가지 문제점을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 선박은 물 속에서 선박을 추진시키기 위해 아지무스 스러스터(Azimuth Thruster)를 포함할 수 있다. 아지무스 스러스터는 일반적으로 스러스터의 방향을 선택하기 위해 수직축을 중심으로 회전될 수 있는 프로펠러를 포함한다. 선박의 고정식 부품 그리고 회전 가능한 아지무스 스러스터 간의 전기 에너지 전달은 몇 가지 문제점을 제기할 수 있다.
EP 3 018 668 A1 (2016.05.11.) KR 2015 0066234 A (2015.06.16.) US 2010/127892 A1 (2010.05.27.)
다양한 예들에 따르면, 선박을 추진하기 위한 스러스터로서, 상기 스러스터는 : 상부 하우징; 상기 상부 하우징에 대해 회전하도록 구성된 하부 하우징; 상기 상부 하우징 내에 배열된 제1 몸체로서, 상기 제1 몸체는 자기장을 제공하기 위해 제1 인덕터를 포함하는, 제1 몸체; 및 상기 하부 하우징 내에 배열된 제2 몸체로서, 상기 제2 몸체는 상기 자기장으로부터 전류를 생성하기 위해 제2 인덕터를 포함하는, 제2 몸체를 포함하는, 스러스터가 제공된다.
따라서, 이러한 방식으로, 시스템은 각각의 제1 몸체 및 제2 몸체 내에 포함된 제1 인덕터와 제2 인덕터 사이에서 비접촉식 전력 전송을 제공할 수 있다. 따라서, 시스템은 제1 몸체 및 제2 몸체 사이에서 점점 더 강력하고 효율적인 전력 전달을 제공할 수 있다.
추가적으로, 몸체 구성은, 보다 넓은 몸체들 그리고 이에 따라 더 큰 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들이 사용되어 전달되는 전력량을 증가시킬 수 있도록, 감소된 모듈 풋 프린트로 인한 개선된 공간 사용을 가능하게 할 수 있다. 또한, 보다 견고한 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 향상된 신뢰성 및 향상된 서비스 간격으로 이어질 수 있다. 또한, 몸체 구성은 유지보수의 용이성을 증가시킬 수 있다.
따라서, 시스템은 센서, 프로세서, 또는 무선 정보 전달 시스템 중 하나 이상에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다.
따라서, 시스템의 유도 및/또는 공진 성질은 전력 전달의 보다 큰 효율 및 개선된 신뢰성과 함께, 몸체들 간의 증가된 간격을 허용할 수 있다. 또한, 이 시스템은 비-공진 시스템들에서 요구되는 자기 코어가 없기 때문에 점점 더 효율적이고 무게를 절감할 수 있게 한다. 특히, 공진 시스템은 제1 인덕터 및 제2 인덕터 각각이 동조된 LC 회로를 형성하도록 용량적으로 로딩(capacitively loaded)되는 것을 보장할 수 있다. 1차 코일 및 2차 코일이 공통 주파수에서 공진된다면, 코일 직경의 수 배 범위에 걸쳐 발진기 사이에 전력이 전달될 수 있다.
옵션으로, 제1 몸체는 자기장을 제공하기 위해 다수의 제1 인덕터들을 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 상기 제1 몸체의 두 개 이상의 부분들은 제1 몸체 전체에 걸쳐 개선된 전력 밀도를 보장하기 위해 제1 인덕터들을 포함할 수 있다.
옵션으로, 제2 몸체는 자기장으로부터 전류를 생성하기 위해 다수의 제2 인덕터들을 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 상기 제2 몸체의 두 개 이상의 부분들은 제2 몸체 전체에 걸쳐 개선된 전력 수신을 보장하기 위해 제2 인덕터들을 포함할 수 있다.
따라서, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들 중 하나 이상이 고장날 경우, 적어도 하나의 발진기 쌍이 동작 상태를 유지한다면, 전력 전달은 여전히 모든 상대적 회전 위치들에서 제공될 수 있다. 추가적으로, 증가된 공진기 쌍들의 개수로 인하여 개선된 전기 커플링으로 인해, 전력 가용성의 증가로 인해 시스템 내에 더 많은 전기 부품들이 지원될 수 있다.
옵션으로, 상기 제2 인덕터들 중 적어도 하나는 모든 상대적 회전 위치들에서 자기장으로부터 전류를 생성하도록 구성될 수 있다.
따라서, 시스템은 제2 몸체에 대해 제1 몸체가 회전하는 동안 전력 전달이 항상 유지될 수 있도록 몸체들이 서로에 대해 배치되도록 한다.
옵션으로, 상기 또는 각각의 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 모든 상대적 회전 위치들에서 자기장으로부터 전류를 생성하도록 구성될 수 있다.
따라서, 시스템은 폐쇄된 셀 시스템 내에서 배터리의 사용 또는 일시적인 동력 저장을 무력화(negating)할 수 있는데, 이는 동력 전달이 항상 유지되기 때문이다.
아지무스 스러스터와 같은 폐쇄된 전기-기계적 셀 내에서 배터리를 제거하거나 또는 일시적인 전력 저장 수단을 이용하면 여러 가지 이점들이 있을 수 있다. 따라서, 시스템으로부터 소비재를 제거하는 것과 함께, 시스템 복잡성 및 제조비용이 감소될 수 있다. 이에 따라, 제한된 충전/방전 능력 및 감소된 서비스 비용으로 인해 유지 보수 기간이 길어질 수 있다. 또한, 예를 들어 배터리 내에 포함된 물질들의 손상 또는 누출에 대한 우려로 인해 아지무스 스러스터의 가혹한 작동 상태들로부터의 일시적인 전력 저장 수단의 제거는 유익한 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 배터리의 사용은 그러한 용도에 대해 실용적이지 않다.
옵션으로, 상기 또는 각각의 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 각각 제1 몸체 및 제2 몸체의 개별 부분들 상에 구성될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 제1 몸체 및 제2 몸체 사이의 간격 및 전력 등급에 따라 적절히 이격될 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 시스템의 동작 요구 사항에 따라 적절하게 이격될 수 있다.
옵션으로, 상기 또는 각각의 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 하나 이상의 각각의 반경 방향 위치들에서 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 내에 구성될 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 제1 몸체 내의 하나 이상의 미리 결정된 반경 방향 위치들에서, 상기 제1 몸체는 모든 상대적 회전 위치들에서 실질적으로 동일한 전력 밀도 및 전력 수용 능력을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 시스템의 동작 요구 사항에 따라 적절하게 이격될 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 각각 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 내에서 매칭하는 반경 방향 위치들에 구성될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 시스템은 연속적인 전력 전송의 개선된 신뢰성 및 보증을 위해 제1 인덕터와 제2 인덕터의 오버랩을 제공하여, 제1 몸체 및 제2 몸체 사이의 증가된 간격을 허용할 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 인덕터들 및/또는 상기 제2 인덕터들 중 임의의 하나 이상은 상응하는 몸체들의 둘레 주위에 등간격으로 이격될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 제1 인덕터와 제2 인덕터의 중첩 정도는 임의의 시점에서 알려질 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 시스템의 동작 요구 사항들에 따라 적절하게 이격될 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 인덕터들 및/또는 상기 제2 인덕터들 중 임의의 하나 이상은 상응하는 몸체들의 둘레 주위에 불균형적으로 이격될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 제1 인덕터와 제2 인덕터의 중첩 정도는 임의의 시점에서 추가적으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들은 시스템의 동작 요구 사항들에 따라 적절하게 이격될 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체는 약 1 mm 내지 100 mm 간격으로 이격될 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 시스템은 느슨하게 결합되거나, 단단히 결합되거나, 또는 임계적으로(critically) 결합될 수 있으며, 여기서, 전력 전달이 최적이다. 따라서, 인덕터들은 제1 인덕터로부터 전송된 플럭스의 적어도 상당 부분이 제2 인덕터에 의해 수용되도록 이격될 수 있다.
바람직하게는, 시스템은 과결합되지 않으며, 상기 제2 코일은 1차 전자장이 붕괴될 정도로 가깝다.
옵션으로, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체는 약 10 mm 내지 20 mm 간격으로 이격될 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 시스템은 "임계 결합(critically coupled)" 조건을 만족시키며, 이 경우, 통과 대역에서의 전달이 최적이다. 따라서, 몸체들은 제1 인덕터로부터 제2 인덕터로의 전력 전달에 있어서 개선된 효율을 제공하도록 배열될 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 인덕터들 또는 각각의 제1 인덕터는 미리 결정된 주파수 대역 내에서 공진하도록 동조될 수 있으며, 상기 제2 인덕터들 또는 각각의 제2 인덕터는 미리 결정된 주파수 대역 내에서 공진하도록 동조될 수 있으며, 상기 제2 인덕터들 또는 각각의 제2 인덕터의 주파수 대역은 상기 제1 인덕터들 또는 각각의 제1 인덕터의 주파수 대역과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 상기 또는 각각의 제1 인덕터의 공진은 상기 또는 각각의 제2 인덕터를 용이하게 공진시킬 것이다.
옵션으로, 각각의 몸체는 전도성 물질을 포함할 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 상기 몸체들은, 필요한 변경을 가하여, 각각의 제1 인덕터 및/또는 상기 또는 각각의 제2 인덕터로 또는 그로부터 전기를 전도할 수 있다.
옵션으로, 각각의 몸체는 하나 이상의 평평한 표면 또는 텍스처링된 표면을 포함하는 대향 표면(facing surface)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 상기 몸체들은 미리 결정된 위치들 또는 대향하는 섹션들에서 형성될 수 있다. 따라서, 몸체들 간의 간격은 특정 섹션들에서는 감소될 수 있는 반면, 다른 섹션들에서는 증가될 수 있다. 따라서, 증가되거나 감소된 간격은 모든 상대적 회전 위치들에서 전류를 발생시키도록 균등화 및/또는 유지를 보조할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 증가되거나 감소된 간격은, 필요한 변경을 가하여, 제1 몸체 및 제2 몸체 내의 모든 상대적인 회전 위치들에서 각각의 전력 밀도 및 전력 수용 능력을 균등화하는데 도움을 줄 수 있다.
옵션으로, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 중 하나는 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 중 다른 하나와 동심원 상으로 배치될 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 상기 시스템은 중첩을 허용할 수 있고, 따라서, 제2 몸체에 대해 제1 몸체가 회전하는 동안 항상 전력 전달이 유지되게 할 수 있다. 제2 몸체에 대해 제1 몸체를 동심원으로 배열함으로써, 제1 인덕터 및 제2 인덕터는 모든 상대적 회전 위치들에서 자기장으로부터 전류를 생성하도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 이러한 방식으로, 상기 시스템은 상기 몸체들 내에 포함된 방사상으로 중첩되는 물질이 없기 때문에 전력 전달에 있어서 개선된 효율을 제공한다. 따라서, 시스템은 효율적인 전력 전달을 제공할 수 있으면서, 시스템이 소형으로 유지되는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 상기 시스템은 서로에 대한 몸체들의 사이징을 통해 부가된 효율을 제공한다.
옵션으로, 각각의 몸체는 링을 포함할 수 있다.
이에 따라, 이러한 방식으로, 제1 몸체 및 제2 몸체 모두의 링 형상은 모든 상대적인 회전 위치들에서 몸체들의 실질적으로 일정한 중첩 정도를 허용할 수 있다. 따라서, 제1 몸체와 제2 몸체 사이의 전력 전달 정도는 연속적이고 그리고 적어도 실질적으로 일정할 수 있다.
옵션으로, 스러스터는 제2 인덕터로부터 전기 에너지를 수신하기 위해 제2 인덕터에 연결된 무선 주파수 통신 회로를 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 무선 주파수 통신 회로는, 상기 또는 각각의 제1 인덕터로부터 상기 또는 각각의 제2 인덕터로 무선으로 전달될 수 있는, 상기 또는 각각의 제2 인덕터로부터의 전기 에너지에 의해 구동될 수 있다.
옵션으로, 상기 스러스터는 상기 장치의 적어도 일부의 동작 상태를 감지하기 위해 센서를 포함할 수 있으며, 상기 무선 주파수 통신 회로는 상기 센서에 연결되며 그리고 상기 감지된 동작 상태에 대해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
옵션으로, 상기 스러스터는 상기 상부 하우징에 대해 회전하도록 상기 하부 하우징을 제어하기 위해 제어기를 더 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 상기 상부 하우징에 대한 상기 하부 하우징의 회전은 원격으로 제어될 수 있다.
옵션으로, 상기 상부 하우징은 아지무스 스러스터의 고정식 부분이며, 그리고 상기 하부 하우징은 상기 아지무스 스러스터의 회전 가능한 부분이다.
옵션으로, 상기 제1 인덕터는 제1 공진 변압기를 포함할 수 있으며, 그리고 상기 제2 인덕터는 제2 공진 변압기를 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 공진 변압기들은 다른 인덕터들보다 더 효율적일 수 있으며, 그리고 전력 전달 기기의 1차측과 2차측 사이에 인력을 겪지 않을 수 있다.
제2 양상에 따르면, 장치에 있어서, 상기 장치는 : 스러스터의 상부 하우징에 연결하도록 구성된 제1 몸체로서, 상기 제1 몸체는 하나 이상의 제1 인덕터들을 포함하는, 제1 몸체; 상기 스러스터의 하부 하우징에 연결하도록 구성된 제2 몸체로서, 상기 제2 몸체는 하나 이상의 제2 인덕터들을 포함하는, 제2 몸체를 포함하며, 상기 제1 인덕터들 또는 각각의 제1 인덕터들은 자기장을 제공하도록 구성되며, 그리고 상기 제2 인덕터들 또는 각각의 제2 인덕터들은 상기 자기장으로부터 전류를 생성하도록 구성되는, 장치가 제공된다.
옵션으로, 상기 제1 몸체는 하나 이상의 제1 부착 부재들을 통해 상기 상부 하우징에 연결되도록 구성될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 제1 몸체는 환경적 공격으로부터 추가적으로 보호될 수 있는 반면, 유지 보수성의 증가, 비용 절감 및 제조 복잡성의 감소를 가능하게 할 수 있다. 추가적으로, 상부 하우징 내의 제1 몸체의 배치는 전력 전달을 위해 증가된 표면적에 대한 가능성으로 인해 추가된 전력 전달을 초래할 수 있다.
옵션으로, 상기 제2 몸체는 하나 이상의 제2 부착 부재들을 통해 상기 하부 하우징에 연결되도록 구성될 수 있다.
따라서, 이러한 방식으로, 제2 몸체는 환경적 공격으로부터 추가적으로 보호될 수 있는 반면, 유지 보수성의 증가, 비용 절감 및 제조 복잡성의 감소를 가능하게 할 수 있다. 추가적으로, 하부 하우징 내의 제2 몸체의 배치는 전력 수용을 위해 증가된 표면적에 대한 가능성으로 인해 추가된 전력 전달을 초래할 수 있다.
다양한(그러나 반드시 전부는 아님) 실시예들에 따르면, 이전 단락들 중 어느 하나에 설명된 장치를 포함하는 선박이 제공된다.
당업자라면, 상호 배타적인 경우를 제외하고, 상기 실시예들 중 어느 하나와 관련하여 설명된 특징이, 필요한 부분만 약간 수정하여, 임의의 다른 실시예들에 대해 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
이제 도면을 참조하여 실시예들이 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치의 측면도의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 제1 부재를 화살표 A를 따라 본 개략도를 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 장치의 제2 부재를 화살표 B를 따라 본 개략도를 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 장치의 다른 제2 부재의 평면도의 개략도를 도시한다.
도 5는 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치의 측면도의 개략도를 도시한다.
도 6은 다양한 예들에 따른 다른 장치의 측 단면도이다.
도 7은 다양한 예들에 따른 추가 장치의 측 단면도이다.
도 7a는 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치의 분해 평면도이다.
도 7b는 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 추가 장치의 평면도를 도시한다.
도 8은 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치의 개략도를 도시한다.
도 9는 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치의 추가 개략도를 도시한다.
도 10은 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치를 포함하는 선박의 개략도를 도시한다.
다음의 설명에서, "연결" 및 "결합"이란 용어는 작동 가능하게(operationally) 연결되고 결합된 것을 의미한다. 언급된 피처들(features) 사이에는 임의의 수의 개재 컴포넌트들(intervening components)이 존재할 수 있음(개재 구성 요소가 없는 경우 포함)이 이해되어야 한다.
도 1은 다양한 예들에 따라 전기 에너지를 전달하기 위한 장치(10)를 도시한다. 따라서, 도 1에 따른 예는 예를 들어 아지무스 스러스터를 포함하는, 임의의 그러한 어셈블리에 포함되거나 통합될 수 있다. 장치(10)는 제1 표면(14)을 갖는 제1 부재(12), 제2 표면(18)을 갖는 제2 부재(16), 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)를 포함한다. 따라서, 장치(10)는 임의의 기계 시스템 또는 기계 시스템의 일부일 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 선박을 위한 아지무스 스러스터의 일부를 포함할 수 있다.
제1 부재(12)는 장치(10)의 임의의 고정식, 또는 회전 가능한 부품(또는 부품들)일 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(12)는 아지무스 스러스터의 상부 하우징을 포함할 수 있거나, 이러한 상부 하우징에 포함될 수 있다. 제1 표면(14)은 임의의 형상을 가질 수 있고, 그리고 도 2에 도시된 바와 같이 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가질 수 있다.
제2 부재(16)는 장치(10)의 임의의 회전 가능한 부품(또는 부품들)일 수 있다. 예를 들어, 제2 부재(16)는 아지무스 스러스터의 하부 하우징을 포함하거나 또는 이러한 하부 하우징에 포함되거나 통합될 수 있다. 제2 부재(16)는 화살표(26)로 표시된 바와 같이 축(24)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 장치(10)가 아지무스 스러스터의 일부를 포함하는 경우, 축(24)은 아지무스 스러스터의 길이방향 축(L)일 수 있다. 제2 표면(18)은 임의의 형상을 가질 수 있고, 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가질 수 있다.
제1 부재(12) 및 제2 부재(16)는 제1 표면(14)과 제2 표면(18)이 서로 인접하고 그것들 사이의 갭(28)을 획정(defining)하도록 위치된다. 상기 제2 부재(16)의 제2 표면(18)은 상기 제1 부재(12)의 제1 표면(14)에 대해 회전 가능하며, 그리고 제1 표면(14)에 대해 360도 회전할 수 있다. 따라서, 제1 부재(12) 및 제2 부재(14)는 예를 들어 아지무스 스러스터를 포함하는 기계적 어셈블리에 포함 또는 통합될 수 있다.
제1 인덕터(20)는 제1 표면(14)의 제1 부분(30) 상에 위치되며, 그리고 자기장을 제공하도록 배치된다. 제1 부분(30)은 제1 표면(14)의 일부이며 그리고 결과적으로 제1 표면(14)보다 작은 표면적을 갖는다. 추가적으로, 제1 부분(30)은 제1 표면(14)의 둘레의 일부를 따라 연장한다(제1 부분(30)은 도 2에 도시된 제1 표면(14)의 둘레의 호(arc)를 따라 연장한다). 제1 인덕터(20)는 임의의 적절한 형상 및 구조를 가질 수 있으며, 그리고 (예를 들어, 자속 흐름 방향으로 입자 배향(grain orientation)을 갖는, 어닐링된 실리콘 스틸의 적층 시트들 같은) 코어 주위에 권선된 도체(예를 들어, 에나멜 절연된 구리 도체)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 인덕터(20)는 고주파(예를 들어, MHz)에서 동작하고 인덕터 및 커패시터(LC) 회로를 포함하는 공진 변압기를 포함할 수 있다. 제1 인덕터(20)는 교류 전원에 연결될 수 있다.
제2 인덕터(22)는 제2 표면(18)의 제2 부분(32) 상에 배치되며, 그리고 상기 제1 부분(30) 및 상기 제2 부분(32)이 적어도 부분적으로 정렬될 때 (제1 인덕터(20)에 의해 생성된) 자기장으로부터 전류를 생성하도록 배열된다. 즉, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)는 상기 제1 부분(30) 및 상기 제2 부분(32)이 적어도 부분적으로 정렬될 때 변압기를 형성한다. 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)은 적어도 부분적으로 정렬될 수 있으며, 그리고 평면에서 볼 때 그것들이 서로 적어도 부분적으로 중첩될 때 변압기를 형성한다(즉, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)는 제1 부분(30)의 적어도 하나의 각도 좌표가 상기 제2 부분(32)의 각도 좌표와 동일할 때 변압기를 형성할 수 있으며, 이 경우 축(24)은 또한 원통형 좌표계의 종축이다).
제2 부분(32)은 제2 표면(18)의 일부이며 그리고 결과적으로 상기 제2 표면(18)보다 작은 표면적을 갖는다. 추가적으로, 제2 부분(32)은 제2 표면(18)의 둘레의 일부를 따라 연장한다(제2 부분(32)은 도 3에 도시된 제2 표면(18)의 둘레의 호(arc)를 따라 연장한다).
장치(10)가 배(ship)와 같은 선박의 아지무스 스러스터 내에 포함되는 경우, 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)의 포지셔닝은 선박을 전진 방향으로 추진시키는 아지무스 스러스터의 방향에 대응하도록 선택될 수 있다.
제2 인덕터(22)는 임의의 적절한 형상 및 구조를 가질 수 있으며, 그리고 (예를 들어, 자속 흐름 방향으로 입자 배향(grain orientation)을 갖는, 어닐링된 실리콘 스틸의 적층 시트들 같은) 코어 주위에 권선된 도체(예를 들어, 에나멜 절연된 구리 도체)를 포함할 수 있다. 제2 인덕터(22)는 생성된 전류를 전자 부품에 제공하기 위해 (예를 들어, 무선 주파수 회로 및/또는 전기 에너지 저장 기기 같은) 전자 부품에 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제2 인덕터(22)는 교류-직류(AC/DC) 변환기 및 (다이오드 정류기 및 캐패시터 같은) 필터를 통해 전자 부품에 연결된다.
일부 예들에서, 제2 인덕터(22)는 (자기 공진기로도 지칭될 수 있는) 공진 변압기를 포함할 수 있으며, 그리고 제1 인덕터(20) 또한 공진 변압기를 포함하는 경우, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)는, 상기 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)가 적어도 부분적으로 동일한 동작 주파수 대역들 내에서 동작하는 경우, (전기 동적 유도(delectrodynamic induction)라고도 지칭될 수 있는) 공진 유도 결합을 통해 전기 에너지를 전달할 수 있다. 공진 변압기들은 그것들이 다른 인덕터들보다 더 효율적일 수 있고 그리고 전력 전달 기기의 1차 측과 2차측 사이에 인력이 작용하지 않을 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
일부 예들에서 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 각각 제2 표면(18)의 개별 부분들(321, 322, 323, 324) 상에 위치되는 다수의 인덕터들(221, 222, 223, 224)을 포함할 수 있다. 상기 부분들(321, 322, 323, 324)은 제2 표면(18)의 둘레 주위로 등간격으로 이격될 수 있으며 이들 사이에 갭을 획정한다. 그 결과, 제2 표면(18)이 원형(예를 들어)인 경우, 상기 부분들(321, 322, 323, 324)의 호들의 합은 제2 표면(18)의 둘레보다 작다.
다른 예들에서, 다수의 인덕터들(221, 222, 223, 224)은 인덕터들(221, 222, 223, 224)에 대한 유지 보수 요구 사항이 있을 경우 제1 표면(14)에 접근하기가 더 쉽기 때문에 제1 표면(14) 상에 배치될 수 있다. 추가적으로, 인덕터들(221, 222, 223, 224)은 비-등거리 배열로 배열될 수 있다. 예를 들어, 3 개의 인덕터들은 1/4 세그먼트 아크들에 그리고 전진 또는 거의 전진 추력에 필요한 위치 부근에 배치될 수 있다.
이러한 배치는 제1 부재(12)에 대한 제2 부재(16)의 다수의 상이한 방향들에 대해 상기 제1 부재(12)와 상기 제2 부재(16) 사이에 전기 에너지가 공급될 수 있게 하는 이점이 있다. 장치(10)가 예인선(tug boat) 같은 선박의 아지무스 스러스터 내에 포함되는 경우(아지무스 스러스터가 다수의 상이한 방향으로 빈번하게 사용될 수 있는 경우), 상기 구성은 아지무스 스러스터의 다수의 상이한 방향들에 대해 전기 에너지를 전달할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
작동시, 제2 표면(18)이 제1 표면(14)에 대해 회전함에 따라, 상기 다수의 인덕터들(221, 222, 223, 224) 중 적어도 하나는, 상기 제1 부분(30) 및 상기 제2 표면(18)의 부분들(321, 322, 323, 324) 중 하나가 적어도 부분적으로 배열될 때, (제1 인덕터(20)에 의해 생성된) 자기장으로부터 전류를 생성한다. 생성된 전류는 장치(10)의 전자 부품에 제공될 수 있다.
장치(10)는 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 먼저, 전기 에너지는 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)이 적어도 부분적으로 정렬될 때 상기 고정식(또는 회전 가능한) 제1 부재(12)로부터 상기 회전 가능한 제2 부재(16)로 전달될 수 있다. 즉, 유리하게는, 장치(10)는 부재들(12, 16) 간의 상대 운동이 존재하는 계면(interface)을 가로질러 전기 에너지가 전달될 수 있게 한다. 둘째, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)는 임의의 크기의 제1 부재(12) 및 제2 부재(16) 상에 제공될 수 있고, 그리고 유리하게는 장치(10)는 다양한 크기의 기계 시스템에 사용될 수 있다. 특히, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)의 크기는 제1 부재(12) 및 제2 부재(16)의 크기에 독립적이며 그리고 결과적으로 임의의 크기의 제1 부재(12) 및 제2 부재(16)에 대해 사용될 수 있다. 이는 저비용 솔루션을 가능하게 할 수 있다.
도 5는 장치(10)의 개략도를 도시하며, 특히 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)의 구조를 클로즈업한 것이다. 제1 부재(12)의 제1 부분(30)은 역 U자 형상을 갖는다. 제1 인덕터(20)는 제1 부분(30)의 역 U자 형상의 중심 주위에 그리고 제1 표면(14)에 걸쳐 감겨진(wrapped) 전도성 코일을 포함한다. 제2 부재(16)의 제2 부분(32)은 U자 형상을 갖는다. 상기 제2 인덕터(22)는 제2 부분(32)의 U 자 형상의 중심 주위에 그리고 제2 표면(18)에 걸쳐 감겨진 전도성 코일을 포함한다.
일례에서, 제1 인덕터(20)는 100의 권선수(turns)를 가지며 그리고 제2 인덕터(22)는 10의 권선수를 가지며, 이에 따라 수백 볼트의 전압에서 수십 볼트의 전압으로의 감압 변압기를 제공한다. 제1 인덕터(20)와 제2 인덕터(22) 사이의 갭(28)은 밀리미터 단위일 수 있으며, 예를 들어 5 mm일 수 있다.
도 6은 다양한 예들에 따른 다른 장치(101)의 측 단면도를 도시한다. 장치(101)는 도 1 내지 도 5에 도시된 장치(10)와 유사하며, 피처들이 유사한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용된다.
장치(101)는 상부 하우징(12), 하부 하우징(16), 제1 인덕터(20), 적어도 하나의 제2 인덕터(22), 제1 무선 주파수 회로(34), 제2 무선 주파수 회로(36), 센서(38), 입력 샤프트(40), 수직 샤프트(42), 프로펠러 샤프트(44) 및 프로펠러(46)를 포함하는 아지무스 스러스터의 적어도 일부를 포함한다. 아지무스 스러스터는 또한 종축(24)을 포함하며, 아지무스 스러스터는 스러스터의 방향을 선택하기 위해 상기 종축(24)을 중심으로 회전할 수 있다.
아지무스 스러스터의 상부 하우징(12)은 선박의 선체에 연결될 수 있으며, 그리고 선체에 대해 고정적이다. 상부 하우징(12)은 제1 무선 주파수 회로(34), 입력 샤프트(40) 및 수직 샤프트(42)의 일부를 하우징한다. 상부 하우징(12)의 제1 표면(14)은 고리를 형성하며 그리고 아지무스 스러스터의 길이방향 축(24)에 수직으로 배향된다. 제1 인덕터(20)는 상부 하우징(12)의 제1 표면(14) 상에 장착되며 그리고 도 5에 도시된 구조를 가질 수 있다.
하부 하우징(16)은 제2 무선 주파수 회로(36), 센서(38), 수직 샤프트(42) 및 프로펠러 샤프트(44)의 적어도 일부를 하우징한다. 아지무스 스러스터의 하부 하우징(16)은 화살표(26)에 의해 표시된 바와 같이 종축(24)을 중심으로 상부 하우징(12)에 대해 회전 가능하다. 하부 하우징(16)의 제2 표면(18)은 고리를 형성하며 그리고 아지무스 스러스터의 길이방향 축(24)에 수직으로 배향되며, 그리고 상부 하우징(12)의 제1 표면(14)에 인접하게 위치된다. 제2 인덕터(22)는 하부 하우징(16)의 제2 표면(18) 상에 장착되며 그리고 도 5에 도시된 구조를 가질 수 있다.
제1 무선 주파수 회로(34)는 하나 이상의 동작 주파수 대역들에서 전자기 신호를 수신하도록 구성되며 그리고 유선 또는 무선 접속을 통해 상기 신호들을 제어기(도 6에 도시되지 않음)에 제공하도록 구성된다. 제1 무선 주파수 회로(34)는 적어도 하나의 수신기 및/또는 적어도 하나의 송수신기, 그리고 하나 이상의 안테나들을 포함한다. 제1 무선 주파수 회로(34)는 상부 하우징(12) 내에서 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있으며, 그리고 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16) 간의 갭(28)에 인접하게 위치될 수 있다.
제2 무선 주파수 회로(36)는 하나 이상의 동작 주파수 대역들에서 전자기 신호를 송신하도록 구성되며 그리고 그로부터 신호들을 수신하기 위해 센서(38)에 연결된다. 제2 무선 주파수 회로(36)는 적어도 하나의 송신기 및/또는 적어도 하나의 송수신기, 그리고 적어도 하나의 안테나를 포함한다. 제2 무선 주파수 회로(36)는 하부 하우징(16) 내에서 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있으며, 그리고 제1 무선 주파수 회로(34) 및 제2 무선 주파수 회로(36) 사이의 컴포넌트들 또는 구조들의 수를 감소시키기 위해 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16) 간의 갭(28)에 인접하게 위치될 수 있다.
센서(38)는 아지무스 스러스터의 적어도 하나의 동작 상태를 감지하기 위한 임의의 적절한 기기 또는 기기들일 수 있다. 예를 들어, 센서(38)는 아지무스 스러스터의 적어도 일부의 진동을 감지하기 위한 기기 또는 기기들을 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 센서(38)는 4 개의 위치들에서(즉, 베어링들 및 기어박스들에서) 진동을 측정하도록 배치된다. 진동 센서들은 높은 데이터 레이트(높은 샘플 주파수, 고해상도)일 수 있다. 센서(38)는 낮은 데이터 레이트(낮은 주파수, 저해상도)일 수 있는 열 센서들을 포함할 수 있다. 센서(38)는 음향파, 및/또는 오일 품질, 및/또는 오일 압력을 감지하기 위한 센서들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 적어도 하나의 작동 상태에 대한 데이터(예를 들어, 진동 및 열 데이터)는 연속적으로 측정될 수 있다. 다른 예들에서, 적어도 하나의 작동 상태에 대한 데이터는 샘플링된 데이터 및/또는 특성 데이터 및/또는 압축된 데이터일 수 있다. 특성 데이터는 예를 들어 주파수 신호의 고속 푸리에 변환(FFT), 또는 특정 온도가 초과되었음을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 센서(38)는 제2 무선 주파수 회로(36)에 상기 감지된 동작 상태에 대한 신호를 제공하기 위해 상기 제2 무선 주파수 회로(36)에 연결된다.
입력 샤프트(40), 수직 샤프트(42) 및 프로펠러 샤프트(44)는 적절한 기어들을 통해 연결될 수 있고, 그리고 엔진(미도시)과 프로펠러(46) 사이에 구동 트레인을 형성할 수 있다. 작동시, 엔진은 프로펠러(46)를 회전시키기 위해 구동 트레인에 토크를 제공한다.
작동시, 센서(38)는 아지무스 스러스터의 적어도 하나의 작동 상태를 감지할 수 있으며, 상기 감지된 작동 상태에 대한 신호를 상기 제2 무선 주파수 회로(36)에 제공할 수 있다. 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)가 적어도 부분적으로 정렬될 때, (배터리 같은) 에너지 저장소(명확성을 위해 이 도면에 도시되지 않음)를 충전시키기 위해, 전기 에너지가 갭(28)을 가로질러 전달되며, 여기서 배터리 및/또는 제2 인덕터는 제2 무선 주파수 회로(36)에 전력을 공급한다. 상기 공급된 전기 에너지는 상기 제2 무선 주파수 회로(36)에 전력을 공급하고, 그리고 상기 제2 무선 주파수 회로(36)가 상기 감지된 작동 상태에 대한 전자기 신호를 송신하게 할 수 있다. 상기 제1 무선 주파수 회로(34)는 감지된 작동 상태에 대한 전자기 신호를 수신하며, 그 다음, 처리를 위해 상기 감지된 작동 상태에 대한 신호를 제어기에 제공한다.
장치(101)는 제2 무선 주파수 회로(36)에 전기 에너지를 공급하기 위해 아지무스 스러스터의 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16) 사이의 계면을 가로질러 전기 에너지가 전달될 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 뿐만 아니라, 장치(101)는 인덕터들(20, 22)이 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16)의 크기와 무관하며 그리고 그 결과 임의의 크기의 아지무스 스러스터에 대해 사용될 수 있다는 점에서 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16) 사이에 슬립 링 콘택트(slip ring contact)를 사용하는 것과 비교할 때 유리하다.
도 7은 다양한 예들에 따른 추가 아지무스 스러스터(101a)의 측 단면도를 도시한다. 아지무스 스러스터(101a)는 아지무스 스러스터(101)의 구성과 유사한 피처들을 공유한다. 피처들이 유사한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용된다. 이 예에서, 전기 에너지원은 아지무스 스러스터(101a)의 상부 하우징(12) 측으로부터 아지무스 스러스터(101a)의 하부 하우징(16) 측으로 전기 에너지를 전달하기 위해 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)를 포함하며, 상기 수직 샤프트(42)는 입력 샤프트(40)에 결합하기 전에 상부 하우징(12)을 통해 연장한다. 이에 따라, 몸체들은 예를 들어 임의의 적절한 치수의 플레이트, 부재 또는 형상 부분 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
더 구체적으로, 제1 몸체(76)는 하나 이상의 제1 인덕터들(761 등)을 포함하며, 상기 제2 몸체(78)는 하나 이상의 제2 인덕터들(781 등)을 포함한다. 상기 또는 각각의 인덕터는 예를 들어 공진 또는 비-공진일 수 있으며, 또는 공진 발진기를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)은 각각 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에 내장, 장착, 부착 또는 일체화될 수 있다. 이에 따라, 상기 또는 각각의 제1 인덕터(761-4 등) 및 제2 인덕터(781-4 등)는 아지무스 스러스터(101a)의 상부 하우징(12) 측으로부터 아지무스 스러스터(101a)의 하부 하우징(16) 측으로 전기 에너지를 전달한다. 아지무스 스러스터(101a)의 하부 하우징(16) 측은 하나 이상의 센서들(38 A-D)을 하우징하며, 상기 하나 이상의 센서들(38 A-D)은 예를 들어 상기 감지된 작동 상태에 대한 신호를 상기 배의 선체 내부에 제공하기 위해 상기 제2 무선 주파수 회로(36)에 연결된다. 이에 따라, 상기 하나 이상의 센서들(38 A-D)은 아지무스 스러스터(101a)의 적어도 하나의 작동 상태를 감지하도록 구성될 수 있다. 또한, 임의의 적절한 수의 센서들(38)이 센서 시스템 내에 포함될 수 있으며, 이 경우 상기 센서들(38) 중 임의의 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 작동 상태들을 모니터링한다는 것이 이해될 것이다.
보다 상세하게는, 제1 몸체(76)는 제1 몸체(76) 내로의 하나 이상의 제1 인덕터들(761-4 등)의 매립, 장착, 부착 또는 일체화를 위해 적합한 플레이트, 원환체(torus), 다각형, 반구형, 정육면체, 원추형, 원통형, 평행 육면체 또는 임의의 다른 3차원 형상의 형태로 제공될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(76)는 제1 부착 부재들(82a)을 통해 상부 하우징(12)에 부착된다. 제1 부착 부재들(82a)은 상기 제1 몸체(76)를 상부 하우징(12)으로부터 전기적으로 격리시키고 상기 제1 몸체(76)를 상기 제2 몸체(78)로부터 미리 결정된 오프셋으로 유지시키기 위해 절연된 부분을 제공한다. 또한, 제1 부착 부재들(82a)은 상부 하우징(12)에 대한 제1 몸체(76)의 회전을 방지한다.
더 구체적으로, 제2 몸체(78)는 제2 몸체(78) 내로의 하나 이상의 제2 인덕터들(781-4 등)의 매립, 장착, 부착 또는 일체화를 위해 적합한 플레이트, 원환체(torus), 다각형, 반구형, 정육면체, 원추형, 원통형, 평행 육면체 또는 임의의 다른 3차원 형상의 형태로 제공될 수 있다. 제2 몸체(78)는 제2 부착 부재들(82b)을 통해 하부 하우징(16)에 부착된다. 제2 부착 부재들(82b)은 상기 제2 몸체(78)를 하부 하우징(16)으로부터 전기적으로 격리시키고 상기 제2 몸체(78)를 상기 제1 몸체(76)로부터 미리 결정된 오프셋으로 유지시키기 위해 절연된 부분을 제공한다. 상기 제1 몸체(76)로부터 상기 제2 몸체(78)까지의 상기 미리 결정된 오프셋은 약 1 mm 내지 100 mm 간격으로 유지된다. 상기 제1 몸체(76)로부터 상기 제2 몸체(78)까지의 상기 미리 결정된 오프셋은, 일부 예들에서, 변압기 성능에 따라, 약 10 mm 내지 20 mm 간격으로 유지된다. 그러나 변압기 성능에 따라 상기 범위가 적절할 수도 있음이 이해될 것이다.
추가적으로, 제2 부착 부재들(82b)은 하부 하우징(16)에 대한 제2 몸체(78)의 회전을 방지한다. 이와 같이, 제2 몸체(78) 및 제2 부착 부재들(82b)을 포함하는 하부 하우징(16)은 제1 몸체(76) 및 제1 부착 부재들(82a)을 포함하는 상부 하우징(12)에 대해 회전 가능하다. 이에 따라, 하부 하우징(16)은 상부 하우징(12)에 대해 360도 회전 가능할 수 있다.
제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)는 스러스터 벽에 장착되며 샤프트(42)로부터 반경 방향으로 이격된 것으로 도시되어 있다. 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)의 직경은 상부 하우징(12)의 외경보다 작고 그리고 스러스터(101a) 내에 포함된 수직 샤프트(18)의 직경보다 큰 것으로 도시되어 있다. 수직 샤프트(42)는 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내의 중심에 장착된 홀을 통과하는 것으로 도시되어 있으며, 상기 수직 샤프트(42)는 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16)을 추가로 통과한다. 따라서, 각각의 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내의 홀은 동심원으로 구성되어, 상부 하우징(12)에 대한 하부 하우징(16)의 회전 동안 수직 샤프트(42)가 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 중 어느 하나와의 접촉에 의해 손상되지 않게 한다. 따라서, 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)는 샤프트(42) 주위에서 동심원 상으로 구성된다.
일부 예들에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 또는 각각의 제1 인덕터(761-4 등) 및 제2 인덕터(781-4 등)는 모듈들 내에 구성된 와이어 코일이며, 각각 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에 구성된다. 추가 예에서, 상기 또는 각각의 제1 인덕터(761-4 등) 및 제2 인덕터(781-4 등)는 모듈들 내에 구성된 하나 이상의 유도 링들로 구성되며, 각각 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에 구성된다. 각각의 코일 또는 링은 추가적인 코팅 또는 차폐부를 포함할 수 있다. 차폐부는 중합체 코팅을 포함할 수 있다.
상기 또는 각각의 제1 인덕터(761-4 등) 및 제2 인덕터(781-4 등)는 임의의 적절한 형상, 구조 또는 배열로 구성될 수 있으며, 그리고 (에나멜 절연된 구리 도체와 같은) 하나 이상의 전도성 코일들을 포함할 수 있으며, 또는 대안적으로는 각각 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에 구성되는 하나 이상의 유도 링들로 구성될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(76)는 제1 부착 부재들(82a)을 통해 상부 하우징(12)에 부착되며, 그리고 제2 몸체(78)는 제2 부착 부재들(82b)을 통해 하부 하우징(16)에 부착된다. 제1 몸체(76)를 포함하는 상부 하우징(12)에 대한 제2 몸체(78)를 포함하는 하부 하우징(16)의 회전 시, 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)은 서로에 대해 반경 방향으로 배열되며, 이로써, 상기 인덕터들(761-4 등 및 781-4 등)은 중첩 구성을 유지한다. 따라서, 제2 인덕터들(781-4 등)은, 모든 상대적 회전 위치들에서 상기 제1 인덕터들(761-4 등) 중 적어도 하나와 상기 제2 인덕터들(781-4 등) 간의 중첩 정도를 적어도 유지하도록, 제2 몸체(78)의 둘레 주위에서 등 간격으로, 또는 대안적으로는 불균형적으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)이 공진 회로를 유지하고 그리고 이에 따라 모든 상대적 회전 위치들에서 변압기를 형성하도록 각각의 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)의 둘레 주위에 다수의 인덕터들이 구성되는 예에서, 전력 전송은 연속적이다. 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)이 공진 회로를 유지하여 이에 따라 모든 상대적 회전 위치들에서 변압기를 형성하도록 구성되지 않도록, 각각의 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)의 하나 이상의 각각의 부분들 내에 구성된 하나 이상의 인덕터들을 포함하는 예에서, 전력 전송은 연속적이지 않다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)는 명확성을 위해 분해도(즉, 비-동심원 배열)로 도시된다. 이와 같이, 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)은 각각 동심원의 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에서 매칭하는 반경 방향 위치들에서 구성된다. 이에 따라, 다수의 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)은 수직 샤프트(42) 및 각각의 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내의 홀들 중 하나 이상의 주위에서 반경 방향으로 구성될 수 있다.
도 7b에 도시된 다른 예들에서, 다수의 제1 인덕터들(761-4 등)은 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 각각의 반경 방향 위치들에서 제1 몸체(76) 내에 원주 방향으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 대응하는 제2 인덕터들(781-4 등)은 제1 인덕터들(761-4 등)에 대해 매칭하는 원주 방향 및/또는 반경 방향 위치들에서 상기 제2 몸체(78) 내에 배치될 수 있다. 대응하는 제2 인덕터들(781-4 등)은 모든 상대적 회전 위치들에서 상기 제1 인덕터들(761-4 등) 중 적어도 하나와 상기 제2 인덕터들(781-4 등) 간의 중첩 정도를 유지하도록, 제2 몸체(78)의 둘레 주위에서 등 간격으로, 또는 대안적으로는 불균형적으로 이격될 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 제1 인덕터들(761-4 등) 및 제2 인덕터들(781-4 등)은 모든 상대적 회전 위치들에서 공진 회로, 그리고 이에 따라 변압기를 유지하도록 구성된다. 따라서, 전력 전송은 연속적이다.
제2 몸체(78)는 제2 전기 컴포넌트(38)에 상기 생성된 전류를 제공하기 위해 (예를 들어, 무선 주파수 회로(34, 36) 같은) 제1 전자 컴포넌트에 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 몸체(76)는 (다이오드 정류기 및 커패시터 같은) 필터, 그리고 교류-직류(AC/DC) 컨버터를 통해 전자 컴포넌트(36, 38)에 연결된다.
상술되고 도 7 내지 도 7b에 도시된 구성들은 상부 하우징(12)에 대한 하부 하우징(16)의 각각의 그리고 모든 방향에 대해, 전기 신호들 및/또는 전력이 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(16) 사이에 연속적으로 공급될 수 있게 한다는 점에서 유리하다. 이에 따라, 시스템은 폐쇄된 셀 시스템 내에서 배터리의 사용 또는 일시적인 전력 저장을 무력화(negating)할 수 있는데, 이는 전력 전달이 항상 유지되기 때문이다. 아지무스 스러스터(101a)가 예인선(tug boat) 같은 선박에 장착되는 경우(아지무스 스러스터(101a)가 다수의 상이한 방향으로 빈번하게 사용될 수 있는 경우), 도 7 내지 도 7b에 도시된 구성은 아지무스 스러스터(101a)의 각각의 그리고 모든 방향마다 전기 에너지를 전달할 수 있다는 점에서 유리하다.
또한, 몸체 구성(76, 78)은 상부 하우징(12) 및 하부 하우징(14) 사이에 추가 동력이 전달될 수 있게 하는 동력 전달 수단에 더하여, 감소된 모듈 풋프린트로 인한 개선된 공간 사용을 가능하게 한다. 몸체 구성(76, 78)은 또한 모듈 교체의 용이성 향상으로 인한 개선된 유지 보수를 가능하게 한다.
또한, 제1 인덕터들(761-4) 및 제2 인덕터들(781-4)은 각각 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)에 구성되어, 가변 크기 및 기하학적 구조의 제1 몸체 및 제2 몸체가 요구 사항에 따라 쉽게 제조될 수 있게 할 수 있다. 따라서, 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78)의 직경이 확장 가능(scalable)하기 때문에, 도 7 내지 도 7b에 따른 시스템을 상이한 크기의 아지무스 스러스터(101a)에 장착하는 것이 가능하다.
도 7 내지 도 7b의 구성들은 상부 하우징(12)과 하부 하우징(14) 사이의 점점 더 견고하고 신뢰성 있는 동력 전달 수단을 제공하기 때문에 이전에 기술된 구성보다 더 유리할 수 있다. 제1 인덕터들(761-4) 및 제2 인덕터들(781-4) 중 하나 이상이 고장나더라도, 제1 인덕터들(761-4) 및 제2 인덕터들(781-4)의 적어도 한 쌍이 중첩을 유지하여 이에 따라 동작 상태를 유지한다면, 동력 전달은 여전히 모든 상대적 회전 위치들에서 제공될 것이다. 추가적으로, 제1 몸체(76) 및 제2 몸체(78) 내에 더 큰 용량 및/또는 더 높은 전력 모듈들을 포함할 수 있는 기능 및 개선된 커플링으로 인하여, 증가된 동력 가용성으로 인해 시스템 내에 더욱 견고한 또는 점점 더 견고한 전기 부품들이 지원될 수 있다.
도 8은 다양한 예들에 따른 전기 에너지를 전달하기 위한 추가 장치(102)의 개략도를 도시한다. 상기 장치(102)는 장치(10, 101, 101a)와 유사하며, 피처들이 유사한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용된다. 장치(102)는 (도 6에 도시된 상부 하우징 같은) 상기 장치(102)의 제1 부재(12)에, 제1 인덕터(20), 제1 무선 주파수 회로(34), 제어기(48) 및 제1 전기 에너지 저장 기기(50)를 포함한다. 상기 장치(102)는 또한 상기 장치(102)의 제2 부재(16)에 제2 인덕터(22), 제2 무선 주파수 회로(36), 센서(38) 및 제2 전기 에너지 저장 기기(52)를 포함한다. 장치(102)의 제2 부재(16)는 이전 단락들에서 설명된 바와 같이 장치(102)의 제1 부재(12)에 대해 회전 가능하다.
제어기(48)는 본원에 설명된 방법들의 수행을 야기하는 임의의 적절한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(48)는 상기 방법들을 수행하기 위해 적어도 하나의 ASIC(application specific integrated circuit) 및/또는 적어도 하나의 FPGA(field programmable gate array)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제어기(48)는 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 프로세서에 의해 판독될 때, 본 명세서에서 설명된 방법들의 수행을 야기하는 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 저장한다. 컴퓨터 프로그램은 소프트웨어 또는 펌웨어일 수 있거나, 또는 소프트웨어 및 펌웨어의 조합일 수 있다.
상기 프로세서는 아지무스 스러스터 상에 배치될 수 있으며, 또는 아지무스 스러스터로부터 떨어져 배치될 수 있으며, 또는 아지무스 스러스터와 아지무스 스러스터로부터 먼 위치 사이에 분산될 수 있다. 프로세서는 (소프트웨어 또는 하드웨어로서) 다른 선박 전체 프로세서의 일부일 수 있으며, 그리고 선박 전체 통신 방법(유선 버스 또는 무선 전송)을 사용하여 통신할 수 있다. 프로세서는 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함할 수 있고, 그리고 단일 코어 프로세서를 포함할 수 있고, 그리고 (듀얼 코어 프로세서, 쿼드 코어 프로세서와 같은) 다중 프로세서 코어들을 포함할 수 있다.
상기 메모리는 아지무스 스러스터 상에 배치될 수 있으며, 또는 아지무스 스러스터로부터 떨어져 배치될 수 있으며, 또는 아지무스 스러스터와 아지무스 스러스터로부터 먼 위치 사이에 분산될 수 있다. 메모리는 임의의 적절한 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 데이터 저장 기기 또는 기기들일 수 있으며, 그리고 하드 디스크 및/또는 (플래시 메모리 같은) 솔리드 스테이트 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 영구적인 비-분리형 메모리일 수 있고, 또는 (USB(universal serial bus) 플래시 드라이브 같은) 착탈식 메모리일 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 메모리로 전달될 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어 USB(Universal Serial Bus) 플래시 드라이브, CD(compact disc), DVD(digital versatile disc) 또는 블루-레이 디스크일 수 있다. 일부 예들에서, 컴퓨터 프로그램은 무선 신호 또는 유선 신호를 통해 메모리에 전달될 수 있다.
제1 전기 에너지 저장 기기(50)는 전기 에너지를 저장하기 위한 임의의 적절한 기기 또는 기기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전기 에너지 저장 기기(50)는 적어도 하나의 배터리 및/또는 적어도 하나의 슈퍼 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 제1 전기 에너지 저장 기기(50)는 제1 인덕터(20)에 전기 에너지를 공급하도록 구성된다.
제어기(48)가 미리 결정된 기준이 충족되었다고 결정할 때, 제어기(48)는 제1 인덕터(20)에 전기 에너지를 제공하도록 제1 전기 에너지 저장 기기(50)를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(48)는 (예를 들어, 선박의 전기 시스템으로부터) 제1 인덕터(20)로의 에너지 공급(54)이 감소되었거나 제거되었는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기(48)가 상기 에너지 공급(54)이 감소되었거나 제거되었다고 결정하는 경우, 제어기(48)는 제1 인덕터(20)에 전기 에너지를 제공하도록 제1 전기 에너지 저장 기기(50)를 제어한다.
제2 전기 에너지 저장 기기(52)는 전기 에너지를 저장하기 위한 임의의 적절한 기기 또는 기기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전기 에너지 저장 기기(52)는 적어도 하나의 배터리 및/또는 적어도 하나의 슈퍼 커패시터를 포함할 수 있다.
일례에서, 제2 전기 에너지 저장 기기(52)는 제1 레이트로 상기 제2 인덕터(22)로부터 전기 에너지를 수신하기 위해 적어도 하나의 슈퍼 커패시터를 포함하며, 그리고 제1 레이트보다 적은 제2 레이트로 상기 하나 이상의 슈퍼 커패시터들로부터 전기 에너지를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 배터리를 포함한다. 이러한 구성의 한 가지 이점은 하나 이상의 슈퍼 커패시터들이 높은 충전 레이트를 가능하게 할 수 있고, 그리고 또한 높은 충전 레이트에 의해 배터리들이 손상되는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 배터리들에 대한 버퍼로서 기능할 수 있다는 것이다.
상기 제2 전기 에너지 저장 기기(52)는 제2 무선 주파수 통신 회로(36)에 전기 에너지를 공급하도록 구성된다. 일부 예들에서, 전기 에너지는 상기 제2 인덕터(22)로부터 직접 상기 제2 무선 주파수 통신 회로(36)에 추가적으로 공급될 수 있다.
제2 부재(16)가 (예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이) 다수의 인덕터들을 포함하는 경우, 상기 다수의 인덕터들은 상기 제2 전기 에너지 저장 기기(52)에 연결될 수 있으며 그리고 도 7에 도시된 바와 같이 제2 무선 주파수 통신 회로(36)에 연결될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
제어기(48)는 제1 인덕터(20)와 제2 인덕터(22) 사이에서 전기 에너지의 전달을 가능하게 하기 위해 상기 제1 부분(30)과 상기 제2 부분(32)을 적어도 부분적으로 정렬시키도록, 상기 제2 부재(16)가 회전하도록 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(48)는 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)을 적어도 부분적으로 정렬하는 미리 결정된 위치로 제1 부재(12)에 대해 제2 부재(16)를 회전시키기 위해 (모터와 같은) 액추에이터를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 제어기(48)는 미리 결정된 시간에(예를 들어, 선박이 정박 중이며 사용 중이 아닌 밤 시간에) 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)을 적어도 부분적으로 정렬시키기 위해 제2 부재(16)가 회전하도록 제2 부재(16)를 제어하도록 구성될 수 있으며, 그리고 제2 전기 에너지 저장 기기(52)를 충전시키도록 구성될 수 있다.
장치(102)의 작동시에, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)에 의해 형성된 변압기 주위의 자기장은 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22) 상에 자성 입자들의 축적을 초래할 수 있는, 장치의 오일 충전된 구획들 내로부터 자성 입자들을 끌어당길 수 있다. 이는 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)의 변압기 성능을 증가시킬 수 있다(갭(28)이 페라이트 금속 미립자로 채워지기 때문).
일부 예들에서, 센서(38)는 제2 인덕터(22)로부터의 (전력, 전압 또는 전류 같은) 전기 출력을 감지하여, 상기 전기 출력이 제1 부재(12)에 대한 제2 부재(16)의 미리 결정된 위치에 대한, 그리고 제1 인덕터(20)에 대한 미리 결정된 전기 입력에 대한 (제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22) 상의 자성 입자들을 나타내는) 임계값을 초과하는지 여부를 결정하기 위한 기기를 포함할 수 있다. 전기 출력이 임계값을 초과하는 경우, 센서(38)는 제1 무선 주파수 통신 회로(34)로의 전송을 위해 그리고 그 후 사용자에게 제공하여 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22) 상의 그리고 장치(102)의 오일 내의 자성 입자들의 잠재적 존재에 대해 경고하기 위해 제2 무선 주파수 통신 회로(36)에 신호를 제공할 수 있다.
결과적으로, 유리하게는, 장치(102)는 사용자가 자성 입자들을 제거하고 장치(102)의 고장 가능성을 감소시키도록 장치(102)에 서비스할 수 있게 할 수 있다. 또한, 자성 입자들의 존재는 사용자에게 구동 트레인에 기어 마모가 있음을 나타낼 수 있다.
일부 예들에서, 자기 차폐는 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)에 의해 형성된 변압기의 일부 주위에 제공되어, 자성 입자들의 축적이 검출될 수 있는 곳, 즉 갭(28)에서 발생하도록 할 수 있다. 자기 차폐는 낮은 자기 투자율 물질(예를 들어, 에폭시)에 의해 분리된 두 개의 금속 시트들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22) 중 갭(28)을 마주보는 부분들을 제외하고 제1 인덕터(20) 및 제2 인덕터(22)의 모든 표면에 자기 차폐가 제공될 수 있다.
일부 예들에서, 자성 입자들은 오일 펌프가 꺼질 때 오일의 유동에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 자성 입자들은 오일을 교환할 때, 변압기를 끄고(그리고 그같은 행동을 통해 자성 입자들을 유지하는 자기장을 줄임으로써), 그 다음 오일 시스템을 킴으로써 제거될 수 있다. 유리하게는, 이 프로세스는 자성 입자들을 제거함으로써 변압기를 청소한다(cleaning).
도 9는 전기 에너지를 전달하기 위한 또 다른 장치(103)의 개략도를 도시한다. 장치(103)는 장치(10, 101, 101a, 102)와 유사하며, 피처들이 유사한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용된다. 그 결과, 장치(103)는 제1 표면(14)을 갖는 제1 부재(12), 제2 표면(18)을 갖는 제2 부재(16), 제1 무선 주파수 회로(34), 전기 에너지원(54), 전기 에너지 저장 기기(52), 센서(38) 및 제2 무선 주파수 회로(36)를 포함한다.
일부 예들에서, 제1 부재(12)는 선박의 고정식 부분이며(즉, 제1 부재(12)는 선박의 선체에 대해 회전가능하지 않을 수 있음), 그리고 제2 부재(12)는 제1 부재(12)에 대해 회전 가능한 아지무스 스러스터의 적어도 일부이다. 추가적으로, 제1 무선 주파수 회로(34)는 제1 부재(12) 상에 위치된 무선 주파수 수신기를 포함하며, 그리고 제2 무선 주파수 회로(36)는 제2 부재(16) 상에 배치된 무선 주파수 송신기이다.
장치(103)는 장치(103)가 제1 표면(14)의 제1 부분(30) 상에 (제1 인덕터(30) 대신에) 배치된 제1 전기 콘택트(56), 그리고 제2 표면(18)의 제2 부분(32) 상에 (제2 인덕터(22) 또는 다수의 인덕터들 대신에) 배치된 하나 이상의 제2 전기 콘택트들(58)을 포함한다는 점에서 장치(10, 101, 101a, 102)와 다르다. 상기 제1 전기 콘택트(56) 및 상기 제2 전기 콘택트(58)는 제1 부분(56) 및 제2 부분(58)이 정렬될 때 그들 사이에 전기 에너지를 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 전기 에너지는 제1 전기 콘택트(56) 및 제2 전기 콘택트(58)가 서로 물리적 접촉할 때(즉, 서로 인접할 때) 제1 전기 콘택트(56)로부터 제2 전기 콘택트(58)로 흐를 수 있다.
다양한 예들에서, 제1 전기 콘택트(56)는 예를 들어 전도성 패드, 브러시 콘택트, 또는 탄성 콘택트(예를 들어, 스프링 장착 콘택트)를 포함할 수 있다. 제2 전기 콘택트(58)는 예를 들어 브러시 콘택트, 탄성 콘택트 또는 전도성 패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기 콘택트(56)는 전기 에너지원(54)에 연결되며, 그리고 제1 부분(30) 및 제2 부분(32)이 정렬될 때 상기 제2 전기 콘택트(58)에 전기 에너지를 공급한다. 상기 전기 에너지 저장 기기(52)는 상기 제2 전기 콘택트(58)로부터 전기 에너지를 수신하여 저장한다. 일부 예들에서, 무선 주파수 송신기(36)는 상기 제2 전기 콘택트(58)로부터 직접 전기 에너지를 수신할 수 있다.
도 9는 전술한 단락들에서 설명된 장치(10, 101, 101a, 102, 103)를 포함하는 선박(60)의 개략도를 도시한다. 선박(60)은 이전 단락들에서 설명된 제1 부재(12) 및 제2 부재(16)를 갖는 임의의 기계 시스템일 수 있다. 예를 들어, 선박(60)은 아지무스 스러스터를 포함하는 배(ship) 또는 보트일 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되지 않고, 본 명세서에 설명된 다양한 개념들로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형들 및 개선들이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 인덕터들의 형상은 여러 형태로 나타날 수 있다. 도 5에 도시된 예는 두 개의 U 자형 인덕터들이다. 코어는 예를 들어 2 개의 L 형상들이거나(그것들의 방향이 회전 가능한 경우) 또는 2 개의 평면 막대들일 수 있다. 코어는 한 코일을 통과하고 다른 코일을 통과하는 플럭스를 허용하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 플럭스 회로의 일부는 더 많은 공기(즉, 더 긴 공기 갭들)에 의해 완성될 수 있지만, 이 경우, 제1 인덕터에 공급되는 전력은 제2 인덕터로부터의 주어진 출력 전력에 대해 더 커야할 수도 있다. 또한, 인덕터의 모양과 크기는 중첩 가능성을 증가시키기 위해 상이할 수 있다. 예를 들어, (공기 갭 위로 플럭스를 전달하는) 대향하는(opposing) 인덕터 면들의 표면적은 인덕터들 중 하나 또는 모두에서 증가될 수 있다.
여분의 코일들도 사용될 수 있다. 코일들은 전기적으로 절연될 수 있지만 서로의 상부에서 감겨질 수 있으며, 또는 추가적으로, 열전달을 줄이기 위해 그것들 사이의 충분한 공간을 두고, 코일들의 중첩 없이 서로 인접하게 감아서, 서로에 대한 캐스케이트 고장을 방지하기 위해 열적으로 절연될 수 있다. 여분의 코어들은 추가적인 전력 전달 포인트들을 가짐으로써 사용될 수 있다.
상호 배타적인 경우를 제외하고는, 임의의 특징이 개별적으로 또는 임의의 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있으며, 그리고 본 개시는 본원에 설명된 하나 이상의 특징들의 모든 조합 및 서브 조합으로 확장하고 이들을 포함한다.

Claims (33)

  1. 선박을 추진하기 위한 스러스터로서,
    상기 스러스터는,
    상부 하우징(12);
    상기 상부 하우징(12)에 대해 회전하도록 구성된 하부 하우징(16);
    상기 상부 하우징(12) 내에 배열된 제1 몸체(76)로서, 상기 제1 몸체(76)는 자기장을 제공하기 위해 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4)를 포함하는, 제1 몸체(76); 및
    상기 하부 하우징(16) 내에 배열된 제2 몸체(78)로서, 상기 제2 몸체(78)는 상기 자기장으로부터 전류를 생성하여 상기 제1 몸체(76)와 상기 제2 몸체(78) 간에 전력을 전달하기 위해 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4)를 포함하는, 제2 몸체(78);를 포함하며,
    상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78) 각각은 링 형상이고, 상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78)는 모든 상대적인 회전 위치들에서 일정한 중첩 정도를 제공하도록 구성되고, 그럼으로써 사용시 상기 제1 몸체(76)와 상기 제2 몸체(78) 간의 전력 전달이 모든 상대적인 회전 위치들에서 연속적이게 되며, 상기 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4)는 미리 결정된 주파수 대역 내에서 공진하도록 동조되고, 상기 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4)는 미리 결정된 주파수 대역 내에서 공진하도록 동조되고, 상기 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4)의 주파수 대역은 상기 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4)의 주파수 대역과 적어도 부분적으로 중첩되는, 스러스터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76)는 하나 이상의 제1 부착 부재들(82a)을 통해 상기 상부 하우징(12)에 고정적으로 부착되고 그리고 상기 상부 하우징(12)으로부터 이격되는, 스러스터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 부착 부재들(82a)은, 사용시에, 상기 상부 하우징(12)에 대한 상기 제1 몸체(76)의 위치를 유지하기 위한 지지 구조체를 형성하는, 스러스터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 몸체(78)는 하나 이상의 제2 부착 부재들(82b)을 통해 상기 하부 하우징(16)에 고정적으로 부착되고 그리고 상기 하부 하우징(16)으로부터 이격되는, 스러스터.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 부착 부재들(82b)은, 사용시에, 상기 하부 하우징(16)에 대한 상기 제2 몸체(78)의 위치를 유지하기 위한 지지 구조체를 형성하는, 스러스터.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지 구조체는 사용시 상기 하부 하우징(16)에 고정적으로 부착되는 프레임을 포함하는, 스러스터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4) 중 하나 이상의 제1 인덕터들 및 상기 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4) 중 하나 이상의 제2 인덕터들은 각각 상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78)의 개별 부분들 상에 구성되는, 스러스터.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4) 및 상기 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4)는 하나 이상의 대응하는 반경 위치들에서 상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78) 내에 구성되는, 스러스터.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 인덕터(761-4) 및 상기 적어도 하나의 제2 인덕터(781-4)는 각각 상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78) 내에서 매칭하는 반경 위치들에 구성되는, 스러스터.
  10. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제1 인덕터(761-4), 상기 제2 인덕터(781-4), 또는 상기 제1 인덕터(761-4) 및 상기 제2 인덕터(781-4) 중 임의의 하나 이상은 대응하는 몸체들(76, 78)의 둘레 주위에 등간격으로 이격되는, 스러스터.
  11. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제1 인덕터(761-4), 상기 제2 인덕터(781-4), 또는 상기 제1 인덕터(761-4) 및 상기 제2 인덕터(781-4) 중 임의의 하나 이상은 대응하는 몸체들(76, 78)의 둘레 주위에 불균형적으로 이격되는, 스러스터.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78)는 1 mm 내지 100 mm 간격으로 이격되는, 스러스터.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78)는 10 mm 내지 20 mm 간격으로 이격되는, 스러스터.
  14. 청구항 1에 있어서,
    각각의 몸체(76, 78)는 전도성 물질을 포함하는, 스러스터.
  15. 청구항 1에 있어서,
    각각의 몸체(76, 78)는 하나 이상의 평평하거나 텍스쳐링된 표면을 포함하는 대면 표면(facing surface)을 포함하는, 스러스터.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78) 중 하나는 상기 제1 몸체(76) 및 상기 제2 몸체(78) 중 다른 하나와 동심원 상으로 배치되는, 스러스터.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 인덕터(781-4)로부터 전기 에너지를 수신하기 위해 상기 제2 인덕터(781-4)에 연결된 무선 주파수 통신 회로(36)를 더 포함하는, 스러스터.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 스러스터의 적어도 일부의 동작 상태를 감지하기 위해 센서(38)를 더 포함하며,
    상기 무선 주파수 통신 회로(36)는 상기 센서(38)에 연결되며 그리고 상기 감지된 동작 상태에 대해 무선 신호를 송신하도록 구성되는, 스러스터.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 하우징(12)에 대해 회전하도록 상기 하부 하우징(16)을 제어하기 위해 제어기(48)를 더 포함하는, 스러스터.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 하우징(12)은 아지무스 스러스터의 고정식 부분이며, 그리고
    상기 하부 하우징(16)은 상기 아지무스 스러스터의 회전 가능한 부분인, 스러스터.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 인덕터(761-4) 및 상기 제2 인덕터(781-4)는 공진 변압기를 형성하도록 구성된, 스러스터.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76)는 자기장을 제공하기 위해 다수의 제1 인덕터(761-4)들을 포함하는, 스러스터.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 몸체(78)는 자기장으로부터 전류를 생성하기 위해 다수의 제2 인덕터(781-4)들을 포함하는, 스러스터.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 몸체(76)는 자기장을 제공하기 위해 다수의 제1 인덕터(761-4)들을 포함하고, 상기 제1 인덕터(761-4)들 각각은 다른 유사한 모듈들로부터 개별 모듈로서 구성되며, 상기 제2 몸체(78)는 상기 자기장으로부터 전류를 생성하여 상기 제1 몸체(76)와 상기 제2 몸체(78) 간에 전력을 전달하기 위해 다수의 제2 인덕터(781-4)들을 포함하며, 상기 제2 인덕터(781-4)들 각각은 다른 유사한 모듈들로부터 개별 모듈로서 구성되는, 스러스터.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 다수의 제1 인덕터(761-4)들은 하나 이상의 대응하는 반경 위치들에서 상기 제1 몸체(76)와 원주 방향으로 위치되며, 상기 다수의 제2 인덕터들(781-4)은 상기 제1 인덕터(761-4)들에 대해 매칭하는 원주 방향 그리고/또는 반경 방향 위치들에서 상기 제2 몸체(78)와 원주 방향으로 위치되는, 스러스터.
  26. 청구항 1 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 기재된 스러스터를 포함하는 선박.
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