KR102511123B1 - 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체 - Google Patents

액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR102511123B1
KR102511123B1 KR1020220063138A KR20220063138A KR102511123B1 KR 102511123 B1 KR102511123 B1 KR 102511123B1 KR 1020220063138 A KR1020220063138 A KR 1020220063138A KR 20220063138 A KR20220063138 A KR 20220063138A KR 102511123 B1 KR102511123 B1 KR 102511123B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
coupled
gap type
stator coil
axial gap
Prior art date
Application number
KR1020220063138A
Other languages
English (en)
Inventor
유근화
철 희 김
Original Assignee
유근화
김철희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유근화, 김철희 filed Critical 유근화
Priority to KR1020220063138A priority Critical patent/KR102511123B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102511123B1 publication Critical patent/KR102511123B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/182—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to stators axially facing the rotor, i.e. with axial or conical air gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

본 발명은 본 발명은 액시얼 갭 타입(axial gap type)의 풍력 발전기 조립체(generator assembly)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액시얼 갭 타입의 풍력 발전기에서 인입되는 풍력 에너지에 대응하여 스테이터 코일에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킴으로써 발전기의 내구성을 증진시킬 수 있고, 설계되는 발전용량에 맞게 발전기의 용량을 증감시킬 수 있는 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력발전기 조립체에 관한 것이다.

Description

액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체{Axial Gap Type Modular Wind Generator Assembly}
본 발명은 액시얼 갭 타입(axial gap type)의 풍력 발전기 조립체(generator assembly)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액시얼 갭 타입의 풍력 발전기의 회전시 스테이터 코일에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킴으로써 발전기의 내구성을 증진시키고, 설계한 발전용량에 적합하게 발전기의 용량을 증감시킬 수 있는 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력발전기 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 발전기는 레이디얼 갭 타입(radial gap)과 액시얼 갭 타입이 있다.
전술한 레이디얼 갭 타입의 발전기는 원통 모양 로터(rotor)의 바깥쪽 둘레에 스테이터(stator)가 배열되는 레이디얼 갭 타입의 발전기는 복수의 영구자석이 로터의 원주를 둘러싸는 방향으로 배열되고, 영구자석의 자극은 방사형으로 향하고, 스테이터가 영구자석과 마주보도록 배열되어 있다.
스테이터는 로터를 향하는 면에서 여러 개의 이 모양을 갖는 철심에 코일이 감겨진 구조로 되어 있다.
철심을 이용하면, 로터의 자극으로부터 발생하는 자속을 코일로 통과시킬 수 있어 큰 전압을 생성할 수 있다.
그러나, 철심의 이용은 코깅 토크(cogging torque)나 철심의 히스테리시스 손실에 기초하는 손실 토크(loss torque)를 발생시키기 때문에 개시 토크(initial torque)를 증가시킨다는 문제가 있다. 이 문제는 철심을 제거하면 제거될 수 있기는 하지만 반대로 자기효율이 낮아지므로 큰 출력을 얻기 어렵다.
그리고, 레이디얼 갭 타입의 풍력발전기는 발전기를 수납하는 나셀(Nacelle)이 커지면 그 만큼 프로펠러가 바람을 받는 면적이 줄어들게 되어 프로펠러의 회전력이 저하되기 때문에 대형 풍력발전시 효율이 저하되는 단점이 있다.
한편, 전술한 액시얼 갭 타입의 발전기는 원방형 로터와 축 방향으로 대향하도록 스테이터가 배열되는 배열된 것으로, 요크가 일체화되도록 부착되고, 요크의 표면상에 복수의 영구자석이 배열되며, 스페이서를 통해서 샤프트의 축선방향으로 상하 배열된다. 영구자석은 요크들의 어느 하나에 배열되어도 되지만, 두 요크들 모두의 표면에 영구자석을 배열하면 자기효율을 높일 수 있다.
요크들의 사이에는 스테이터 코일 조립체가 배치되고, 스테이터 코일 조립체는 다수의 코일들이 수용되는 베이스에 고정되어 스테이터을 구성하며 고정축에 고정된다. 고정축은 하우징에 의해 베어링에 의해 회전할 수 있도록 축받이된다.
이러한 구조는 자극의 면을 크게 하여 철심을 이용하지 않고도 출력을 높일 수 있고, 네오디뮴(Neodymium)과 철(Fe), 보론(B)의 금속 화합물인 네오디뮴 자석(Nd-Fe-B)을 이용하면 철심에 의한 자기포화의 문제가 없기 때문에 고출력의 회전기 계로 사용할 수 있는 장점이 있으나 발전기의 스테이터는 대부분 코어와 스테이터 코일 조립체코일로 구성되며 로터와 요크에 자석을 배열하고 자석이 만드는 자속과 전류의 상호 전자력을 이용하여 구성함으로써 전체적으로 영구자석형 발전기의 무게가 증가하고 길이가 커지며 그 폭의 단축에 제한이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 코어리스 또는 슬롯리스형 발전기는 주형용 에폭시 수지화합물과 스테이터 코일이 일체형으로 구성되어 슬롯 및 코어가 생략된 구조를 지니고 있는데, 이러한 발전기들은 스테이터 코일 조립체의 코일이 배열되는 요크가 철판으로 형성되어 있어 철손으로 인한 발전효율을 떨어뜨리는 단점이 있다.
이 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 1001618357-0000과 대한민국 공개특허 10-2021-0155935이 제안된 바 있다.
전술한 양 공개특허에서 제안한 풍력 발전기들은,
케이스에 고정되어 자계를 형성하는 스테이터 코일 조립체와;
스테이터 코일 조립체의 축선을 관통하도록 케이스에 축받이되고 풍력 에너지가 인입되는 샤프트와;
상기 스테이터 코일 조립체의 전후면에 이웃하게 배치되도록 상기 샤프트에 결합되되, 샤프트에 대해 방사방향으로 등간격으로 배치되는 복수의 영구자석을 포함하는 계자를 포함한다.
전술한 영구자석과 인접된 코일은 코일 보호와 코일을 하우징에 고정시키기 위해 에폭시 수지화합물에 스테이터 코일을 함침하여 스테이터 코일 표면과 권선된 코일사이에 에폭시 수지화합물이 충진 및 피복되어 있다.
이렇게 하면, 철심이 없이 스테이터 코일만으로 권선되어진 코일(구리) 형태를 계속 유지할 수 있고, 자계의 간격을 최소화 할 수 있기 때문에 발전효율을 높일 수 있다.
그러나, 전술한 타입의 풍력 발전기의 스테이터 코일은 전술한 수지 화합물에 의해 방열에 따른 효율이 저하되는 뚜렷한 문제가 있다.
이 문제는 발전용량이 증가할 수록, 즉 회전속도가 커질수록 심해지고 심화되면 스테이터 코일이 아예 타버리는 문제로 이어진다.
위와 같은 문제가 발생되는 주된 원인은 앞서 설명한 바와 같이 에폭시 수지화합물이 스테이터 코일의 방열을 방해하기 때문이다.
본 발명자는 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 창안하기에 이르렀고 괄목할 만한 성과가 있어 이를 본 발명을 통해 제안하려고 한다.
본 발명의 목적은 액시얼 갭 타입의 풍력 발전기에서 인입되는 풍력 에너지에 대응하여 스테이터 코일에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킴으로써 발전기의 내구성을 증진시킬 수 있고, 요구되는 발전용량에 맞게 발전기의 용량을 증감시킬 수 있는 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력발전기 조립체를 제공하려는 것이다.
본 발명의 목적을 해결하기 위한 해결수단은,
서로 이격되게 체결되는 양 결속 프레임과;
상기 양 결속 프레임사이에 회전가능하게 축받이되는 샤프트와;
상기 샤프트가 관통되고, 상기 양 결속 프레임 사이에 순차적으로 중첩되게 결합되고, 등간격으로 배치되는 스테이터 코일을 포함하는 복수의 스테이터 코일 조립체들과;
상기 스테이터 코일 조립체의 코일과 이웃하게 배치되되, 영구자석과 원주면에 원주방향으로 배치되는 날개를 갖추고 상기 샤프트와 함께 회전되도록 고정되는 제 1 내지 제 3 계자 디스크와;
에어통로를 갖추고, 상기 스테이터 코일 조립체를 관통하는 관통홀과 상기 스테이터 코일 조립체와 제 1 내지 제 3 계자 디스크 사이에 각각 배치되도록 상기 양 결속 프레임 사이에 각각 결합되는 에어 인입링과 에어 배출링을 포함하는 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체를 특징으로 한다.
또한, 전술한 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체는 영구자석과 스테이터 코일 조립체사이에 프로텍터 플레이트가 더 결합될 수 있다.
전술한 프로텍터 플레이트는 영구자석의 두께 일부를 수용하는 단턱과, 장볼트(102)가 관통되는 체결구멍을 갖춘 플렌지와, 상기 플렌지 내에 샤프트의 외경보다 큰 내경을 지닌 구멍을 갖춘 타공판을 포함한다.
본 발명에 의하면, 액시얼 갭 타입의 풍력 발전기 조립체는 제 1 내지 제 3 스테이터 코일 조립체와 제 1 내지 제 3 계자 디스크의 선택적 채용에 의해 요구되는 발전용량에 맞게 설계할 수 있을 뿐 아니라 발전기로 제공되는 풍력 에너지에 대응하여 샤프트와 함께 회전되는 계자 디스크의 날개에 의해서 발전기 내부로 공기가 유입되어져 코일에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다. 그 결과, 풍력 발전기의 내구성을 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전기 조립체를 도시한 반단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발전기 조립체의 분해 사사도이다.
도 3은 도 1에 도시된 에어 유입링을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1에 도시된 제 1 내지 제 3 계자를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 전자기와 자계사이에 배치되도록 양 결속 프레임 사이에 중첨되도록 결합되는 프로텍터 플레이트을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 스테이터 코일 조립체를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 발전기 조립체를 조립하기 위한 장볼트와 샤프트를 발췌하여 도시한 사시도이다.
본 명세서에서, 포함한다, 구비한다, 갖추고 있다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 결합되어 있다 또는 장착되어 있다고 기술되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서 중 실시 예에 따른 구성요소에 따른 용어는 단지 예시한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 그 용어로 한정하지 않는다. 또한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념을 보다 용이하게 설명하고 이해되도록 기술한 것일 뿐 예시한 실시 예들을 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조한다. 도 1은 본 발명에 따른 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체의 요부를 도시한 반단면도로, 풍력 발전기 조립체(100)는 양 결속 프레임(101a,101b, 도 1 및 도 2), 샤프트(103, 도 1), 스테이터 코일(121a, 도 1과 도 8) 조립체, 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a,140b,140c 도 4 내지 도 6), 프로텍터 플레이트(150, 도 7) 및 에어 인입링(110a, 도 1, 도 2) 및 에어 배출링(110b, 도 3)을 포함한다.
전술한 결속 프레임(101a,101b)은 전술한 발전기 조립체(100)를 조립하기 위한 베이스 구성으로, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같은 길이가 긴 장볼트(102, 도 1, 도 9)가 관통되는 체결구멍(102a) 들이 그 테두리에 마련되어 있고, 그 중앙에 샤프트(103)가 회전할 수 있도록 샤프트(103)의 양 단을 축받이한다.
전술한 샤프트(103)는 풍력 에너지(도면에는 미도시)와 연결되어 풍력 에너지에 의해 회전될 수 있다.
상기 샤프트(103)는 도 9에 도시된 바와 같이 그 원주면에 E링(105)이 결합되는 홈(103b, 도 9)과, 키(도 1)가 결합될 수 있는 키홈(103a, 도 1, 도 9)이 마련되어 있다.
전술한 스테이터 코일(121a) 조립체는, 도 2와 도 8에 도시된 바와 같이 원통형상으로 이루어진 하우징(120)과, 하우징(120)의 내경에 방사방향으로 등간격으로 배치되는 스테이터 코일(121a)과, 모두 동축선상에 배치되는 체결구멍(102a, 도 2, 도 3, 도 7, 도 8)들과, 전술한 샤프트(103)가 통과할 수 있는 공간(이하 "관통홀", 도면부호 미표기)을 포함한다.
전술한 스테이터 코일(121a) 조립체는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 후술하는 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a,140b,140c)사이에 각각 위치되도록 장볼트(102)를 통해 양 결속 프레임(101a,101b) 사이에 결합되어 있다.
전술한 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a,140b,140c)는 전술한 샤프트(103)에 일정간격 이격되게 결합된다.
상기 제 1 계자 디스크(140a)는 스테이터 코일(121a) 조립체와 결속 프레임(101a) 사이에 위치되고, 제 2 계자 디스크(140b, 도 2)는 제 1 및 제 3 계자 디스크(140a)(140c) 사이에 위치되며, 제 3 계자 디스크(140c)는 스테이터 코일(121a) 조립체와 결속 프레임(101b) 사이에 위치되도록 장볼트(102)의 체결시 조립된다.
따라서, 전술한 각 계자 디스크(140a,140b,140c)들은 샤프트(103)의 회전시 함께 회전될 수 있다.
전술한 각 계자 디스크(140a,140b,140c)들은 모두 E링(105, 도 1)이 샤프트(103)의 원주면에 고정되어 있어 샤프트(103)의 축선방향으로 움직이지 않고, 키홈(103a)에 결합되는 키(도면부호 미표기)에 의해 샤프트(103)에 고정되어 있다.
전술한 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a,140b,140c)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 샤프트(103)의 축선방향으로 연장되어 전술한 관통홀(도면부호 미표기) 속에 위치되는 연장축(143, 도 4 내지 도 5)을 갖춘 환형 디스크로, 도 1에 도시된 바와 같이 각 스테이터 코일(121a)과 마주보는 디스크의 표면에 등간격으로 영구자석(141b)이 배치되어 있고, 디스크의 원주면에 원주방향으로 배치된 날개(142a,142b,142c)들을 포함한다.
전술한 프로텍터 플레이트(150)는 전술한 스테이터 코일(121a) 조립체와 각 계자 디스크(140a ~ 140c) 사이에 각각 위치되도록 전술한 장볼트(102)로 양 결속 프레임(101a,101b) 사이에 조립된다.
전술한 프로텍터 플레이트(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 영구자석(141b, 도 1 및 도 5, 도 6)의 높이(두께) 일부를 수용하는 단턱(151a)과, 장볼트(102)가 관통되는 체결구멍(102a)을 갖춘 플렌지(151)와, 상기 플렌지(151) 내에 샤프트(103)의 외경보다 큰 내경을 지닌 구멍(153)을 갖춘 타공판(152)을 포함한다.
전술한 단턱(151a, 도 7)은 스테이터 코일(121a)과 영구자석(141a,141b)이 가까이 근접될 수 있는 높이로 채용될 수 있다.
전술한 타공판(152)에 마련된 구멍(153)은 도면에는 도시되어 있지 않으나 구멍(153)의 내경에 샤프트(103)의 외경에 회전가능하게 축받이되는 내경측 플렌지(도면에는 미도시)가 더 결합될 수 있다. 이 경우 내경측 플렌지는 앞서 설명한 것처럼 샤프트(103)의 축선방향으로 이동하지 않도록 E링(105)을 통해 샤프트(103)의 외경에 고정된다.
전술한 에어 유입링(110a)과 에어 배출링(110b)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 원주면에 내부와 통해진 에어통로(112a)들이 배치되어 있다.
전술한 에어 유입링(110a)은 전술한 제 1 및 제 3 계자 디스크의 둘레에 위치되도록 장볼트(102)에 의해 양 결속 프레임(101a,101b) 사이에 결합되어 있고, 전술한 에어 배출링(110b)은 제 2 계자 디스크와 이웃하게 이격되도록 장볼트(102)에 의해 양 결속 프레임(101a,101b) 사이에 결합되어 있다.
한편, 전술한 제 1 및 제 3 계자 디스크(140a,140c)에 마련된 날개(14a,142c)는 에어 유입링(110a)의 에어통로(112a)를 통해 공기를 강제로 흡입할 수 있고, 제 2 계자 디스크(140b)에 마련된 날개(142b)는 에어 유입링(110a)의 에어통로(112a)를 통해 유입되는 공기를 제 1 및 제 2 스테이터 코일(121a)을 경유하여 에어 배출링(110b)의 에어통로(112a)를 통해 배출시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 풍력 발전기 조립체(100)는 샤프트(103)가 회전도면, 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a ~ 140c)가 회전되면서 에어 유입링(110a)의 에어통로(112a)를 통해 공기가 유입되고 에어 배출링(110b)의 에어통로(112a)를 통해 배출된다. 그래서 도 1에 도시된 바와 같이 양 스테이터 코일(121a)을 통과하는 공기에 의해 양 스테이터 코일(121a)에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 각 계자 디스크(140a,140b,140c)와 스테이터 코일(121a) 조립체는 발전 용량에 맞게 앞서 설명한 장볼트(102)로 양 결속 프레임(101a,101b) 사이에 증감하여 장착할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속한 기술분야에 통상의 지식을 가진 사람이면 본 발명을 기초로 다양한 응용 예나 변경 예를 실시할 수 있으나, 이러한 응용 예나 변경 예는 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하의 특허청구범위에 정의된 권리범위에 포함된다는 것을 미리 밝혀두는 바이다.

Claims (3)

  1. 서로 이격되도록 장볼트(102)에 의해 서로 체결되는 양 결속 프레임(101a)(101b)과;
    양 단부가 상기 양 결속 프레임(101a)(101b)에 회전가능하게 축받이되고, 원주면에 길이방향으로 배치되는 키홈(103a)과 원주방향으로 형성되는 홈(103b)을 포함하는 샤프트(103)와;
    상기 샤프트(103)가 관통되고, 등간격으로 배치되는 스테이터 코일(121a)을 갖추고, 장볼트(102)의 체결에 의해 상기 양 결속 프레임(101a)(101b) 사이에 결합되는 스테이터 코일(121a) 조립체들과;
    원주면에 원주방향으로 배치되는 날개(142a)(142b)(142c)와 영구자석(141b)를 각각 구비하고 상기 스테이터 코일(121a)과 이웃하게 배치되도록 양 결속 프레임(101a)(101b) 사이에 상기 장볼트(102)에 의해 결합되되, 샤프트(103)의 외경에 결합되는 제 1 내지 제 3 계자 디스크(140a)(140b)(140c)와;
    각각 상기 영구자석(141b)과 스테이터 코일(121a) 사이에 위치되도록 조립되되, 상기 샤프트(103)의 외경보다 큰 내경을 지닌 구멍(153)을 갖춘 타공판(152)과, 상기 타공판(152)의 외주에 결합되되, 영구자석(141b)의 두께를 수용하는 높이를 지닌 단턱(151a)과 상기 장볼트(102)가 관통되는 체결구멍(102a)을 구비하는 플렌지(151)를 포함하는 프로텍터 플레이트(150); 및
    원주면에 내부와 통해진 에어통로(112a)들을 각각 구비하되, 상기 제 1 및 제 3 계자 디스크(140a,140c)와 이웃하게 상기 장볼트(102)에 의해 양 결속 프레임 사이에 결합되는 에어 유입링(110a)과, 상기 양 결속 프레임(101a,101b)과 제 2 계자 디스크(142b) 사이에 위치되도록 상기 장볼트(102)를 통해 양 결속 프레임(101a)(101b) 사이에 결합되는 에어 배출링(110b);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020220063138A 2022-05-23 2022-05-23 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체 KR102511123B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220063138A KR102511123B1 (ko) 2022-05-23 2022-05-23 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220063138A KR102511123B1 (ko) 2022-05-23 2022-05-23 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102511123B1 true KR102511123B1 (ko) 2023-03-15

Family

ID=85512223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220063138A KR102511123B1 (ko) 2022-05-23 2022-05-23 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102511123B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08242557A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Sawafuji Electric Co Ltd 高速回転機の冷却構造
JP2010200472A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sadayuki Amiya 円盤型同期電動機
JP2010288445A (ja) * 2009-05-14 2010-12-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd アキシャルギャップ型回転機における冷却機構
KR20210076825A (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 한국전기연구원 축방향 자속 회전기기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08242557A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Sawafuji Electric Co Ltd 高速回転機の冷却構造
JP2010200472A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sadayuki Amiya 円盤型同期電動機
JP2010288445A (ja) * 2009-05-14 2010-12-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd アキシャルギャップ型回転機における冷却機構
KR20210076825A (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 한국전기연구원 축방향 자속 회전기기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10630157B2 (en) Axial flux machine
RU2442270C2 (ru) Двигатель и устройство привода
JP4999990B2 (ja) 回転電動機およびそれを用いた送風機
US20080238266A1 (en) Axial gap type engine driven generator
EP2403107B1 (en) Permanent magnet type rotary machine
JP2008131813A (ja) 永久磁石式回転電機，風力発電システム，永久磁石の着磁方法
KR20060051920A (ko) 영구자석식 회전전기 및 풍력 발전시스템
US9729037B2 (en) Brushless motor
JP5834433B2 (ja) アウターロータ形回転電機
CN111628621B (zh) 无刷盘式双转子电机
JP7357805B2 (ja) 回転電機および固定子の製造方法
KR102511123B1 (ko) 액시얼 갭 타입의 모듈형 풍력 발전기 조립체
KR102527294B1 (ko) 축방향 자속 회전기기
CN111181274B (zh) 一种永磁无铁芯无人机电机
KR102501584B1 (ko) 발전기
JP6169496B2 (ja) 永久磁石式回転電機
JP5330495B2 (ja) モータ
JP2021197771A (ja) 電動機
CN116488420B (zh) 一种抗过载轴向磁通电机
WO2023012855A1 (ja) 磁気波動歯車装置
JP2012147601A (ja) アウターロータ型回転電機
WO2022163601A1 (ja) 磁気ギアード電気機械及び発電システム
WO2021117896A1 (ja) 回転装置
KR101277881B1 (ko) 모터 회전자용 어댑터 및 이를 포함하는 모터장치
JP2003319611A (ja) 突極型回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant