KR20100024310A - 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력 등의 외력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 외력에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터와 회전축방향으로 배열되어 전자기 유도작용되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 고정체인 스테이터 디스크와, 다수의 철심편들로 구성되어 상기 스테이터 디스크에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제시함으로써, 저속에서도 고효율로 발전할 수 있다.
발전기, 풍력발전, 축방향 자속, 스테이터, 스테이터 코어, 스테이터 코일

Description

발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템{GENERATOR AND WIND POWER SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 풍력 등의 외력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 발전기는 기계적에너지인 외력을 전기적에너지로 변환하는 장치로서, 여러 분야에서 이용되고 있다. 특히 발전기는 화석연료의 고갈에 따른 에너지위기 및 환경오염의 심각성이 대두됨에 따라, 청정에너지인 풍력이나 조력을 이용하여 전력을 생산하기 위해 세계 각국에서 기술 개발되고 있다.
이러한 발전기의 발전과정을 풍력을 기준으로 살펴보면, 바람을 받아서 회전력을 일으키는 팬에 구동축이 연결되고, 상기 구동축의 회전속도를 증속시켜 발전기에 연결하는 증속기어가 구비된다. 발전기는 증속기어에 연결된 로터(rotor, 회전체)가 회전되게 하여, 로터와 스테이터(stator,고정체) 간 전자기유도작용으로 기전력을 발생시킨다.
그러나, 풍력 등을 이용하여 전력을 생산하는 발전기의 경우에는 외력이 항상 충분히 작용하지 않을 수 있다. 또한 이 때문에 풍력과 같이 저속의 회전력을 이용하기 위해서 증속기어가 구비됨으로써, 동력의 손실이 발생한다는 문제점도 있다. 따라서, 이러한 풍력 등을 이용하여 전력을 생산하는 발전기의 경우에는 증속기어 없이도 저속에서 고효율로 발전될 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 풍력 등의 외력에 의해 직접 구동되고, 저속에서도 고효율로 발전될 수 있는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 충분한 자로를 확보할 수 있도록 스테이터를 구성함으로써 저속에서도 고효율로 발전될 수 있는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 외력에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터와 회전축방향으로 배열되어 전자기 유도작용되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 고정체인 스테이터 디스크와, 다수의 철심편들로 구성되어 상기 스테이터 디스크에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기를 제시한다.
상기 다수의 스테이터 코어는 일체로 또는 각각 개별적으로 상기 스테이터 디스크에 결합될 수 있다.
상기 다수의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크의 반경 외측방향으로 돌출될 수 있다.
상기 철심편은, 양 옆에 각각 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 스테이터 디스크는 상기 각각의 스테이터 코어가 반경방향으로 끼워질 수 있도록 다수의 슬롯이 형성되고, 상기 각각의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크에 걸쳐진 상태로 끼워질 수 있도록 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 스테이터는 상기 스테이터 디스크에 결합되고, 외측에 상기 스테이터 코어가 끼워지는 다수의 스테이터 폴을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 다수의 스테이터 폴의 단부에는 상기 다수의 스테이터 폴을 연결하는 엔드 링이 결합될 수 있다.
상기 엔드 링은 서로 연결되어 링을 이루는 다수의 피스들로 구성되고, 각각의 피스는 상기 스테이터 폴의 단부가 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
상기 스테이터는, 상기 스테이터 코어의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 스테이터 코어의 조합 후 상기 스테이터 디스크의 단부에 결합되는 엔드 링을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 엔드 링은 쌍을 이루어 상기 회전축방향으로 상기 스테이터 디스크의 양측에 각각 결합될 수 있다.
상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에 개별단위로 조합될 수 있도록 권선될 수 있다.
상기 스테이터 코일은 상기 스테이터 코어의 외측에 상기 스테이터 디스크의 반경방향으로 끼워질 수 있도록 권선될 수 있다.
상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에, 쌍을 이루어 상기 회전 축방향으로 이격되도록 조합될 수 있다.
상기 스테이터 코일은 상기 회전축방향 양측으로 상기 스테이터 디스크보다 돌출되도록 구성될 수 있다.
상기 스테이터는 몰딩될 수 있다.
상기 로터와 상기 스테이터는 다단 배열되도록 구성될 수 있다.
또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기의 발전기를 풍력에 의해 발전시키는 풍력발전시스템을 제시한다.
상기 스테이터 디스크는 풍력발전시스템의 기둥에 끼워져 고정될 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 축방향 자속형으로 구성됨으로써, 저속 고효율 발전될 수 있고, 직접 구동될 수 있다.
또한, 스테이터 코어에 의해 스테이터 코일을 구조적으로 지지할 수 있기 때문에, 구조적으로 안정적이고, 이에 따라 대형 제작이 용이하다.
또한, 스테이터 코어에 의해 자로가 형성됨으로써 더욱 원활하게 전자기 유도작용될 수 있어 효율이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 스토퍼에 의해 스테이터 코일 및 스테이터 코어의 다수의 철심편들의 이탈이 방지될 수 있다.
또한, 스토퍼가 링 형상으로 형성됨으로써 스테이터 코어의 처짐이 방지될 수 있다.
또한, 스테이터 코일이 개별단위로 구성될 수 있어, 생산성이 증대될 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 발전기의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 발전기의 주요부 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 발전기는, 풍력 등의 외력에 의해 회전되는 영구자석형 로터(rotor)(10)와, 풍력발전시스템의 콘크리트 기둥(2) 등에 고정되고 로터(10)와 회전축방향으로 배열되어 전자기유도작용되는 스테이터(stator)(20)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 실시 예와 같이 스테이터(20)의 회전축방향 양측에 각각 로터(10)가 배열되거나, 다른 실시 예로써 로터(10)의 회전축방향 양측에 각각 스테이터(20)가 배열됨으로써, 고효율의 발전기가 설계될 수 있다. 또한, 또 다른 실시 예로써 로터(10)와 스테이터(20)가 다단 배열됨으로써 높은 발전용량의 발전기가 설계될 수 있다. 한편, 2개 이상의 로터(10)는 회전축방향으로 영구자석이 N극와 S극이 대향 되도록 구성되거나, 영구자석이 서로 같은 극끼리 대향되도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 축방향 자속형으로 발전기가 설계됨으로써, 자기회로의 경로가 짧고 고에너지 밀도를 갖음으로써 효율이 높다는 이점을 취할 수 있다. 또한 큰 직경과 짧은 축방향 길이를 갖는 슬림(slim)형 발전기가 설계됨으로써, 소형화 경량화 측면에서 유리하며 이에 따라 단위 체적당 출력이 커 효율이 높고, 큰 회전반경으로 인해 회전각도가 작더라도 호의 길이가 커 로터(10)가 조그만 회전되어도 로터(10)에 의해 형성되는 자속이 충분히 변할 수 있어 저속에서도 충분히 발전될 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한 슬림형 설계 및 로터(10)와 스테이터(20)가 다단 배열 가능하기 때문에 필요에 따라 발전용량을 조절할 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한 로터(10)가 스테이터(20)에 의해 방해받지 않고 외력을 전달하는 블레이드 등과 직접 결합될 수 있기 때문에 직접 구동형 발전기가 설계됨으로써, 증속기어가 생략되어 구조가 간소해질 수 있고 증속기어로 인한 동력손실이 없어 효율이 높다는 이점을 취할 수 있다.
이러한 발전기는 풍력발전시스템에 적용되는 경우, 로터(10)가 풍력에 의해 회전하는 다수의 날개(4)와 결합된다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 있어서, 스테이터 코어의 철심편을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 제1실시 예의 스테이터(20)는 고정체인 스테이터 디스 크(stator disk)(30)와, 다수의 철심편(42)들로 구성되어 스테이터 디스크(30)에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어(stator core)(40)와, 다수의 스테이터 코어(40)에 권선되는 스테이터 코일(stator coil)(50)을 포함하여 구성된다.
이와 같이 스테이터 코어(40)에 의해, 자속의 흐름을 방해받지 않고 충분한 자로를 확보할 수 있어 고효율로 발전될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(40)에 의해 스테이터 코일(50)이 지지됨으로써, 기기적으로 보다 강인하여 구조적으로 안정적이고, 이에 따라 대형 제작이 용이하다. 또한, 스테이터 코어(40)에 의해, 스테이터 코일(50)을 수지 등에 의해 굳혀 고정하지 않아도 견실하게 권선형태가 유지될 수 있으며, 필림코일형태가 아닌 권선코일형태 사용이 가능하여 코일권선밀도를 높일 수 있어 고효율로 발전될 수 있다.
스테이터 디스크(30)는 콘크리트 기둥 등에 끼워져 고정될 수 있도록 중앙에 중공(32)이 형성될 수 있다. 스테이터 디스크(30)는 필요에 따라 비도체 재질로 형성되거나, 자로 역할을 할 수 있도록 철심이나 규소강판으로 형성될 수도 있다.
스테이터 코어(40)는 원활한 자속의 흐름을 위해 로터와 스테이터(20)의 공극면과 평행하도록, 다수의 철심편(42)들이 반경방향으로 적층된 구조를 취하는 것이 더욱 바람직하다.
철심편(42)은 다양한 형상을 취할 수 있으며, 바람직하게는 원주방향 양 옆에 각각 반경방향으로 긴 슬롯(slot)(42A)이 형성됨으로써, 대략 'I' 형상의 단면을 취할 수 있다. 특히 철심편(42)은 스테이터 코일(50)의 이탈 방지를 위해, 회전축방향 양단에 각각 턱(42B)이 돌출 형성될 수 있다.
한편, 철심편(42)은 후술할 스테이터 폴(60)이 반경방향으로 관통될 수 있도록 중앙홀(42C)이 형성될 수 있다.
다수의 스테이터 코어(40)는 스테이터 디스크(30)의 반경 외측방향으로 돌출되도록 구성됨으로써, 스테이터 디스크(30)의 반경 크기를 스테이터(20)의 전체 반경보다 작게 줄일 수 있고, 스테이터의 양측을 동시에 이용할 수 있어 보다 고효율의 발전기를 설계할 수 있다.
다수의 스테이터 코어(40)는 스테이터 디스크(30)와 일체로 형성될 수도 있다. 다만, 다수의 스테이터 코어(40)가 스테이터 디스크(30)와 별도로 제조되어 결합되는 것이 보다 바람직하다. 즉 스테이터 디스크(30) 및 스테이터 코어(40)의 제조가 보다 용이하고, 이에 따라 스테이터 코어(40)의 구조 제약이 없다. 또한 스테이터 코어(40)에 스테이터 코일(50) 결합 후 이 결합체를 스테이터 디스크(30)와 결합함으로써, 스테이터 코일(50)을 개별단위로 스테이터 코어(40)에 결합할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
다수의 스테이터 코어(40)는 일체로 스테이터 디스크(30)에 결합될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스테이터 코일(50)이 개별단위로 결합될 수 있도록 개별적으로 결합될 수 있다.
스테이터 코일(50)은 스테이터 코어(40)의 외측에 반경방향으로 끼워질 수 있도록 권선됨으로써, 스테이터 코어(40)와 간소하게 결합될 수 있으며, 하나의 스테이터 코일(50)이 회전축방향 양측에 동시에 이용될 수 있다.
스테이터 코일(50)은 회전축방향 양측으로 스테이터 디스크(30)보다 돌출되 도록 구성됨으로써, 로터와의 공극이 작도록 할 수 있어 자속밀도를 높일 수 있고, 스테이터 디스크(30)의 두께를 줄일 수 있다는 이점을 취할 수 있다.
한편, 스테이터 코어(40)는 다양한 방식으로 스테이터 디스크(30)와 결합될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스테이터(20)는 스테이터 디스크(30)에 결합됨과 아울러 외측에 스테이터 코어(40)가 끼워지는 다수의 스테이터 폴(60)을 더 포함하여 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 스테이터 폴(60)에 의해, 스테이터 코어(40)가 스테이터 디스크(30)와 보다 간소하게 결합될 수 있고, 스테이터 코어(40)의 다수의 철심편(42)들이 일체화될 수 있다.
다수의 스테이터 폴(60)은 스테이터 디스크(30)와 일체로 형성될 수 있지만. 스테이터 디스크(30)와 별도로 제조되어 결합되는 것이 보다 바람직하다. 즉 스테이터 디스크(30) 및 스테이터 폴(60)의 제조가 보다 용이하고, 이에 따라 스테이터 폴(60)의 구조 제약이 없다. 또한 스테이터 폴(60)에 스테이터 코일(50) 결합 후 이 결합체를 스테이터 디스크(30)와 결합함으로써, 스테이터 코일(50)을 개별단위로 스테이터 폴(60)에 결합할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
다수의 스테이터 폴(60)은 일체로 또는 개별단위로 스테이터 디스크(30)에 결합될 수 있다.
다수의 스테이터 폴(60)은 스테이터 코어(40)를 지지할 수 있다면 어떠한 형상이든 무방하다. 다만, 스테이터 폴(60)은 스테이터 코일(50)이 용이하게 끼워질 수 있도록, 스테이터 코일(50)을 지지하는 지지부(62)가 봉 형상으로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 그리고, 스테이터 폴(60)은 지지부(62)가 봉 형상을 취함에 따라, 스테이터 디스크(30)와 용이하게 결합될 수 있도록 결합부(64)를 더 포함할 수 있다.
지지부(62)와 결합부(64)는 일체로 형성될 수도 있지만, 구조 제약을 받지 않도록 개별적으로 제조되어 결합되는 것이 더욱 바람직하다. 더욱 바람직하게는 지지부(62)와 결합부(64)의 결합이 보다 용이하고 구조가 간소하도록, 결합부(64)에는 지지부(62)의 단부가 반경방향으로 끼워지는 홈(64A)이 형성될 수 있다.
결합부(64)는 어떠한 구조를 취하든 무방하나, 스테이터 디스크(30)와 보다 견실하게 결합될 수 있도록, 스테이터 디스크(30)의 외측에 반경방향으로 끼워질 수 있는 공간(64B)을 갖도록 포크 형상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
결합부(64)는 스테이터 디스크(30)와 어떤 방식으로 결합되든 무방하며, 일 예로써 볼팅(bolting)(66) 방식으로 결합될 수 있다.
이러한 스테이터 폴(60)은 단지 스테이터 코일(50)을 구조적으로 지지하기 위해 구성될 수 있으며, 나아가 로터와 스테이터(20)의 전자기 유도작용을 위한 자로를 보다 원활하게 형성할 수 있도록 철심이나 규소강판 등으로 구성될 수 있다.
한편, 스테이터(20)는, 스테이터 코일(50) 및 스테이터 코어(40)의 이탈방지를 위해 스테이터 폴(60)의 끝단에 결합되는 스토퍼(stopper)(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
스토퍼(70)는 다양한 구조를 취할 수 있으며, 다만 다수의 스테이터 폴(60)의 끝단을 연결토록 링 형상의 엔드링(end ring)(72)을 포함하여 구성됨으로써, 스테이터 폴(60)의 처짐을 방지할 수 있고, 이 결과 스테이터 코일(50)과 로터의 마 찰을 방지할 수 있다는 이점을 취할 수 있다.
엔드링(72)은 스테이터 폴(60)과의 결합이 용이하도록, 분할 구조를 취하는 것이 더욱 바람직하다. 즉 링 형상의 스토퍼(70)는 서로 연결되어 링을 이루는 다수의 피스(piece)(72A)들로 구성될 수 있다. 나아가 각각의 피스(72A)는 스테이터 폴(60)과 견실하게 결합될 수 있도록 스테이터 폴(60)의 끝단이 반경방향으로 삽입되는 홈 또는 홀 구조의 삽입부(72B)가 형성될 수 있다.
이러한 스토퍼(70)는 부도체로 구성될 수도 있으며, 철심, 규소강판과 같은 자로를 형성할 수 있는 재질로 구성될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 9는 도 7의 B-B선에 따른 단면도이다.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 동일, 유사한 설명이 본 실시 예의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 중복 설명을 생략하기로 한다.
도시된 바와 같이, 스테이터(100)는 스테이터 코일(110) 및 스테이터 코어(120)의 철심편(122)의 이탈 방지 및 스테이터 코어(120)의 처짐 방지 등을 위해 일체화될 수 있도록, 몰딩(molding) 처리됨으로써 몰딩재(130)에 의해 씌워질 수 있다.
한편, 스테이터 코일(110)은 상술한 본 발명의 제1실시 예와 같이 스테이터 코어(120)에 반경방향으로 끼워지도록 권선될 수도 있지만, 본 실시 예와 같이 하 나의 스테이터 코어(120)에 쌍을 이루어 회전축방향으로 이격되도록 결합될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 12는 도 10의 C-C선에 따른 단면도이고, 도 13은 도 10의 D-D선에 따른 단면도이다.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 동일, 유사한 설명이 본 실시 예의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 중복 설명을 생략하기로 한다.
도시된 바와 같이, 제3실시 예에 있어서, 스테이터 디스크(200)는 각각의 스테이터 코어(210)가 반경방향으로 끼워질 수 있도록 다수의 슬롯(slot)(202)이 형성되고, 각각의 스테이터 코어(210)는 스테이터 디스크(200)에 걸쳐진 상태로 끼워질 수 있도록 슬롯(slot)(212A)이 형성될 수 있다.
따라서, 별도의 부재가 추가되지 않더라도 스테이터 코어(210)가 스테이터 디스크(200)에 직접 결합될 수 있고, 스테이터 코어(210)의 다수의 철심편(212)들이 일체화될 수 있기 때문에, 구조적 간소화 및 제조비 절감 등의 측면에서 더욱 유리하다 할 수 있다.
이러한 스테이터 코어(210)에는 스테이터 코일(220)이 반경방향으로 끼워지도록 권선되는 것보다는, 본 실시 예와 같이 스테이터 코일(220)이 쌍을 이루어 회전축방향으로 끼워지도록 권선되는 것이 더욱 바람직하다.
나아가 스테이터 코어(210)가 스테이터 디스크(200)에 더욱 견실하고 용이하 게 결합되게 함과 아울러 다수의 철심편(212)들을 일체화할 수 있도록, 스테이터 코어(210) 및 스테이터 디스크(200)에 동시에 반경방향으로 체결될 수 있는 체결볼트(230)를 더 포함할 수 있다. 이때, 스테이터 디스크(200) 및 스테이터 코어(210)에는 각각, 체결볼트(230)가 나사 체결될 수 있도록 체결홀(204,212B)이 형성되는 것이 바람직하다.
스토퍼(250)는 스테이터 디스크(200)의 단부에 결합되는 엔드 링(252)을 포함하여 구성될 수 있다. 특히 엔드 링(252)은 쌍을 이루어 스테이터 디스크(300)의 회전축방향 양측에 각각 결합됨으로써, 스테이터 디스크(200)와 간소하게 결합될 수 있다.
이때 스테이터 디스크(200)의 외주단에는 엔드링(252)과의 결합이 보다 용이하고 정확하도록 엔드링(252)이 형합될 수 있는 엔드링 형합홈(206)이 형성될 수 있다.
이러한 한 쌍의 엔드링(252)은 볼팅(264)(bolting) 방식으로 스테이터 디스크(200)와 결합될 수 있으며, 이외 실시 예로써 다양한 방식으로 스테이터 디스크(200)와 결합될 수 있음은 물론이다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발전기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 발전기의 주요부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 있어서, 스테이터 코어의 철심편을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다.
도 12은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다.
도 12는 도 10의 C-C선에 따른 단면도이다.
도 13은 도 10의 D-D선에 따른 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10; 로터 20; 스테이터
30; 스테이터 디스크 40; 스테이터 코어
42; 철심편 50; 스테이터 코일
60; 스테이터 폴 62; 지지부
64; 결합부 70; 스토퍼
72: 엔드링 72A; 피스

Claims (19)

  1. 외력에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터와 회전축방향으로 배열되어 전자기 유도작용되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 고정체인 스테이터 디스크와, 다수의 철심편들로 구성되어 상기 스테이터 디스크에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 스테이터 코어는 일체로 또는 각각 개별적으로 상기 스테이터 디스크에 결합되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크의 반경 외측방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 철심편은, 양 옆에 각각 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터 디스크는 상기 각각의 스테이터 코어가 반경방향으로 끼워질 수 있도록 다수의 슬롯이 형성되고,
    상기 각각의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크에 걸쳐진 상태로 끼워질 수 있도록 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 스테이터 디스크에 결합되고, 외측에 상기 스테이터 코어가 끼워지는 다수의 스테이터 폴을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 다수의 스테이터 폴의 단부에는 상기 다수의 스테이터 폴을 연결하는 엔드 링이 결합되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 엔드 링은 서로 연결되어 링을 이루는 다수의 피스들로 구성되고,
    각각의 피스는 상기 스테이터 폴의 단부가 삽입되는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터는, 상기 스테이터 코어의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 스테이터 코어의 조합 후 상기 스테이터 디스크의 단부에 결합되는 엔드 링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 엔드 링은 쌍을 이루어 상기 회전축방향으로 상기 스테이터 디스크의 양측에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  12. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에 개별단위로 조합될 수 있도록 권선되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 스테이터 코일은 상기 스테이터 코어의 외측에 상기 스테이터 디스크의 반경방향으로 끼워질 수 있도록 권선되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에, 쌍을 이루어 상기 회전축방향으로 이격되도록 조합되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터 코일은 상기 회전축방향 양측으로 상기 스테이터 디스크보다 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  16. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터는 몰딩되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  17. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터와 상기 스테이터는 다단 배열되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
  18. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 발전기를 풍력에 의해 발전시키는 풍력발전시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 스테이터 디스크는 풍력발전시스템의 기둥에 끼워져 고정될 수 있도록 중공이 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.
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