KR20100136530A

KR20100136530A - 가변비 기어

Info

Publication number: KR20100136530A
Application number: KR1020107024391A
Authority: KR
Inventors: 피터 베이히볼트; 로버트 트라트니그
Original assignee: 에이엠에스씨 윈텍 게엠베하
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-12-28
Also published as: AU2009242395A1; CN101680430A; US7993240B2; WO2009132866A1; US20100137092A1; CA2716899A1; AU2009242395B2; EP2107238A1; CN101680430B

Abstract

가변비 기어 시스템은 가변 속도 회전자(102)에 의해 구동되는 정속 발전기(104)와 함께 이용하기 위하여 구성되어 있다. 상기 가변비 기어 시스템은 3개의 샤프트를 포함한다. 즉, 제1샤프트(144)는 상기 회전자(102)에 기계적으로 결합되어 있고; 제2샤프트(160)는 가변 기어 시스템에 기계적으로 결합되어 있으며; 제3샤프트(158)는 상기 발전기(104) 및 상기 가변 기어 시스템에 기계적으로 결합되어 있다. 제어 시스템(109)은 상기 가변 기어 시스템의 출력을 조정하여 상기 발전기(104)의 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있다. 브레이크는 상기 제2샤프트(160)의 회전을 제어하도록 구성되어 있다.

Description

가변비 기어{VARIABLE RATIO GEAR}

본 발명은, 특히 풍력 에너지 변환시스템에 이용하기 위한 가변비 기어 시스템에 관한 것이다.

풍력 에너지는 회전자, 예컨대, 저속 프로펠러를 포함하는 풍력 변환장치에 의해 전기 등의 유용한 형태로 전환될 수 있다. 회전자의 속도는 종종 지역적인 풍력 조건에 의해 영향받으며, 따라서, 임의로 변동한다. 이와 같이 해서, 종래의 풍력 에너지 변환장치는 전형적으로 구동열(drive train)의 활성 토크 제어 및 가변 회전자 속도에 의해 작동되어 더욱 일정한 발전기 회전 속도를 유지한다. 상기 회전자의 질량 관성은 통상 구동열의 속도 변화의 감쇠를 허용하는 한편, 활성 토크 제어는 그리드(grid)에 공급되는 전력의 품질을 향상시킨다. 상기 활성 토크 제어는 또한 부분적으로 부하된 작동 스테이지 동안 공기 역학 효율을 향상시킨다.

풍력 에너지를 변환시킴으로써 그리드에 전력을 공급하기 위하여, 정속 발전기(constant speed generator)(예를 들어, 전력 송신을 위하여 그리드에 직접 접속된 동기 발전기)를 이용하는 것이 유리하다. 경제적 이득에 부가해서, 상기 그리드에 공급되는 전력의 품질은 값비쌀 수 있는 전력 변환기 없이도 통상 더욱 높다. 또한, 정속 발전기는 부가적인 변압기가 필요하지 않도록 중간 전압 레벨에서 작동될 수 있다.

정속 발전기를 이용하는 것은 일정 속도에서 발전기에 입력 샤프트를 유지하는 것을 필요로 하는 한편, 입력 회전자 속도는 시간 경과에 따라 변화한다. 따라서, 가변비 기어는 구동열에 있어서 필요로 한다. 가변비 기어를 제공하기 위한 이전의 접근법은 가변 속도비를 제어하기 위하여 반응 경로와 유성 기어를 조합하여 이루어진 기어 박스를 이용하는 것을 포함한다. 또한, 정수압 회로는, 양호한 효율의 축방향 피스톤 펌프가 상업적으로 입수가능하고 구동열에서의 고주파수 토크 진동을 감쇠하는 능력을 제공하므로, 제어 경로에서 이용된다.

일 양상에 있어서, 일반적으로, 본 발명은 가변 속도 회전자에 의해 구동되는 정속 발전기와 함께 사용하기 위하여 구성된 가변비 기어 시스템을 특징으로 한다. 상기 가변비 기어 시스템은 3개의 샤프트를 포함한다. 즉, 제1샤프트는 상기 회전자에 기계적으로 결합되어 있고; 제2샤프트는 가변 기어 시스템에 기계적으로 결합되어 있으며; 제3샤프트는 상기 발전기와 상기 가변 기어 시스템에 기계적으로 결합되어 있다. 제어 시스템은 상기 가변 기어 시스템의 출력을 조정하여 상기 발전기의 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있다. 브레이크는 상기 제2샤프트의 회전을 제어하도록 구성되어 있다.

각종 실시형태는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 가변비 기어 시스템은 상기 가변 기어 시스템을 추가로 포함하며, 해당 가변 기어 시스템은 몇몇 실시형태에서 유압 회로(hydraulic circuit)를 포함한다. 상기 유압 회로는 정수압 회로(hydrostatic circuit) 또는 대안적으로 유체역학 회로(hydrodynamic circuit)일 수 있다. 상기 유압 회로는 상기 제2샤프트에 기계적으로 결합된 제1유압 유닛 및 상기 제3샤프트에 기계적으로 결합된 제2유압유닛을 포함한다. 상기 제1 및 제2유압유닛은 유압 회로에 의해 혹은 압력 완화 밸브(pressure relief valve)에 의해 상호접속되어 있다. 상기 유압 회로는 덤프 밸브(dump valve)에 의해 상호접속되어 있다.

상기 가변비 기어 시스템은 상기 브레이크를 제어하도록 구성된 제어기를 추가로 포함한다. 상기 제어기는 상기 브레이크를 작동시키기 위한 수동 입력을 입수할 수 있거나 혹은 상기 브레이크를 활성화시키기 위한 센서 데이터를 입수할 수 있다.

상기 가변비 기어 시스템은 상기 제1샤프트와 상기 회전자 사이에 기계적으로 결합된 기어 박스를 추가로 포함할 수 있다. 상기 기어 박스는 제1유성 기어 및 해당 제1유성 기어에 기계적으로 결합된 제2유성 기어를 포함한다. 상기 제1 및 제2유성 기어는 각각 일정 기어비를 부여하도록 구성되어 있다. 상기 기어 박스와 상기 제1샤프트 사이에는 평기어(spur gear)가 기계적으로 결합되어 있다.

상기 가변비 기어 시스템은 상기 가변 기어 시스템과 상기 제2샤프트에 기계적으로 결합된 평기어 및/또는 상기 가변 기어 시스템과 상기 제3샤프트에 기계적으로 결합된 평기어를 추가로 포함할 수 있다.

상기 제어 시스템은 규정된 발전기 속도에 의거해서 상기 제1 및 제2유압유닛의 목적으로 하는 형태(configuration)를 결정할 수 있다.

상기 유압 회로는 유압(hydraulic pressure)을 제공한다. 상기 제어 시스템은 상기 유압에 의거해서 상기 가변 기어 시스템의 출력을 조정할 수 있다.

기타 이점 중에서, 본 발명은 기어를 보호하기 위한 안전 시스템을 제공한다. 가변비 기어의 작동 동안, 시스템에 예측할 수 없는 이벤트, 예컨대, 유압 라인 폭발 등이 일어날 수 있거나, 또는 정수압 회로 내의 유압 유닛이 불통되게 된다. 그 결과, 가변 기어의 비는 더 이상 적절하게 제어될 수 없을 것이다. 유압 브레이크의 경우, 풍력 터빈은 발전기로부터 분리되므로 에너지가 더 이상 발전기로 전달될 수 없게 된다. 회전자는 통상 공지된 수단(예를 들어, 긴급 브레이크, 공기역학적 감속 등)에 의해 수초 내에 정지된다. 그러나, 발전기는 그의 낮은 마찰, 고속 및 높은 관성으로 인해, 더욱 길게, 가능하게는 수분까지 회전을 유지할 것이다. 이것은 유압 유닛에서뿐만 아니라 기계적 부품의 높은 회전 속도를 유발시켜 불가피하게 기계의 부품을 손상시킬 것이지만, 특히, 유압 펌프는 높은 과속을 견디도록 설계되어 있지 않다.

본 발명의 기타 특성과 이점 등은 이하의 상세한 설명 및 이하의 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 풍력 에너지 변환장치용의 가변비 기어 시스템의 개략도;
도 2는 도 1b에 있어서의 제어 유닛의 예시적인 구현예의 블록도.

도 1a를 참조하면, 풍력 에너지 변환장치용의 구동열(100)은 발전기(104)(바람직하게는, 정속 동기 발전기(constant speed synchronous generator))를 기어열(gear train)(180)을 통해서 구동하는 회전자(102)(예컨대, 저속 프로펠러)를 포함한다. 회전자(102)의 속도는 일반적으로 지역적인 풍력 조건에 의해 영향받으며, 따라서 임의로 변동한다. 기어열(180)은 입력 샤프트(input shaft)(106)를 통해서 이 변동하는 회전자 속도를 입수한다. 기어열(180)은, 활성 토크 제어를 이용해서, 출력 샤프트(158), 따라서 동기 발전기(104)를 일정 회전 속도에서 구동시킬 수 있다. 동기 발전기(104)는 변환기 없이도 그리드에 직접 전달될 수 있는 고품질 전력을 제공한다.

일반적으로, 기어열(180) 내의 기어 형태의 실시형태는 많이 있다. 예시의 목적을 위해서, 일 실시형태가 이하에 상세히 설명된다.

도 1b를 참조하면, 바람직한 실시형태에서, 회전자(102)는 먼저 샤프트(106)를 통해서 일정비 기어 박스(130)에 접속되어 있다. 해당 기어 박스(130)는 저속(고 토크) 입력 샤프트(106)로부터 고속(저 토크) 출력 샤프트(126)로 전력을 전달하도록 구성되어 있다. 몇몇 예에서, 상기 기어 박스(130)는 제1 및 제2유성 기어(110), (120)를 포함한다. 상기 입력 샤프트(106)에서의 전력은 예컨대 우선 제1 유성 기어(110)의 유성 캐리어(planet carrier)(112)로 전달되고, 이어서 샤프트(116)를 개재해서 제2유성 기어(120)의 유성 캐리어(122)에 전달된다. 두 유성 기어(110), (120)는, 회전 속도가 예컨대 입력 샤프트(106)에서의 15RPM으로부터 예컨대 기어 박스(130)의 저토크 출력 샤프트(126)에서의 375RPM으로 점차적으로 증가하게끔 일정 스텝-업 비(constant step-up ratio)를 부여하도록 구성되어 있다. 몇몇 다른 예에서, 기어 박스(130)는 저속 샤프트(106)로부터 고속 샤프트(126)로 전력을 전달하는 다른 방식으로 구성된 추가의 혹은 보다 적은 기어를 포함할 수 있다.

상기 저토크 출력 샤프트(126)는 피니언(142)과 맞물리는 평기어(140)를 구동하여, 샤프트(144)를 개재해서 제3유성 기어(150)에 전력을 전달한다. 상기 제3유성 기어(150)는 3개의 기본 구성요소, 즉, 유성 캐리어(154), 고리(annulus)(152) 및 썬휠(sun wheel)(156)을 구비한다. 위에서 설명된 바와 같이, 상기 유성 캐리어(154)는 샤프트(144)로부터 입력을 수신하고, 이에 따라 상기 변화하는 회전자 속도에 비례하는 속도에서 회전된다. 상기 고리(152)는 샤프트(158)를 개재해서 발전기(104)에 결합되어, 발전기(104)와 동일 속도에서 회전된다. 이 구성에서, 상기 썬휠(156)의 회전을 제어함으로써 일정한 발전기 속도가 유지된다.

상기 썬휠(156)은 평기어(162) 및 피니언(166)을 개재해서 무한 가변 기어 시스템(170)에 접속되어 있다. 몇몇 예에서, 무한 가변 기어 시스템(170)은 압력 라인(176), (178)에 의해 상호접속된 제1 및 제2유압 유닛(172), (174)(예컨대, 유압 펌프/모터)을 포함한다.

상기 제1유압 유닛(172)은 샤프트(168), 피니언(166), 평기어(162) 및 샤프트(160)를 개재해서 썬휠(156)의 회전 속도 및 회전 방향을 제어한다. 단, 샤프트(160)는 회전자(102)에 대해서 혹은 발전기(104)에 대해서 고정된 전달비를 지니지 않으며, 이에 따라 가변 속도 제어 샤프트로서 작용한다. 상기 제2유압 유닛(174)은 샤프트(165) 및 평기어(164)를 개재해서 상기 발전기(104)에 결합되어, 해당 발전기(104)의 속도에 비례하는 회전속도비에서 작동한다.

바람직하게는, 두 유압 유닛(172), (174)은 제어가능한 회전 각도(여기서는 각각 (α₁) 및 (α₂)로 표기됨)를 지니는 스와시 판(swash plate)(도면에서 각각 (172a), (174a)로 표기됨)을 구비한다. 상기 유압 유닛에서의 회전 각도의 설정치는 무한 가변 기어 시스템(170)에 의해 가변 제어 속도 샤프트(160)로 제공되는 전력 흐름의 방향 및 양을 좌우한다.

본 실시형태에서, 제어 유닛(190)은 지역적인 풍력이 변동할 경우에도 전력의 정상류(steady flow)가 상기 발전기에 전달되도록, 회전 각도(α₁), (α₂)를 제어한다.

상기 제어 유닛(190)은 회전 각도(α₁), (α₂)를 바람직한 위치로 설정하도록 각종 제어 전략을 채용할 수 있다. 일반적으로, 회전 각도의 설정치는 유압 회로에 있어서의 연속 방정식을 충족시켜, 균형을 이룬 유압 흐름(예컨대, 압력 라인(176), (178)에서의 등체적 유속)을 제공한다. 바람직하게는, 압력 라인에서의 체적 유속은 충분히 높게 되도록 제어되고, 이것은 이어서 내부 유압을 제한하고 가능하게는 유압 유닛(172), (174)의 수명을 연장시킨다.

몇몇 구현예에서, 제1유압 유닛(172)에서의 회전 각도(α₁)는 회전자-속도-의존 특성에 의거해서 결정된다. 예를 들어, 제어 유닛(190)은 소정의 룩업 테이블(lookup table)을 이용해서 주어진 회전자 속도에서 (α₁)의 값을 선택할 수 있다. 상기 소정의 룩업 테이블은 회전자 속도(ω_rotor)의 함수로서 (α₁)의 바람직한 값을 기입하고 있고, 예컨대 테스트 상 동안 엔지니어에 의해 수립된다.

회전 각도(α₁)의 제어에 부가해서, 몇몇 구현예에서, 제어 유닛(190)은 활성 토크 제어 전략에 의거해서 상기 제2유압유닛(174)의 회전 각도(α₂)를 설정한다.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 발전기 속도를 규정된 레벨(ω_generator)에서 유지하기 위하여, 제어 유닛(190)은 토크 제어기(210)를 가동시켜, 회전자 속도(ω_rotor)의 입력에 의거해서 각각 샤프트(168), (165)에 대해 바람직한 토크의 양(T_desired)을 결정한다.

(T_desired)에 의거해서, 압력 제어기(220)는, 재차, 일정 속도(ω_generator)에서 발전기(104)의 회전을 유지하기 위하여, 유압 회로의 바람직한 압력(P_desired)을 결정한다. 이 설명에서, (P_desired)는 일반적으로 압력 라인(176), (178) 간의 바람직한 압력차를 의미한다. 이 압력차는 유압 흐름의 방향과 속도비율의 양쪽 모두에 영향을 미치는, 압력 라인(176), (178) 내의 유압 흐름의 주된 구동력이다.

(P_desired)는 이어서 유압 라인 간의 실제의 압력차(P_actual)와 비교된다. (P_actual)은 예컨대 무한 가변 기어 시스템(170) 내에 배치된 하나 혹은 다수의 압력 센서에 의해 측정될 수 있다. 합산기(240)에 의해 계산된 (P_actual)과 (P_desired) 간의 오차(error)는 내부 비례적분(PI: proportional integral) 제어기(250)에 의해 최소화된다. 한편, 내부 PI 제어기(250)는 (α_{2_} _desired)를 계산하고, 이 바람직한 위치(α_{2_} _desired)로 유압 유닛(174)의 회전각(α₂)을 설정하므로, 발전기 속도가 (ω_generator)에서 유지될 수 있게 된다.

도 1b를 재차 참조하면, 압력 완화 밸브(184), 전환가능한 덤프 밸브(182) 및 브레이크(188)를 포함하는 적어도 3개의 안전 구성부품이 기어 보호를 위하여 기어열(180) 내에 설치되어 있다. 각 구성부품은 이하에 더욱 설명한다.

상기 압력 완화 밸브(184)는 압력 라인(176), (178) 사이에 배치된다. 해당 압력 완화 밸브(184)는 상기 유압 라인의 압력을 제한하고, 따라서, 예를 들어, 기어 내의 지나치게 큰 토크의 발생을 방지함으로써, 기계 부품을 과부하 및 파괴로부터 보호한다.

상기 전환가능한 덤프 밸브(182)는 또한 상기 압력 라인 사이에 배치되어 있다. 해당 전환가능한 덤프 밸브(182)는, 기동되면, 유압 단락을 발생시켜, 두 유압 라인(176), (178) 간의 압력차가 제거되어, 발전기(104)가 회전자(102)로부터 분리된다.

상기 브레이크(188)는 가변 속도 제어 샤프트(160)에 결합된다. 기동 시, 브레이크(188)는 가변 속도 제어 샤프트(160)의 회전을 정지시키고, 이에 따라 썬 휠(156)을 정지시킨다. 비회전 썬 휠(156)에 의해, 회전자(102)와 발전기(104)의 전달비는 유성 캐리어(154)와 고리(152) 간의 기계적 결합에 의해 고정된다.

이들 3개의 안전 구성 요소의 각각은 시스템 내의 각종 오차/고장 조건의 발생에 응답하여 단독으로 혹은 조합해서 작동할 수 있다.

예를 들어, 압력 완화 밸브(184)는, 예컨대, 유압 유닛(172), (174) 중 한쪽 혹은 양쪽의 회전 각도 제어가 통신 실패 혹은 펌프 고장으로 인해 적절하게 작동하지 않을 때 시스템 고장을 일으키면 활성화된다. 예를 들어, 회전 각도는 의도되지 않거나 균형을 이루지 않은 체적 흐름을 일으킬 수 있는 바람직하지 않은 위치 내로 신속하게 변화될 수 있거나 차단될 수 있다. 압력 완화 밸브(184) 없이도, 유압 라인(176), (178) 중 하나 혹은 두 개의 압력은 신속하게 증가되어 유압 시스템(170)의 수개의 부품을 파손시킬 수 있었다. 압력 완화 밸브(184)의 활성화는 허용가능 범위 내로 유압을 제한하고, 이에 따라 유압 시스템에의 손상을 피할 수 있다.

상기 브레이크(188)는, 풍력 에너지 변환장치가 소정의 시스템 고장으로 인해 신속하게 정지될 필요가 있을 경우 활성화된다. 이러한 시스템의 고장의 예로는 1) 유압 라인들 내의 압력 센서에 의해 통상 검출되는, 파손된 파이프로 인한 유압 시스템 내에서의 갑작스런 압력 강하; 2) 예컨대, 시스템 프로그램가능한 로직 제어기(PLC)에 의해 검출되는, 해당 PCL와 제어 유닛(190) 사이의 상기 라인들 내의 통신 에러; 및 3) 유압 유닛(172), (174)의 바람직하지 않은 및/또는 제어불가능한 회전 각도 위치를 유발하는 유압 시스템의 고장(이것은 상기 유압 부품 내의 회전 각도 센서에 의해 검출가능함) 등을 들 수 있다.

몇몇 종래 기술의 시스템에서, 갑작스런 압력 강하가 일어나면, 발전기(104)는 회전자(102)로부터 분리될 것이다. 회전자(102)가 그의 커다란 관성 때문에 단지 수초간 정지하더라도, 발전기(104)는 수분간 계속 회전될 수 있었다. 그 결과, 유압 유닛(172), (174) 중 한쪽 혹은 양쪽 모두의 속도는 안전하지 않게 높게 되어, 구동열 내의 유압 부품들을 잠재적으로 손상시킬 수 있었다.

현행 시스템에서, 브레이크(188)의 활성화는 가변 속도 제어 샤프트(160)의 회전을 직접 정지시키고, 이어서 썬 휠(156)을 정지시킨다. 회전자(102)와 발전기(104)의 전달비가 고정되어 있기 때문에, 해당 발전기는 상기 유압 부품들을 손상시키는 일없이 상기 회전자를 신속하게 정지시킨다.

바람직하게는, 덤프 밸브(182)는 브레이크가 활성화되는 동시에 기동된다. 유압 단락을 통해 압력차를 해방시킴으로써, 상기 덤프 밸브(182)는 무한 가변 기어 시스템(170) 내의 바람직하지 않은 고압을 효율적으로 회피할 수 있다.

몇몇 응용예에서, 안전 제어기(186)가 브레이크(188) 및 전환가능한 덤프 밸브(182)의 활성화를 제어하도록 설치된다. 몇몇 예에서, 안전 제어기(186)는 조작자로부터 수동 입력을 수신한 때에 브레이크를 기동시킨다. 상기 안전 제어기(186)는 또한 오차의 발생을 결정하고 또한 구동열(100) 내의 선택된 개소에 위치된 센서에 의해 획득된 신호에 의거해서 안전 이벤트를 개시시킬 수도 있다.

몇몇 응용예에서, 구동열(100) 내의 기어를 보호하기 위하여 상이한 회전각도 제어 전력을 채용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 풍력 에너지 변환장치가 비동기 상태(예컨대, 시스템 시동 혹은 느린 정지 동안)이거나 작동하지 않을 경우, 두 유압 유닛에서의 회전 각도의 고정은 안전 작동을 확보하기 위하여 간단하고도 효율적인 방식일 수 있다. 기어 형태에 따라서, 상기 고정된 회전 각도는 이러한 시스템 상태 동안 바람직한 발전기 전달비로 고정된 회전자에 의거해서 선택될 수 있다.

도 1a, 도 1b 및 도 2에서의 구동열의 특정 형태는 예시하기 위하여 의도된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님을 이해할 필요가 있다. 본 발명은, 무한 가변 기어에 의해, 특히 두 압력 라인에 의해 접속된 두 유압 유닛으로 이루어진 정수압 회로에 의해 가변비 기어 시스템을 제어하면서 어떠한 가변 회전자 속도/정속 발전기 속도 구동열에 대해서도 적용될 수 있다. 본 발명은 유체역학 회로(예컨대, VOITH 시스템)에 의해 제어되는 무한 가변 기어 시스템에도 적용될 수 있다. 더욱 일반적으로, 본 발명은 가변 속도 샤프트와 출력 샤프트 사이에 두 방향에서 전력을 전달하는 어떠한 전기 모터/발전기에도 적용가능하다. 다른 실시형태도 이하의 특허청구범위의 범주 내이다.

Claims

가변 속도 회전자에 의해 구동되는 정속 발전기(constant speed generator)와 함께 사용하기 위하여 구성된 가변비 기어 시스템으로서,
해당 가변비 기어 시스템은
상기 회전자에 기계적으로 결합된 제1샤프트;
가변 기어 시스템에 기계적으로 결합된 제2샤프트;
상기 발전기 및 상기 가변 기어 시스템에 기계적으로 결합된 제3샤프트;
상기 가변 기어 시스템의 출력을 조정하여 상기 발전기의 회전 속도를 제어하도록 구성된 제어 시스템; 및
상기 제2샤프트의 회전을 제어하도록 구성된 브레이크를 포함하는 가변비 기어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가변 기어 시스템을 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 가변 기어 시스템은 유압 회로(hydraulic circuit)를 포함하는 것인 가변비 기어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 유압 회로는 상기 제2샤프트에 기계적으로 결합된 제1유압 유닛 및 상기 제3샤프트에 기계적으로 결합된 제2유압유닛을 포함하는 것인 가변비 기어 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2유압유닛은 유압 회로들에 의해 상호접속되어 있는 것인 가변비 기어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 유압 회로는 압력 완화 밸브(pressure relief valve)에 의해 상호접속되어 있는 것인 가변비 기어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 유압 회로는 덤프 밸브(dump valve)에 의해 상호접속되어 있는 것인 가변비 기어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 브레이크를 제어하기 위한 제어기를 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제어기는 상기 브레이크를 활성화시키기 위한 수동 입력을 입수하도록 구성된 것인 가변비 기어 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제어기는 센서 데이터를 입수하고, 상기 브레이크를 활성화시키기 위하여 상기 입수된 센서 데이터에 의거해서 오차(error)의 발생을 결정하도록 구성된 것인 가변비 기어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1샤프트와 상기 회전자 사이에 기계적으로 결합된 기어 박스를 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제11항에 있어서, 상기 기어 박스는 제1유성 기어 및 해당 제1유성 기어에 기계적으로 결합된 제2유성 기어를 포함하고, 상기 제1 및 제2유성 기어는 각각 일정 기어비를 부여하도록 구성된 것인 가변비 기어 시스템.
제12항에 있어서, 상기 기어 박스와 상기 제1샤프트 사이에 기계적으로 결합된 평기어(spur gear)를 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제13항에 있어서, 상기 가변 기어 시스템과 상기 제2샤프트에 기계적으로 결합된 평기어를 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제14항에 있어서, 상기 가변 기어 시스템과 상기 제3샤프트에 기계적으로 결합된 평기어를 추가로 포함하는 가변비 기어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 유압 회로는 정수압 회로(hydrostatic circuit)인 것인 가변비 기어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 유압 회로는 유체역학 회로인 것인 가변비 기어 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제어 시스템은 규정된 발전기 속도에 의거해서 상기 제1 및 제2유압유닛의 목적으로 하는 형태(configuration)를 결정하도록 구성된 것인 가변비 기어 시스템.
제4항에 있어서, 상기 유압 회로는 유압(hydraulic pressure)을 제공하고, 상기 제어 시스템은 상기 유압에 의거해서 상기 가변 기어 시스템의 출력을 조정하도록 구성되어 있는 것인 가변비 기어 시스템.