KR20150085486A - 자석 어레인지먼트가 로터 어셈블리의 축방향을 따라서 형상화된 상기 로터 어셈블리, 전자기계 변환기 및 풍력 터빈 - Google Patents
자석 어레인지먼트가 로터 어셈블리의 축방향을 따라서 형상화된 상기 로터 어셈블리, 전자기계 변환기 및 풍력 터빈 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 자신의 축방향을 따라서 자석 어레인지먼트가 형상화된 로터 어셈블리, 전기기계 변환기 및 풍력 터빈에 관한 것이다.전기기계 변환기용 로터 어셈블리(150, 250)가 설명된다. 로터 어셈블리(150, 250)는 (a) 기계적 지지 구조물(252), 및 (b1) 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a) 및 (b2) 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)을 갖는 (b) 자석 어레인지먼트(260, 460, 560, 660a-660c, 760a-760b, 860a-860b)를 포함한다. 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a) 및 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)은 기계적 지지 구조물(252)에 부착되고, 로터 어셈블리(150, 250)의 축방향(z)을 따라서 배열된다. 축방향(z)에 대하여, 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a)의 제1 단면은 제1 형상을 갖고, 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)의 제2 단면은 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는다. 추가로, 전기기계 변환기(130) 및 풍력 터빈(100)이 설명되고, 전기기계 변환기(130) 및 풍력 터빈(100) 둘 다는 그러한 로터 어셈블리를 갖추고 있다.
Description
본 발명은 영구 자석들을 포함하는 로터(rotor)를 갖는 전기기계 변환기들의 기술 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 동기 머신(synchronous machine)과 같은 전기기계 변환기용 로터 어셈블리(rotor assembly)에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 전기기계 변환기, 및 풍력 터빈(wind turbine)에 관한 것이고, 전기기계 변환기 및 풍력 터빈 둘 다는 이러한 로터 어셈블리를 갖추고 있다.
전기기계 변환기들은, 전기 에너지(electrical energy)를 기계 에너지로 변환하거나 또는 그 반대로 변환하는 머신들이다. 전기 모터(electric motor)는, 자기장 쇄교를 이용하여 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는, 폭넓게 사용되는 전기기계 변환기이다. 전기 발전기는, 또한 자기장 쇄교를 이용하여 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전기기계 변환기이다.
전기기계 변환기는 스테이터(stator) 및 로터를 포함한다. 스테이터는, 전기기계 변환기의 고정 부분을 나타내는 어셈블리이다. 로터는, 전기기계 변환기의 움직이는 부분을 나타내는 어셈블리이다.
자기장 쇄교를 구현하기 위하여, 특히 전기기계 변환기의 로터에 대해 영구 자석들이 사용될 수 있다. 최근에, 특히 희토류 자기 재료들의 도입 이후, 영구 자석(PM:permanent magnet) 전기기계 변환기들이 인기를 얻게 되었는데, 그 이유는 종래의 직류(DC:Direct Current) 전기기계 변환기와 함께 통상 사용되는 정류자 및 브러쉬(brush)들에 대한 필요를 영구 자석(PM) 전기기계 변환기들이 제거하기 때문이다. 외부 전기 로터 여자의 부재는 로터 상의 손실들을 제거하고, 영구 자석 전기기계 변환기들을 더욱 효율적으로 만든다. 추가로, PM 전기기계 변환기의 무 브러쉬 설계는 전도체 코일(conductor coil)들이 고정 스테이터에 독점적으로 위치되도록 허용한다. 이 점에 있어서, 정류자들 및 브러쉬들을 갖춘 비-PM 전기기계 변환기들은 상당히 더 높은 유지보수 비용들이 들어가는 것으로 언급된다.
또한, PM 전기기계 변환기들은 그들의 내구성, 제어가능성, 및 전기 불꽃(electrical sparking)의 부재로 알려져 있다. 그들의 장점들 덕분에, PM 전기기계 변환기들은 전기 자동차들과 같은 많은 애플리케이션(application)들에서(전기기계 변환기는 모터임) 또는 예컨대 풍력 터빈과 같은 전력 발전 시스템(power generation system)들에서(전기기계 변환기는 발전기임) 널리 사용된다.
PM 전기기계 변환기들의 하나의 기술적 문제점은 코깅 토크(cogging torque)이다. 코깅 토크는, PM 전기기계 변환기가 동작중일 때 스테이터 코일들과 로터 자석들의 "날카로운 에지(sharp edge)들"의 만남으로 인해 스테이터와 로터 장착된 영구 자석들 사이에 생성된다. 코깅 토크는 출력 리플(output ripple)(토크 리플로 또한 불림), 진동들, 및 전기기계 변환기의 소음의 한 원인이 되는 바람직하지 않은 효과이다.
영구 자석 전기 머신들에서 로터 자석들의 스큐잉(skewing)이 코깅 토크를 감소시킬 수 있거나 또는 거의 제거할 수 있음이 알려져 있다. 예컨대 US 6,867,524 B2는 적어도 세 개의 세그먼트(segment)들을 갖는 로터를 포함하는 영구 자석 모터를 개시한다. 세 개의 세그먼트들 각각은 연속하여 인접하게 형성되고, 로터의 축을 따라서 정렬된다. 각각의 세그먼트는 로터의 주변 방향(peripheral direction)으로 실질상 동일한 간격으로 배치된 적어도 한 쌍의 영구 자석들을 갖는다. 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트는 서로에 대해 제1 각변위만큼 스큐잉되고, 제1 세그먼트 및 제3 세그먼트는 서로에 대해 제2 각변위만큼 스큐잉된다. 모터의 동작 동안 세그먼트들 각각에 의해 생성된 토크 리플의 순 합계(net sum)가 실질적으로 0과 동일하게 되도록 제1 각변위 및 제2 각변위가 선택된다.
그러나, 전자-기계 변환기용 로터 어셈블리의 기계적 지지 구조물에 영구 자석들의 스큐잉된 어레인지먼트를 구현할 때, 영구 자석들의 정확한 기계적 장착 및 정렬은 어려운 과제이고 시간 소모적이다.
영구 자석들을 스큐잉하는 추가적인 단점은, 대부분의 스큐잉 패턴들이 로터 어셈블리 상에 원치 않는 축력을 생성한다는 사실이다. 그러한 축력은 음향 소음, 진동 거동(vibrational behavior), 및 베어링(bearing)들의 라이프타임(lifetime)에 해가 된다.
기계적으로 쉬운 방식으로 구현될 수 있고, 영구 자석 전기 머신이 동작중일 때 로터 어셈블리 상에 작용하는 축력들의 감소된 생성을 유발하는, 영구 자석 전기 머신용 로터 어셈블리를 제공할 필요가 있을 수 있다.
이러한 필요는 독립 청구항들에 따른 발명의 요지에 의해 충족될 수 있다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속 청구항들에 의해 설명된다.
본 발명의 제1 양상에 따라, 전기기계 변환기용 로터 어셈블리가 제공된다. 제공되는 로터 어셈블리는 (a) 기계적 지지 구조물, 및 (b) (b1) 제1 자기 컴포넌트 부품(magnetic component part) 및 (b2) 제2 자기 컴포넌트 부품을 갖는 자석 어레인지먼트를 포함하고, 여기서 제1 자기 컴포넌트 부품 및 제2 자기 컴포넌트 부품은 기계적 지지 구조물에 부착되고, 로터 어셈블리의 축방향을 따라서 배열된다. 축방향에 대하여, (i) 제1 자기 컴포넌트 부품의 제1 단면은 제1 형상을 갖고, (ⅱ) 제2 자기 컴포넌트 부품의 제2 단면은 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는다.
설명되는 로터 어셈블리는, 축방향을 따라서 자석 어레인지먼트를 형상화함으로써, 설명되는 로터 어셈블리를 갖춘 전기 (동기) 머신의 코깅 토크 및 토크 리플들이 쉽고 효과적인 방식으로 감소될 수 있다는 아이디어(idea)에 기초한다. 이 점에 있어서, "축방향을 따라서 자석 어레인지먼트를 형상화하는 것"은, 자석 어레인지먼트의 단면 형상 및/또는 단면 크기가 축방향을 따라서 가변함을 의미한다. 이러한 단면 크기 변형은 바람직하게, 지지 구조물의 하나의 (길이방향) 슬롯(slot) 내에 삽입되는 제1 자석 어레인지먼트를 이용하여서 뿐만 아니라, 각각이 지지 구조물의 하나의 특정한 (길이방향) 슬롯 내에 삽입되는, 적어도 두 개 그리고 바람직하게는 모든자석 어레인지먼트들를 이용하여서도 구현된다. 그렇게 함으로써, 각각의 슬롯은 바람직하게 축방향에 평행하게 배향될 수 있다. 이는, 자기 컴포넌트 부품들의 스큐잉이 없음을 의미한다.
그러나, 지지 구조물을 제조하기 위해 증가된 노력을 유발하더라도, 축방향에 대한 슬롯들의 약간 기울어진 배향이, 예컨대, (축방향을 따라서 자석 어레인지먼트들을 형상화하는 것에 부가하여) 자석 어레인지먼트에 대해 잘-알려진 스큐잉 구성을 구현하기 위하여 가능할 수 있다. 그러한 부가적인 스큐잉은 코깅 토크 및 토크 리플들의 감소에 추가로 기여할 수 있다.
본 문서에서, 용어 "축방향"은 일 방향을 지칭하며, 이 방향을 중심으로 로터 어셈블리가 전기 머신 내에서 동작중에 있을 때 로터 어셈블리의 회전축이 회전한다.
용어 "축방향에 대하여"는 특히, 제1 단면의 (제1 단면 영역의) 제1 법선 벡터(normal vector) 및 제2 단면의 (제2 단면 영역의) 제2 법선 벡터가 축방향에 평행하게 정렬됨을 의미할 수 있다. 다시 말해, 두 개의 단면들의 각각의 단면을 초래하는 절단면(cutting plane)이 축방향에 수직으로 배향된다.
자기 어레인지먼트 또는 자기 컴포넌트 부품들은 바람직하게, 길이방향 슬롯 내에서의 맞물림(engagement)에 의하여 지지 구조물에 부착될 수 있다. 그렇게 함으로써, 위에서 이미 언급된 바와 같이, 길이방향 슬롯은 바람직하게 축방향에 평행하게 정렬될 수 있거나, 또는 대안적으로 축방향과 비교하여 약간 기울어질 수 있다. 맞물림은 적절한 언더컷(undercut)들에 의하여 구현될 수 있고, 각각의 자석 어레인지먼트가 상기 언더컷들로 맞물려질 수 있다. 그렇게 함으로써, 자기 컴포넌트 부품들의 각각의 자석 어레인지먼트의 자기 재료와 언더컷들 사이에 맞물림이 직접적으로 구현될 수 있다. 그러나, 바람직하게, 자기 컴포넌트 부품들의 각각의 자석 어레인지먼트의 적어도 하나의 적절한 지지 플레이트에 의하여 맞물림이 간접적으로 구현된다.
본 발명의 실시예에 따라, 제1 형상은 기하학적으로 불규칙적인 제1 형상이고 그리고/또는 제2 형상은 기하학적으로 불규칙적인 제2 형상이다.
이 점에 있어서, 용어 "기하학적으로 불규칙적인 형상"은 특히, 각각의 형상이 대칭 축을 갖지 않음 ―"기하학적으로 규칙적인 형상"은 상기 대칭 축에 대하여 축-대칭을 나타냄― 을 의미할 수 있다.
제1 단면 및/또는 제2 단면이 사각형일 경우, "기하학적으로 불규칙적인 형상"은, 사각형의 적어도 두 개의 내부 각도들이 서로에 대하여 상이하고, 사각형의 제3 또는 제4 각도에 대하여 상이함을 의미할 수 있다. 추가로, 사각형의 "기하학적으로 불규칙적인 형상"은 네 개의 변들 전부가 상이한 길이를 가짐을 의미할 수 있다.
제1 단면 및/또는 제2 단면이 삼각형일 경우, "기하학적으로 불규칙적인 형상"은 삼각형의 각도들 전부가 상이함을 의미할 수 있다.
서술하여 말하면, 제1 형상 및/또는 제2 형상이 기하학적으로 불규칙적인 형상일 때, 자석 어레인지먼트는 축방향을 따라서 뿐만 아니라 원주 방향을 따라서도 형상화된다. 이는, 코깅 토크 및/또는 토크 리플의 추가적인 감소를 이끌 수 있다.
이 점에 있어서, 제1 단면 및/또는 제2 단면이 또한 사각형 또는 삼각형과 비교할 때 다른 형상들을 가질 수 있음이 지적된다. 또한, N개의 코너(corner)들을 갖는 형상이 가능할 수 있고, N은 4보다 더 큰 정수이다.
추가로, 제1 단면 및/또는 제2 단면은, 오로지 직선들만으로 가장자리가 이루어지는 것이 아니라 적어도 하나의 곡선으로 가장자리가 이루어지는 형상을 가질 수 있다. 이는, 제1 자기 컴포넌트 부품 및/또는 제2 자기 컴포넌트 부품이 둥근 표면을 가질 수 있음을 의미한다. 바람직하게, 이러한 둥근 표면은, 자석 어레인지먼트의 일 면에 제공되는 바깥쪽 둥근 표면이며, 그 일 면은 기계적 지지 구조물과 등진다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 자석 어레인지먼트는 윤곽을 갖는 장착 구조물을 포함하고, 기계적 지지 구조물은 윤곽에 대하여 상보적 윤곽을 갖는 상보적 장착 구조물을 포함한다. 상기 상보적 윤곽은 상기 윤곽과 맞물린다. 이는, 예컨대 나사돌리개 또는 스패너(spanner)와 같은 임의의 특정 도구들을 사용하지 않고, 자석 어레인지먼트 및 기계적 지지 구조물이 신뢰성 있는 방식으로 기계적으로 서로 연결될 수 있다는 장점을 제공할 수 있다. 추가로, 결과적 기계적 연결은 분리할 수 있고, 이는 자기 컴포넌트 부품들 중 하나 또는 그 이상이 다른 자기 컴포넌트 부품들로 교체되어야 함이 필요해지는 경우 상당히 중요할 수 있다.
로터 어셈블리를 제조할 때, 자기 컴포넌트 부품들은 슬라이딩(sliding) 가능한 방식으로 기계적 지지 구조물의 돌출부에 놓일 수 있거나 또는 그루브(groove)에 삽입될 수 있고, 여기서 그루브 또는 돌출부는 바람직하게 로터 어셈블리의 축방향으로 연장된다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 윤곽 및/또는 상보적 윤곽은 더브 테일(dove tail) 방식으로 형성된다. 이는, 자기 컴포넌트 부품들이 지지 구조물과 정확하게 정렬될 수 있다는 장점을 제공할 수 있다. 추가로, 더브 테일 형상 또는 임의의 유사한 기하학적 형태는 로터 어셈블리의 기계적 지지 구조물과 자기 컴포넌트 부품의 기계적으로 신뢰성 있는 고정(fastening)을 보장할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 자석 어레인지먼트는 모놀리식(monolithic) 방식으로 구현된다.
다시 말해, 제1 자기 컴포넌트 부품 및 제2 자기 컴포넌트 부품 둘 다가 공동 자기 블록(common magnetic block)으로서 형성된다. 이는, 적어도 두 개의 자기 컴포넌트 부품들을 개별적으로 또는 별개로 다룰 필요가 없기 때문에, 제1 자기 컴포넌트 부품 및 제2 자기 컴포넌트 부품과 기계적 지지 구조물을 어셈블링하는 것이 용이하게 될 것이라는 장점을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 제1 자기 컴포넌트 부품 및 제2 자기 컴포넌트 부품은 별개의 자기 피스(piece)들 또는 엘리먼트(element)들이다. 이는 자석 어레인지먼트가 간단하고 쉬운 방식으로 구현 및 제조될 수 있다는 장점을 제공할 수 있다. 그렇게 함으로써, 제1 자기 컴포넌트 부품 및/또는 제2 자기 컴포넌트 부품은 모놀리식 방식으로 구현될 수 있다. 이 점에 있어서, 모놀리식 구현이 각각의 자기 컴포넌트 부품의 자기 재료에만 적용될 수 있음과, 물론 각각의 자기 컴포넌트가 (예컨대, 풀(glue)에 의해) 자기 재료가 부착된 예컨대 베이스 플레이트와 같은 다른 엘리먼트를 포함할 수 있음이 지적된다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 제1 자기 컴포넌트 부품 및/또는 제2 자기 컴포넌트 부품은 축방향을 따라서 일정한 단면 형상을 갖는다. 이는, 각각의 자기 컴포넌트 부품의 제조가 용이하게 될 것이라는 장점을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 제1 자기 컴포넌트 부품 및/또는 제2 자기 컴포넌트 부품은 축방향을 따라서 가변하는 단면 형상을 갖는다. 이는, 축방향을 따르는 자석 어레인지먼트의 자기 재료의 날카로운 에지들이 방지될 것이라는 장점을 제공할 수 있다. 결과로서, 코깅 토크 및/또는 토크 리플들이 추가로 감소될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 자석 어레인지먼트는 적어도 하나의 추가적인 자기 컴포넌트 부품을 더 포함하고, 여기서 추가적인 자기 컴포넌트 부품은 (a) 기계적 지지 구조물에 부착되고, (b) 제1 자기 컴포넌트 부품 및 제2 자기 컴포넌트 부품에 대하여 축방향을 따라서 배열되고, (c) 제1 자기 컴포넌트 부품과 제2 자기 컴포넌트 부품 사이에 위치된다. 축방향에 대하여, 적어도 하나의 추가적인 자기 컴포넌트 부품의 제3 단면은 제3 형상을 갖고, 제3 형상은 적어도 제2 형상과 상이하다. 이는, 축방향에 대한 자석 어레인지먼트의 형상화가 더욱 가변적인 방식으로 구현될 수 있음을 의미할 수 있다. 결과로서, 코깅 토크 및/또는 토크 리플들이 추가로 감소될 수 있다.
제2 자기 컴포넌트 부품에 대한 본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 자석 어레인지먼트는 축방향을 따라서 대칭을 포함한다.
다시 말해, 제1 자기 컴포넌트 부품 및 추가적인 자기 컴포넌트 부품은 동일한 형상을 가질 수 있다. 결과로서, 자석 어레인지먼트 또는 전체 로터 어셈블리를 형성하기 위해, 상이한 자기 컴포넌트 부품들의 개수가 최소로 유지될 수 있다. 이는, 특히 물건들의 필수 재고와 같은 물류(logistic) 양상들에 대하여, 로터 어셈블리의 생산을 용이하게 한다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라, 전기기계 변환기가 제공된다. 제공되는 전기기계 변환기는 (a) 스테이터 어셈블리, 및 (b) 위에서 설명된 바와 같은 로터 어셈블리를 포함한다.
제공되는 전기기계 변환기는, 축방향을 따라서 그리고 선택적으로 또한 원주 방향을 따라서 형상화된 구성을 갖는 적어도 하나의 자석 어레인지먼트를 포함하는 위에서 설명된 로터 어셈블리를 이용하여, 코깅 토크 및/또는 토크 리플들에 의해 유발되는 출력 리플이 크게 감소될 수 있다는 아이디어에 기초한다.
설명되는 전기기계 변환기는 동기 머신일 수 있고, 특히 동기 전기 발전기일 수 있다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라, 전력을 생성하기 위한 풍력 터빈이 제공된다. 제공되는 풍력 터빈은 (a) 타워(tower), (b) 타워의 상단에 배열되는 나셀(nacelle), (c) 나셀의 전단에 배열되고, 적어도 하나의 블레이드(blade)를 포함하는 로터, 및 (d) 위에서 설명된 바와 같은 전기기계 변환기를 포함한다. 전기기계 변환기는 로터와 기계적으로 커플링(coupling)된다.
본 발명의 실시예들이 상이한 발명의 요지들을 참조하여 설명되었음이 주목되어야 한다. 특히 몇몇 실시예들이 로터 어셈블리에 관한 장치 타입(type) 청구항들을 참조하여 설명된 반면에, 다른 실시예들은 전기기계 변환기 및 풍력 터빈에 관한 장치 타입 청구항들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 기술분야의 당업자는 전술한 설명 및 다음의 설명으로부터, 다르게 언급되지 않는 한, 하나의 타입의 발명의 요지에 속하는 특징들의 임의의 결합에 부가하여, 상이한 발명의 요지들에 관련된 특징들 사이의 임의의 결합이 또한 본 문서를 이용하여 개시될 것으로 고려됨을 알 것이다.
위에서 정의된 양상들 및 본 발명의 추가적인 양상들은 이후에 설명될 실시예의 예들로부터 명백하고, 실시예의 예들을 참조하여 설명된다. 본 발명은 실시예의 예들을 참조하여 이후에 더욱 상세히 설명될 것이지만, 본 발명이 상기 실시예의 예들로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 터빈을 도시한다.
도 2는 로터 어셈블리를 표현적으로 도시하고, 여기서 로터 어셈블리의 기계적 지지 구조물은 원주 방향을 따라서 펼쳐져 있다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 기계적 지지 구조물의 슬롯으로의 자기 컴포넌트 부품의 맞물림 부착을 예시한다.
도 4는 세 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들을 포함하는 자석 어레인지먼트를 도시한다.
도 5a는 두 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들을 포함하는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 도 5b 및 도 5c는 도 5a에 도시된 자석 어레인지먼트에 대한 코깅 토크 및 토크 리플의 소거를 예시한다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 각각, 다섯 개의 자기 컴포넌트 부품들, 네 개의 자기 컴포넌트 부품들, 및 세 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는, 축 대칭을 나타내는 자석 어레인지먼트들을 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 두 묶음의 네 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 여기서 각 묶음의 두 개의 자기 컴포넌트 부품들은 하나의 자석 편으로 일체로 형성된다.
도 8a 및 도 8b는 세 묶음의 여섯 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 여기서 각 묶음의 세 개의 자기 컴포넌트 부품들은 하나의 자석 편으로 일체로 형성된다.
도 9는 점진적으로 변화하는 단면을 갖는 자기 컴포넌트 부품에 대한 네 개의 상이한 기하구조들을 도시한다.
도 10은 자기 컴포넌트 부품에 대한 두 개의 단면 형상들을 도시하고, 상기 단면 형상들은 각각의 자기 컴포넌트 부품의 매끄러운 구부러진 표면을 야기하는 둥근 에지를 갖는다.
도 2는 로터 어셈블리를 표현적으로 도시하고, 여기서 로터 어셈블리의 기계적 지지 구조물은 원주 방향을 따라서 펼쳐져 있다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 기계적 지지 구조물의 슬롯으로의 자기 컴포넌트 부품의 맞물림 부착을 예시한다.
도 4는 세 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들을 포함하는 자석 어레인지먼트를 도시한다.
도 5a는 두 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들을 포함하는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 도 5b 및 도 5c는 도 5a에 도시된 자석 어레인지먼트에 대한 코깅 토크 및 토크 리플의 소거를 예시한다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 각각, 다섯 개의 자기 컴포넌트 부품들, 네 개의 자기 컴포넌트 부품들, 및 세 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는, 축 대칭을 나타내는 자석 어레인지먼트들을 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 두 묶음의 네 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 여기서 각 묶음의 두 개의 자기 컴포넌트 부품들은 하나의 자석 편으로 일체로 형성된다.
도 8a 및 도 8b는 세 묶음의 여섯 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트를 도시하고, 여기서 각 묶음의 세 개의 자기 컴포넌트 부품들은 하나의 자석 편으로 일체로 형성된다.
도 9는 점진적으로 변화하는 단면을 갖는 자기 컴포넌트 부품에 대한 네 개의 상이한 기하구조들을 도시한다.
도 10은 자기 컴포넌트 부품에 대한 두 개의 단면 형상들을 도시하고, 상기 단면 형상들은 각각의 자기 컴포넌트 부품의 매끄러운 구부러진 표면을 야기하는 둥근 에지를 갖는다.
도면의 예도는 개략적이다. 상이한 도면들에서, 유사한 또는 동일한 엘리먼트들 또는 특징들에는 동일한 참조 부호들이 제공되거나, 또는 첫 번째 숫자 내에서만 대응하는 참조 부호들과 상이한 참조 부호들이 제공됨이 주목된다. 불필요한 반복들을 방지하기 위하여, 앞서 설명된 실시예에 대하여 이미 설명된 엘리먼트들 또는 특징들은 설명의 이후 포지션에서 다시 설명되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 터빈(100)을 도시한다. 풍력 터빈(100)은 타워(120)를 포함하고, 타워(120)는 도시되지 않은 기초 상에 장착된다. 타워(120) 상부에는, 나셀(122)이 배치된다. 타워(120)와 나셀(122) 사이에는, 요각 조정 디바이스(yaw angle adjustment device)(121)가 제공되고, 요각 조정 디바이스(121)는 타워(120)의 길이방향 연장부와 정렬된 도시되지 않은 수직 축을 중심으로 나셀(122)을 회전시킬 수 있다. 요각 조정 디바이스(121)를 적절한 방식으로 제어함으로써, 풍력 터빈(100)의 정상 동작 동안 나셀(122)이 항상 현재 바람 방향과 적절하게 정렬됨이 보장될 수 있다. 그러나, 요각 조정 디바이스(121)는 물론, 나셀(122)이 의도적으로 현재 바람 방향과 완전히 정렬되지는 않는 포지션으로 요각을 조정하는데 또한 사용될 수 있다. 그러한 상황은, 풍력 터빈을 구동시키는 바람이 너무 강해서 풍력 터빈(100)의 컴포넌트를 손상시킬 위험이 있는 경우 발생할 수 있다.
풍력 터빈(100)은 세 개의 블레이드들(114)을 갖는 로터(110)를 더 포함한다. 도 1의 관점에서, 단 두 개의 블레이드들(114)만이 보인다. 로터(110)는 회전축(110a)을 중심으로 회전 가능하다. 허브(hub)(112)에 장착되는 블레이드들(114)은 회전축(110a)에 대하여 방사상으로 연장된다. 물론, 상이한 개수의 블레이드들을 갖는 로터가 또한 풍력 터빈을 위해 사용될 수 있다.
허브(112)와 블레이드(114) 사이에는, 블레이드(114)의 길이방향 연장부와 실질상 평행하게 정렬된 도시되지 않은 축을 중심으로 각각의 블레이드(114)를 회전시킴으로써 각각의 블레이드(114)의 블레이드 피치각을 조정하기 위하여, 블레이드 조정 디바이스(116)가 각각 제공된다. 적어도 바람이 너무 강하지는 않을 때 이용가능한 풍력 전력으로부터 최대 풍력 전력이 회수될 수 있는 식으로, 블레이드 조정 디바이스(116)를 제어함으로써, 각각의 블레이드(114)의 블레이드 피치각이 조정될 수 있다. 그러나, 블레이드 피치각은 또한 의도적으로, 감소된 풍력 전력만이 획득될 수 있도록 하는 포지션으로 조정될 수 있다. 이는, 풍력 터빈(100)을 구동시키는 바람이 너무 강해서 풍력 터빈(100)의 특히 로터(110)를 손상시킬 위험이 있는 경우일 수 있다.
도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 나셀(122) 내에는, 선택적 기어 박스(gear box)(124)가 제공된다. 기어 박스(124)는 로터(110)의 레볼루션(revolution)들의 개수를 샤프트(shaft)(125)의 레볼루션들의 더 많은 개수로 변환시키기 위해 사용될 수 있고, 샤프트(125)는 알려진 방식으로 전기기계 변환기(130)에 커플링된다. 전기기계 변환기는 발전기(130)이다.
추가로, 예컨대 (a) 비상사태의 경우, (b) 풍력 터빈(100)에 해를 끼칠 수 있는 너무 강한 바람 상태들의 경우, 및/또는 (c) 풍력 터빈(100)의 적어도 하나의 구조적 컴포넌트의 피로 라이프타임 소모율 및/또는 소모된 피로 라이프타임의 의도적 절약의 경우, 풍력 터빈(100)의 동작을 중지시키기 위하여 또는 로터(110)의 회전 속도를 감소시키기 위해 브레이크(brake)(126)가 제공된다.
풍력 터빈(100)은 풍력 터빈(100)을 매우 효율적인 방식으로 동작시키기 위한 제어 시스템(control system)(128)을 더 포함한다. 예컨대 요각 조정 디바이스(121)를 제어하는 것 외에, 로터 블레이드들(114)의 블레이드 피치각을 최적화된 방식으로 조정하기 위해, 도시된 제어 시스템(128)이 또한 사용된다.
전기 엔지니어링(electrical engineering)의 기본 원리들에 따라, 발전기(130)는 스테이터 어셈블리(140) 및 로터 어셈블리(150)를 포함한다. 스테이터 어셈블리(140)는, 시간 교번 자속(time alternating magnetic flux)에 응답하여 전기 전류를 발생시키기 위한 복수의 코일들을 포함한다. 로터 어셈블리(150)는 복수의 자석 어레인지먼트들을 포함하고, 상기 복수의 자석 어레인지먼트들은 발전기(130)의 축방향을 따라서 형상화된다. 이러한 축방향은 회전축(110a)의 배향에 대응한다. 축방향을 따라서 자석 어레인지먼트들을 형상화함으로써, 발전기(130)가 동작중일 때 발생하는 코깅 토크 및/또는 토크 리플들이 감소될 수 있다.
도 2a는 로터 어셈블리(250)를 표현적으로 도시하고, 여기서 로터 어셈블리(250)의 기계적 지지 구조물(252)은 로터 어셈블리(250)의 원주 방향(α)을 따라서 펼쳐져 있다. 로터 어셈블리(250)는 복수의 슬롯들(254)을 포함하고, 복수의 슬롯들(254)은 로터 어셈블리(250)의 축방향(Z)을 따라서 배향된다. 이는 슬롯들(254)이 스큐잉되지 않음을 의미한다. 로터 어셈블리(250)는 복수의 자석 어레인지먼트들(260)을 포함한다. 여기에 설명된 실시예에 따라, 각각의 자석 어레인지먼트(260)는 세 개의 자기 컴포넌트 부품들(270)을 포함하고, 세 개의 자기 컴포넌트 부품들(270)은 삽입 방향(280)을 따라서 각각의 슬롯(254)에 삽입될 수 있다. 도 2로부터 볼 수 있는 바와 같이, 하나의 슬롯에서는 자기 컴포넌트 부품들(270)이 각자의 북극(N)이 상측에 있게 삽입되고, 이웃하는 슬롯에서는 자기 컴포넌트 부품들(270)이 각자의 남극(S)이 상측에 있게 삽입된다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 기계적 지지 구조물(252)의 슬롯(254)으로의 자기 컴포넌트 부품(270)의 맞물림 부착을 예시한다.
도 3a로부터 볼 수 있는 바와 같이, 여기에 설명된 실시예에 따라, 자기 컴포넌트 부품(270)은 베이스 엘리먼트 또는 베이스 플레이트(272)를 포함한다. 베이스 엘리먼트 또는 베이스 플레이트(272)에는, 예컨대 적절한 풀에 의하여, 자석 편(374)이 부착된다. 자석 편(374)은 예컨대 희토류 영구 자석(PM)과 같은 영구 자석(PM)이다. 본 발명의 실시예들에 따라, 자석 편(374)은 불규칙적인 사각형의 형태를 갖는 단면 형상을 갖는다.
도 3b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 여기에 설명된 실시예에 따라, 슬롯(254)은 두 개의 언더컷들(354a)을 포함하고, 두 개의 언더컷들(354a)은 기계적 지지 구조물(252) 내에 형성된다.
도 3c로부터 볼 수 있는 바와 같이, 자기 컴포넌트 부품들(270)을 각각의 슬롯(254)에 삽입할 때, 베이스 플레이트(372)의 에지들이 두 개의 언더컷들(354a)과 맞물린다.
다음에서는, 자석 어레인지먼트들에 대한 여러 기하학적 구성들이 설명될 것이고, 상기 자석 어레인지먼트들은, 로터 어셈블리의 기계적 지지 구조물에 부착되어 있을 때, 로터 어셈블리가 동작중일 때 감소된 코깅 토크 및/또는 감소된 토크 리플들을 초래한다.
도 4는 자석 어레인지먼트(460)를 사시도로 도시하고, 자석 어레인지먼트(460)는 세 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들, 즉 제1 자기 컴포넌트 부품(470a), 제2 자기 컴포넌트 부품(470b) 및 제3 자기 컴포넌트 부품(470c)을 포함한다. 사시도와 관련하여, 자석 어레인지먼트(460)의 축방향(Z), 도시되지 않은 대응하는 로터 어셈블리의 원주 방향(α) 및 방사상 방향(ｒ)이 표시된다.
도 4에서는, 세 개의 자기 컴포넌트 부품들이 1, 2, 및 3으로 번호가 매겨진다. 세 개의 자기 컴포넌트 부품들(470a, 470b, 및 470c)의 상이한 기하구조들로 인해(각각의 단면들은 본 도면의 우측에 표시됨), 세 개의 자기 컴포넌트 부품들(470a, 470b, 및 470c)로 구성된 자석 어레인지먼트(460)는 축방향(Z)을 따르는 형상 변형 또는 형상화를 포함한다. 그러한 형상 변형은, 자기 컴포넌트 부품들(470a, 470b, 및 470c)의 스큐잉이 없는 경우에도, 코깅 토크 및/또는 토크 리플들의 감소를 이끈다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자석 어레인지먼트(560)를 도시한다. 자석 어레인지먼트(560)는 두 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들, 즉 제1 자기 컴포넌트 부품(570a) 및 제2 자기 컴포넌트 부품(570b)을 포함한다. 다시, 두 개의 자기 컴포넌트 부품들(570a 및 570b)의 상이한 기하구조들로 인해(각각의 단면들은 본 도면의 우측에 표시됨), 두 개의 자기 컴포넌트 부품들(570a 및 570b)로 구성된 자석 어레인지먼트(560)는 축방향(Z)을 따르는 형상 변형을 포함한다.
도 5b 및 도 5c는 도 5a에 도시된 자석 어레인지먼트에 대한 코깅 토크 및 토크 리플의 상쇄를 예시한다. 도 5b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 로터 포지션 또는 로터 각도의 함수로서, 제1 자기 컴포넌트 부품(570a)("1"로 명명됨)에 의해 유발된 코깅 토크와 제2 자기 컴포넌트 부품(570b)("2"로 명명됨)에 의해 유발된 코깅 토크가 역-위상이 된다. 그러므로, 이러한 두 개의 코깅 토크들은 서로를 소거시킨다. 두 개의 코깅 토크들의 중첩인 합성 코깅 토크는 로터 포지션에 대한 종속성을 나타내지 않고, 도 5b에서 직선으로서 도시된다. 도 5c로부터 볼 수 있는 바와 같이, 총 토크에 대해 마찬가지로 유지된다.
이 점에 있어서, 도 4 및 도 5a에 도시된 자석 어레인지먼트들(460 및 560)이 축방향을 따라서 대칭적이지 않음이 언급된다. 이는, 로터 어셈블리가 동작중일 때 로터 어셈블리 상에 작용하는 축력을 유발할 수 있다. 이러한 축력을 제거하기 위하여, 자석 어레인지먼트가 축방향을 따라서 대칭을 포함하는 식으로, 자석 어레인지먼트가 설계되어야 한다. 축방향으로 대칭적인 자석 어레인지먼트에 대한 예들이 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 대하여 다음에서 설명된다.
도 6a는 다섯 개의 자기 컴포넌트 부품들로 구성된, 축방향으로 대칭적인 자석 어레인지먼트(660a)를 도시한다. 도 6b는 네 개의 자기 컴포넌트 부품들로 구성된, 축방향으로 대칭적인 자석 어레인지먼트(660b)를 도시한다. 도 6c는 세 개의 자기 컴포넌트 부품들로 구성된, 축방향으로 대칭적인 자석 어레인지먼트(660c)를 도시한다.
도 7a는 단일 자석 편 내에 일체로 또는 모놀리식으로 형성되는 두 개의 상이하게 형상화된 자기 컴포넌트 부품들을 포함하는 자석 어레인지먼트(760a)를 도시한다. 도 7b는 네 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트(760b)를 도시한다. 네 개의 자기 컴포넌트 부품들 중 두 개의 자기 컴포넌트 부품들 각각은 하나의 단일 자석 편으로 일체로 또는 모놀리식으로 형성된다. 도 7a 및 도 7b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 두 자석 어레인지먼트들(760a 및 760b) 둘 다는 축방향을 따라서 대칭을 갖지 않는다. 위에서 이미 언급된 바와 같이, 이는, 회전식 전기 머신에서 동작될 때 각각의 로터 어셈블리 상에 작용하는 축력을 이끌 수 있다.
도 8a는 단일 자석 편 내에 일체로 또는 모놀리식으로 형성되는 세 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트(860a)를 도시한다. 도 8b는 여섯 개의 자기 컴포넌트 부품들을 갖는 자석 어레인지먼트(860b)를 도시한다. 여섯 개의 자기 컴포넌트 부품들 중 세 개의 자기 컴포넌트 부품들 각각은 하나의 단일 자석 편으로 일체로 또는 모놀리식으로 형성된다. 도 8a 및 도 8b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 두 자석 어레인지먼트들(860a 및 860b) 둘 다는 축방향을 따라서 대칭을 나타낸다. 이러한 축 대칭의 결과로서, 회전식 전기 머신에서 동작될 때 각각의 로터 어셈블리 상에 작용하는 축력이 없다.
위에서 설명된 실시예들에 따라, 각각의 자기 컴포넌트 부품은 축방향(Z)을 따라서 일정한 단면을 갖는다. 결과로서, 상이한 단면을 갖는 적어도 두 개의 자기 컴포넌트 부품을 포함하는 각각의 자석 어레인지먼트는 상이한 단면들의 여러 섹션(section)들을 갖는다. 이는, 각각의 자석 어레인지먼트가 별개의 자기 컴포넌트 부품을 포함하는 실시예들 및 상이한 자기 컴포넌트 부품들이 일체로 형성되는 실시예들 둘 다에 대해 적용된다. 그러나, 본 발명 및 본 발명의 긍정적인 효과들(즉, 코깅 토크 및/또는 토크 리플들의 감소)은 또한, 축방향(Z)을 따라서 점진적으로 변화하는 단면을 갖는 자기 컴포넌트 부품들을 이용하여 달성될 수 있다.
도 9는 네 개의 상이한 자기 컴포넌트 부품들, 즉 자기 컴포넌트 부품(970a), 자기 컴포넌트 부품(970b), 자기 컴포넌트 부품(970c), 및 자기 컴포넌트 부품(970d)을 도시한다. 이러한 자기 컴포넌트 부품들 전부는 축방향을 따라서 점진적으로 변화하는 단면을 갖는다.
위에서 설명된 실시예들에 따라, 자기 컴포넌트 부품들의 단면은 항상 직선들에 의해 형성된다. 그러나, 단면은 많은 다른 형상들을 가질 수 있다.
도 10은 예로서 두 개의 자기 컴포넌트 부품들(1070a 및 1070b)을 도시하고, 두 개의 자기 컴포넌트 부품들(1070a 및 1070b) 둘 다는 각자의 상측에, 둥근 에지를 갖는 단면 형상을 갖는다. 이러한 둥근 에지는 자기 컴포넌트 부품들(1070a 및 1070b)의 매끄러운 구부러진 표면을 각각 야기한다.
본 문서들에서 설명된 자석 어레인지먼트에 대한 새로운 설계는 특히 다음의 장점들을 제공할 수 있다:
(A) 자기 컴포넌트 부품들의 포지션들을 스큐잉하지 않고, 회전식 전기 머신의 코깅 토크 및 토크 리플이 감소될 수 있다. 따라서, 새로운 설계는 쉽게 구현될 수 있다.
(B) 축방향을 따라서 상이한 형상들의 자기 컴포넌트 부품들을 대칭적으로 배열함으로써, 로터 어셈블리 상에 작용하는 축력이 제거될 수 있다. 그렇게 함으로써, 자기 컴포넌트 부품들은 로터 어셈블리의 동일한 각도 포지션으로 배열될 수 있다(즉, 자석 컴포넌트 부품들을 스큐잉할 필요가 없다). 따라서, 새로운 설계로부터 이득을 취하는 로터 어셈블리가 제조하기에 훨씬 더 쉽다. 특히, 자기 컴포넌트 부품을 고정시키는데 사용되는 슬롯들은 곧을 수 있고, 각각 축방향에 평행하게 배향될 수 있다.
(C) 코깅 토크 및/또는 토크 리플을 감소시키기 위해 스큐잉 기술을 사용할 필요가 없다. 스큐잉 기술이 소위 역 전자기력(역-EMF)을 감소시키기 때문에, 자기 컴포넌트 부품들의 스큐잉된 어레인지먼트를 갖는 전기기계 변환기에 대한 효율이 스큐잉으로 인해 감소된다. 그와는 반대로, 본 문서에서 제안된 새로운 설계는 효율에 더 적은 영향을 끼치는데, 그 이유는 축 자기 컴포넌트 부품들 전부가 동일한 원주 포지션에 있기 때문이다.
용어 "포함하는"이 다른 엘리먼트들 또는 단계들을 배제시키지 않으며 단수의 사용이 복수를 배제시키지 않음을 주목해야 한다. 또한, 상이한 실시예들과 연관되어 설명된 엘리먼트들은 결합될 수 있다. 또한, 청구항들의 참조 부호들이 청구항들의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 함을 주목해야 한다.
Claims (12)
- 전기기계 변환기용 로터 어셈블리(rotor assembly)로서, 상기 로터 어셈블리(150, 250)는,
기계적 지지 구조물(252), 및
(i) 제1 자기 컴포넌트 부품(first magnetic component part)(270, 470a, 570a) 및
(ⅱ) 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)
을 갖는 자석 어레인지먼트(magnet arrangement)(260, 460, 560, 660a-660c, 760a-760b, 860a-860b)
를 포함하고,
여기서, 상기 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a) 및 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)은 상기 기계적 지지 구조물(252)에 부착되고, 상기 로터 어셈블리(150, 250)의 축방향(Z)을 따라서 배열되며, 여기서 상기 축방향(Z)에 대하여,
(a) 상기 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a)의 제1 단면은 제1 형상을 갖고, 그리고
(b) 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)의 제2 단면은 상기 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 형상이 기하학적으로 불규칙적인 제1 형상이거나, 상기 제2 형상이 기하학적으로 불규칙적인 제2 형상이거나, 또는 상기 제1 형상이 기하학적으로 불규칙적인 제1 형상이고 상기 제2 형상이 기하학적으로 불규칙적인 제2 형상인,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 자석 어레인지먼트는 윤곽을 갖는 장착 구조물(372)을 포함하고,
상기 기계적 지지 구조물(252)은 상기 윤곽에 대하여 상보적 윤곽을 갖는 상보적 장착 구조물(354a)을 포함하고,
여기서, 상기 상보적 윤곽은 상기 윤곽과 맞물리는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 3 항에 있어서,
상기 윤곽 및 상기 상보적 윤곽 중 적어도 하나가 더브 테일(dove tail) 방식으로 형성되는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 자석 어레인지먼트(760a-760b, 860a-860b)는 모놀리식(monolithic) 방식으로 구현되는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a) 및 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b)은 별개의 자기편(magnetic piece)들인,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 자기 컴포넌트 부품(270, 470a, 570a) 및 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(270, 470b, 570b) 중 적어도 하나는 상기 축방향(Z)을 따라서 일정한 단면 형상을 갖는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 자기 컴포넌트 부품(970a-970d) 및 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(970a-970d) 중 적어도 하나는 상기 축방향(Z)을 따라서 변화하는 단면 형상을 갖는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 자석 어레인지먼트(460)는 적어도 하나의 추가적인 자기 컴포넌트 부품(470b)을 더 포함하고, 여기서 상기 적어도 하나의 추가적인 자기 컴포넌트 부품(470b)은,
(a) 상기 기계적 지지 구조물(252)에 부착되고,
(b) 상기 제1 자기 컴포넌트 부품(470a) 및 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(470c)에 대하여 상기 축방향(Z)을 따라서 배열되고, 그리고
(c) 상기 제1 자기 컴포넌트 부품(470a)과 상기 제2 자기 컴포넌트 부품(470c) 사이에 위치되고, 여기서
상기 축방향(Z)에 대하여, 상기 적어도 하나의 추가적인 자기 컴포넌트 부품(470b)의 제3 단면은 제3 형상을 갖고, 상기 제3 형상은 적어도 상기 제2 형상과 상이한,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 제 9 항에 있어서,
상기 제2 자기 컴포넌트 부품에 대하여, 상기 자석 어레인지먼트는 상기 축방향을 따라서 대칭을 포함하는,
전기기계 변환기용 로터 어셈블리. - 전기기계 변환기(130)로서,
스테이터 어셈블리(stator assembly)(140), 및
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 로터 어셈블리(150)
를 포함하는,
전기기계 변환기(130). - 전력을 생성하기 위한 풍력 터빈(wind turbine)으로서, 상기 풍력 터빈(100)은,
타워(tower)(120),
상기 타워(120)의 상단에 배열되는 나셀(nacelle)(122),
상기 나셀(122)의 전단에 배열되고, 적어도 하나의 블레이드(blade)(114)를 포함하는 로터(110), 및
제 11 항에 따른 전기기계 변환기(130)
를 포함하고,
여기서, 상기 전기기계 변환기(130)는 상기 로터(110)와 기계적으로 커플링(coupling)되는,
전력을 생성하기 위한 풍력 터빈.
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