KR20230045620A - 풍력터빈시스템 - Google Patents

풍력터빈시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230045620A
KR20230045620A KR1020210126808A KR20210126808A KR20230045620A KR 20230045620 A KR20230045620 A KR 20230045620A KR 1020210126808 A KR1020210126808 A KR 1020210126808A KR 20210126808 A KR20210126808 A KR 20210126808A KR 20230045620 A KR20230045620 A KR 20230045620A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
armature
slip ring
power
motor
pole
Prior art date
Application number
KR1020210126808A
Other languages
English (en)
Inventor
선상규
Original Assignee
선상규
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 선상규 filed Critical 선상규
Priority to KR1020210126808A priority Critical patent/KR20230045620A/ko
Publication of KR20230045620A publication Critical patent/KR20230045620A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82—Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/003—Structural associations of slip-rings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/1004—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with pulleys
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • 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
    • F05B2220/7062—Application in combination with an electrical generator of the direct current (D.C.) type
    • 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
    • F05B2220/7064—Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06—Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations
    • 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)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

본 발명에서 상기 전기자(240)와 상기 계자(250)는 상기 발전부하우징(220a)의 내부공간에 설치하고, 상기 블레이드(209b)와 상기 제1 DC모터(201a)와 상기 제1 냉각팬(218a)과 상기 중공형슬립링(205)을 상기 동력부하우징(200b)의 내부공간에 설치하고, 상기 제2 DC모터(201b)와 상기 제2 냉각팬(218b)을 상기 냉각부하우징(290b)의 내부공간에 설치하고, 상기 제1 축전지(280a)와 상기 제2 축전지(280b)와 상기 충전기(284a)와 상기 전원공급기(282)와 상기 DC-DC컨버터(283)와 상기 인버터(284)와 상기 모터컨트롤러(285)로 구성되는 상기 전원부(280)를 외부에 독립적으로 설치하여, 상기 전기자코일(242)과 연결된 상기 중공형슬립링(205b)의 상기 로터(205a) 회전을 통해서 상기 발전부(220a)의 상기 전기자철심(241)에 N극(+)와 S극(-)의 순차적이며 반복적인 교번이 일어나므로 상기 전기자철심(241)에도 기자력이 연속적으로 발생하게 되고, 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 반대되는 S극(-)과 N극(+)으로 전기적 상호작용을 일으켜 상기 계자코일(252)로부터 기전력을 발생시키게 될 때 상기 출력배선(260)을 통해 기전력이 도출되므로 외부동력에너지를 절약할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

풍력터빈시스템{Wind Turbine System}
본 발명은 발전기의 회전자(rotor)와 정류자(commutator)를 회전시키지 않고, 상기 정류자 대신에 전기자코일과 연결된 상기 중공형 슬립링의 로터를 회전시킴으로써 상기 전기자코일에 DC 전류를 공급한다. 이때 전기자철심은 N극(+)과 S극(-)이 교번되면서 기자력이 유도되고, 맞대응하는 상기 계자철심에는 반대되는 S극(-)과 N극(+)으로 전기적 상호작용을 일으켜 기전력을 발생시키게 하는 원리로써 종래의 발전기에 비해서 외부동력에너지 공급을 최소화하며, 상기 계자코일에서 원하는 기전력을 유도할 수 있는 매우 유용한 발전기이다.
일반적으로 종래의 발전기는 중심부에 상기 회전자와 상기 회전자의 외측에 형성되는 고정자(stator) 및 상기 고정자를 감싸는 하우징으로 이루어지며, 상기 회전자를 전기자(armature)로 구성하고 상기 고정자를 계자(magnetic field)로 구성한다. 이때 회전하면서 DC 전류를 공급받는 상기 전기자코일(armature coil)에서 발생한 자속이 계자코일(magnetic coil)과 상호작용을 하게 되며 상기 계자코일(magnetic coil) 내에서 전류를 유도하게 된다.
종래의 DC 발전기는 전류를 발생시키기 위해서는 외부동력에 의해 회전자 및 정류자를 강제로 회전시켜야 하므로 매우 무거운 중량을 갖는 상기 회전자 및 상기 정류자를 동시에 회전시키기 위해 소요되는 동력에너지의 낭비는 물론 마찰 및 기타 요인들에 의한 효율이 떨어지는 단점을 갖는다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 종래의 발전기에서 반드시 회전축에서 회전시켜야만 발전이 가능하던 상기 회전자를 본 발명에서는 상기 전기자철심에 상기 전기자코일이 권선된 상기 전기자를 구성하여 회전하지 않도록 하고, 상기 계자코일과 대응하고 있는 상기 전기자코일에는 회전하면서 DC 전류가 유도되도록 연결해주는 상기 중공형슬립링을 상기 정류자를 대신하여 구성하고, 상기 회전자나 상기 정류자 대신에 상기 중공형슬립링의 로터를 회전시켜, 상기 전기자코일에 전자력의 N극과 S극을 반복시키면서 전기적 위상차를 발생시켜 상기 계자코일로부터 기전력이 도출되도록 한다.
본 발명은 풍력터빈시스템에 관한 것으로,
더욱 상세하게는 기존에 발전기에서 큰 문제가 되었던 무거운 상기 회전자와 상기 정류자를 함께 회전시킬 필요가 없이 동력부하우징의 내부에 상기 중공형슬립링을 구성하여 상기 중공형슬립링의 로터를 회전시켜 많은 외부동력을 줄이고, 발전부하우징의 내부에는 상기 전기자와 상기 계자 및 직류형슬립링 또는 교류형슬립링을 구성하여 직류발전과 교류발전으로 사용할 수 있으며, 또한, 발전부와 냉각부 및 전원부로부터 동력부를 분리한 후, 상호 가까운 위치에서는 전기자입력선으로 상기 전기자코일을 연결하며, DC공급선으로 제1 모터와 상기 중공슬립링의 상기 로터단자를 연결함으로써 상기 동력부와는 별도로 상기 발전부와 상기 냉각부와 상기 전원부를 지상 또는 지하에 분리 설치할 수가 있으므로 가용성과 유용성을 증가시키는 발전장치에 관한 것이다.
도 1 - 본 발명의 일체형 직류발전 풍력터빈시스템의 구성도
도 2 - 본 발명의 일체형 교류발전 풍력터빈시스템의 구성도
도 3 - 본 발명의 중공형슬립링의 참고도
도 4 - 본 발명의 직류용 슬립링의 참고도
도 5 - 본 발명의 교류용 슬립링의 참고도
도 6 - 본 발명의 계자코일과 전기자코일의 결선도
도 7 - 본 발명의 분리형 직류발전 풍력터빈시스템의 구성도
도 8 - 본 발명의 분리형 교류발전 풍력터빈시스템의 구성도
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2와 같은 일체형 직류발전 풍력터빈시스템(A1) 및 일체형 교류발전 풍력터빈시스템(A2) 또는 도 7 및 도 8과 같은 상기 분리형 직류발전 풍력터빈시스템(B1) 및 분리형 교류발전 풍력터빈시스템(B2)에 있어서,
본 발명의 상기 동력부(200a)를 설명하면, 블레이드(209b)와 제1 DC모터(201a)와 제1 냉각팬(218a) 및 상기 중공형슬립링(205)은 제1 DC모터축(202a)에 결합되어 상기 동력부하우징(220b)의 내부에 구성되고, 상기 제1 DC모터축(202a)의 외부에 상기 블레이드(209b)를 결합하거나 풀리(Pulley), 로터 휠(Rotor Wheel), 자력 회전체(magnetic power rotor) 등을 결합할 수 있다.
또한, 상기 발전부(220a)는 전기자철심(241)에 상기 전기자코일(242)이 권선되는 상기 전기자(240)와, 상기 전기자(240)의 바깥쪽에 이격된 상태에서 계자철심(251)에 상기 계자코일(252)이 권선되는 상기 계자(250)로 구성되며, 상기 계자코일(252)과 연결되는 직류형슬립링(258a) 또는 교류형슬립링(258b)이 상기 발전부하우징(220b)의 내부에 구성된다.
또한, 상기 냉각부(290a)는 제2 모터(201b)와 제2 냉각팬(218b)에 결합되어 냉각부하우징(290b)의 내부에 구성된다.
또한, 상기 전원부(280)는 상기 직류형슬립링(258a) 또는 상기 교류형슬립링(258b)으로부터 나오는 기전력을 충전기(281)를 통해서 제1 축전지(280a)로 저장하고, 상기 제1 축전지(280a)로 저장된 에너지는 1차로 DC-DC컨버터(283)를 통해서 상기 제1 모터(201a)와 상기 중공형슬립링(205)에 전원을 공급하며, 2차로 전원공급기(282)를 통해서 제2 축전지(280b)로 전력을 공급하며, 상기 제2 축전지(280b)에 저장된 에너지는 인버터(284)를 통해서 부하(Load 286)에 사용되도록 구성된다.
본 연구의 도 3에서와같이 상기 중공형슬립링(205)의 내측에 구성된 상기 로터(205a)는 상기 제1 모터축(202a)에 의해서 회전되며, 상기 중공형슬립링(205)의 외측에 구성된 스테이터(205b)는 지지대(208)에 의해 상기 발전부하우징(220b) 내부에 결합되며, 로터단자(206a)는 상기 DC-DC컨버터(283)과 연결되고, 스테이터단자(206b)는 상기 전기자입력선(243)으로 연결된다.
상기 로터단자(206a)와 상기 스테이터단자(206b)의 수는 상기 전기자코일(242) 수와 같은 숫자로 구성된다.
본 연구의 도 4 및 도 5와 같이,
상기 직류형슬립링(258a)은 1개의 링을 2등분 하여 + 전원 및 - 전원을 도출하도록 성형되고, 상기 교류형슬립링(258b)은 2개의 링으로 구성하여 단상(2 phase)을 도출하거나 3개의 링으로 구성하여 상기 3상(RST, 3 phase)이 도출되도록 성형하고, 상기 전기자코일과 상기 계자코일이 6극일 경우에는 2쌍씩을 묶어서 각각 1상(1 phase)으로 구성하여 상기 3상(RST, 3 phase)이 도출되도록 구성된다.
본 연구의 도 6과 같이 기전력의 생성과정을 위해서 살펴보면,
상기 중공형슬립링(205)에 의해 상기 전기자코일(242)에 DC 전류를 공급하면 상기 전기자철심(241)은 N극(+)과 S극(-)이 교번되면서 기자력이 유도된다.
즉, DC 전류가 1A 번부터 6F 번까지 이동할 때, 상기 1A 번에서 상기 전기자철심(241)이 N극(+)이면 상기 전기자철심(241)의 N극(+)과 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 S극(-)의 전기적 상호작용을 일으킨다.
반대로 상기 전기자철심(241)이 S극(-)일 때, 상기 전기자철심(241)의 S극(-)과 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 N극(+)의 전기적 상호작용을 일으킨다.
그러므로 연속적으로 상기 1A 번부터 상기 6F 번까지 이동할 때 각 상(phase)마다 같은 패턴으로 상기 전기자철심(241)은 N극(+)과 S극(-)이 교번되면서 기자력이 유도되고, 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 반대되는 S극(-)과 N극(+)으로 전기적 상호작용을 일으켜 상기 계자코일(252)로부터 기전력을 발생시키게 된다.
즉, 종래 발전기의 회전자인 전기자를 고속으로 회전시켜 전기자철심과 계자철심 사이에 자극(magnetic pole)이 만들어진 자기장 내에서 자속이 쇄교될 때 계자코일에 전압이 유도되어 기전력이 발생되는 원리를 본 연구에서는 역이용하여 상기 전기자(240)를 고속으로 회전시키지 않고 상기 전기자코일(242)과 연결된 상기 중공형슬립링(205)의 상기 로터(205a)를 회전시키는 원리를 이용하였다.
그러므로 상기 계자코일(252)에 연결된 상기 직류형슬립링(258a) 또는 상기 교류형슬립링(258b)을 계자출력선(253)으로 연결하여 출력배선(260)을 통해 기전력이 출력된다.
도 7 및 도 8과 같은 상기 분리형 직류발전 풍력터빈시스템(B1) 및 분리형 교류발전 풍력터빈시스템(B2)에 있어서,
상기 발전부(220a)와 상기 냉각부(290a) 및 상기 전원부(280)로부터 상기 동력부(200a)를 분리한 후, 가까운 거리에 두고 상기 전기자입력선(243)으로 상기 중공형슬립링(205)의 스테이터단자(206b)와 상기 전기자코일(242)을 연결하고, 또한, 가까운 거리에 두고 상기 DC공급선(286)으로 상기 제1 모터와 상기 중공형슬립링(205)의 상기 로터단자(206a)를 연결함으로써 상기 동력부(200a)와는 별도로 상기 발전부(220a)와 상기 냉각부(290a)와 상기 전원부(280)를 지상 또는 지하에 분리 설치할 수 있도록 구성한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조로 본 발명의 풍력터빈시스템에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시 예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
A1: 일체형 직류발전 풍력터빈시스템 A2: 일체형 교류발전 풍력터빈시스템
B1: 분리형 직류발전 풍력터빈시스템 B2: 분리형 교류발전 풍력터빈시스템
200a: 동력부 200b: 동력부하우징
201a: 제1 DC모터 201b: 제2 DC모터 202a: 제1 DC모터축 202b: 제2 DC모터축
203: 고정축 204a: 제1베어링 204b: 제2베어링
205: 중공형슬립링 205a: 로터 205b: 스테이터
206a: 로터단자 206b: 스테이터단자 208: 지지대
209a: 풀리(Pulley) 209b: 블레이드(Blade) 209c: 결합기구 209d: 클러치베어링
218a: 제1 냉각팬 218b: 제2 냉각팬
220a: 발전부 220b: 발전부하우징
240: 전기자 241: 전기자철심 242: 전기자코일 243: 전기자입력선
250: 계자 251: 계자철심 252: 계자코일 253: 계자출력선
258a: 직류형슬립링 258b: 교류형슬립링
260: 출력배선 261: 배선도출구
280: 전원부 280a: 제1 축전지 280b: 제2 축전지
281: 충전기 282: 전원공급기(power supply) 283: DC-DC컨버터 284: 인버터 285: 모터컨트롤러 286: DC공급선 288: 부하(Load)
290a: 냉각부 290b: 냉각부하우징

Claims (5)

  1. 일체형 직류발전 풍력터빈시스템(A1) 및 일체형 교류발전 풍력터빈시스템(A2)에 있어서,
    상기 블레이드(209b)와, 상기 제1 DC모터(201a)와, 상기 제1 냉각팬(218a)과, 상기 중공형슬립링(205)으로 구성되는 상기 동력부(200a) 및 상기 동력부하우징(200b)과;
    상기 전기자(240)와 상기 계자(250)와 상기 직류형슬립링(258a) 또는 상기 교류형슬립링(258b)으로 구성되는 상기 발전부(220a) 및 상기 발전부하우징(220b)과;
    상기 제1 축전지(280a)와, 상기 제2 축전지(280b)와, 상기 충전기(284a)와, 상기 전원공급기(282)와, 상기 DC-DC컨버터(283)와, 상기 인버터(284)와, 모터컨트롤러(285)로 구성되는 상기 전원부(280)와;
    상기 제2 DC모터(201b)와, 상기 제2 냉각팬(218b)으로 구성되는 상기 냉각부(290a) 및 상기 냉각부하우징(290b)과;
    상기 전기자(240)의 중심부와 결합되는 상기 고정축(203)과;
    상기 전기자코일(242)의 수와 비례하도록 내부에 상기 로터단자(206a)를 구비하고, 상기 로터단자(206a)와 대응하도록 외측에 상기 스테이터단자(206b)를 구성하는 상기 중공형슬립링(205)과;
    상기 발전부하우징(220)의 내부공간에서 상기 고정축(203)의 외측에 상기 전기자철심(241)과 상기 전기자코일(242)을 구비하고 상기 중공형슬립링(205)으로부터 DC 전류를 교번으로 공급받는 상기 전기자(240)와;
    상기 중공형슬립링(205b)의 상기 스테이터단자(206b)와 상기 전기자코일(242)을 연결하는 상기 전기자입력선(243)과;
    상기 전기자(240)의 외곽에 상기 계자철심(251)과 상기 계자코일(252)을 구비한 상기 계자(240)와;
    상기 계자코일(252)과 상기 교류형슬립링(258a) 또는 상기 직류형슬립링(258b)을 연결하는 상기 계자출력선(253)과;
    상기 계자코일(252)로부터 나오는 기전력을 출력시키는 상기 교류형슬립링(258a) 또는 상기 직류형슬립링(258b)과;
    상기 냉각부하우징(290b)의 내부에 구성되는 상기 제2 DC모터(201b)와;
    상기 제2 DC모터축(202b)의 일측에 결합되는 상기 제2 냉각팬(218b)과;
    상기 제1축전지(280a)와 상기 DC-DC컨버터(283)로부터 상기 제1 DC모터(201a)와, 상기 로터단자(206a)와, 상기 제2 DC모터(201b)를 연결하는 상기 DC공급선(286)과;
    상기 교류형슬립링(258a) 또는 상기 직류형슬립링(258b)과 연결되어 기전력을 출력하는 상기 출력배선(260)과;
    상기 출력배선(260)으로부터 기전력을 상기 제1축전지(280a)에 충전하는 상기 충전기(281)와;
    상기 충전기(283)로부터 DC를 공급받는 상기 제1축전지(280a)와;
    상기 제1축전지(280a)에서 상기 제2축전지(280b)로 전원을 공급하는 상기 전원공급기(282)와;
    상기 제1DC모터와, 상기 로터단자(206a)와, 상기 제2 DC모터(201b)에 DC를 공급하는 상기 DC-DC컨버터(283)과;
    상기 인버터(284)를 이용하여 상기 부하(load 288)에 전원을 공급하는 상기 제2축전지(280b)와;
    상기 제1 DC모터(201a)를 제어하는 상기 모터컨트롤러(285) 및:
    상기 발전부하우징(220)으로부터 배선도출구(261)가 성형되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    본 발명의 다른 실시로써, 상기 분리형 직류발전 풍력터빈시스템(B1) 및 상기 분리형 교류발전 풍력터빈시스템(B2)은 상기 발전부(220a)와 상기 냉각부(290a) 및 상기 전원부(280)로부터 상기 동력부(200a)를 분리한 후, 가까운 거리에 두고 상기 전기자입력선(243)으로 상기 중공형슬립링(205)의 스테이터단자(206b)와 상기 전기자코일(242)을 연결하고, 또한, 가까운 거리에 두고 상기 DC공급선(286)으로 상기 제1 모터와 상기 중공형슬립링(205)의 상기 로터단자(206a)를 연결함으로써 상기 동력부(200a)와는 별도로 상기 발전부(220a)와 상기 냉각부(290a)와 상기 전원부(280)를 지상 또는 지하에 분리 설치할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직류형슬립링(258a)은 1개의 링을 2등분 하여 + 전원 및 - 전원을 도출하도록 성형되고,
    상기 교류형슬립링(258b)은 2개의 링으로 구성하여 단상(2 phase)을 도출하거나 3개의 링으로 구성하여 상기 3상(RST, 3 phase)이 도출되도록 성형하고, 상기 전기자코일과 상기 계자코일이 6극일 경우에는 2쌍씩을 묶어서 각각 1상(1 phase)으로 구성하여 상기 3상(RST, 3 phase)이 도출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중공형슬립링(205)에 의해 상기 전기자코일(242)에 DC 전류를 공급하면 상기 전기자철심(241)은 N극(+)과 S극(-)이 교번되면서 유도되고, DC 전류가 상기 1A 번부터 상기 6F 번까지 이동할 때, 상기 1A 번에서 상기 전기자철심(241)이 N극(+)이면 상기 전기자철심(241)의 N극(+)과 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 S극(-)의 전기적 상호작용을 일으키며, 반대로 상기 전기자철심(241)이 S극(-)일 때, 상기 전기자철심(241)의 S극(-)과 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 N극(+)의 전기적 상호작용을 일으키며, 연속적으로 상기 1A 번부터 상기 6F 번까지 이동할 때 각 상(phase)마다 같은 패턴으로 상기 전기자철심(241)은 N극(+)과 S극(-)이 교번되면서 기자력이 유도되고, 맞대응하는 상기 계자철심(251)에는 반대되는 S극(-)과 N극(+)으로 전기적 상호작용을 일으켜 상기 계자코일(252)로부터 기전력을 발생시키게 되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 DC모터축(202a)의 일측단에 결합한 상기 블레이드(209b)를 대신하여 풀리(Pulley), 로터 휠(Rotor Wheel), 자력 회전체(magnetic power rotor) 등을 이용할 수도 있는 것을 특징으로 하는 풍력터빈시스템.
KR1020210126808A 2021-09-26 2021-09-26 풍력터빈시스템 KR20230045620A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210126808A KR20230045620A (ko) 2021-09-26 2021-09-26 풍력터빈시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210126808A KR20230045620A (ko) 2021-09-26 2021-09-26 풍력터빈시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230045620A true KR20230045620A (ko) 2023-04-05

Family

ID=85884659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210126808A KR20230045620A (ko) 2021-09-26 2021-09-26 풍력터빈시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230045620A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7134180B2 (en) Method for providing slip energy control in permanent magnet electrical machines
KR100815429B1 (ko) 무변출력 무정류자 직류전동기를 이용한 발전장치
US20150364978A1 (en) Electric Machine
AU2007203128A1 (en) Internal energy generating power source
EP3044860B1 (en) Electric machine
KR102081454B1 (ko) 다중브러시를 이용한 직류발전장치
US6891301B1 (en) Simplified hybrid-secondary uncluttered machine and method
EP0570582A1 (en) Multiple-stator synchronous induction motor
KR102081455B1 (ko) 다중브러시를 이용한 직류발전장치
CN111953161B (zh) 双绕组轴向磁场多相飞轮脉冲发电机系统
RU2390086C1 (ru) Бесконтактная редукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением
KR102195432B1 (ko) 일체형 전동-발전 장치
RU2356154C1 (ru) Электрическая машина с двухпакетным индуктором (варианты)
US10804757B1 (en) Cycloidal reluctance motor with rotor electromagnets
KR102053719B1 (ko) 복합 발전기
RU2586895C1 (ru) Способ электропитания
TWM589390U (zh) 動力發電機組
KR20230045620A (ko) 풍력터빈시스템
KR20190028834A (ko) 다중브러시와 분배기를 이용한 ac 또는 dc 발전장치
CN109462319B (zh) 无刷混合磁极式同步发电机及其方法
KR100906397B1 (ko) 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기
KR20190099367A (ko) 브러시홀더의 회전 및 슬립링을 이용한 발전기
CN109302030A (zh) 一种单相单绕组永磁同步发电机
TWI704748B (zh) 動力發電機組
CN218473009U (zh) 一种具有励磁绕组机构的同步无磁电动机

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application