JP2019080022A - Turret mooring system capable of wireless power transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の無線電力伝達システムに関する。より詳細には、磁気共振方式を用いて、無線で電力を供給することができる無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムに関する。 The present invention relates to a wireless power transfer system of a rotating body. More particularly, the present invention relates to a turret moiring system capable of wireless power transfer capable of wirelessly supplying power using a magnetic resonance method.
浮遊式原油生産、貯蔵設備および浮遊式貯蔵設備が設置される船舶は、海上の作業位置に係留状態を維持しながら作業を遂行する。 Vessels equipped with floating crude oil production, storage facilities and floating storage facilities perform work while maintaining the moored state at the working position on the sea.
このとき、タレットムアリングシステム(Turret Mooring System)は、船舶から降ろしたチェーンを海底面に固定させる方式であって、船舶を海上の作業位置に係留させるために用いられる。また、タレットムアリングシステム(Turret Mooring System)は、海底でガスや原油をボーリングする掘削船(drilling ship)に電源を供給したり、掘削船と電気的な通信をするのに必要なケーブルを提供するのに用いられる。 At this time, a turret mooring system is a method for fixing a chain dropped from a ship to a seabed surface, and is used to moor the ship at a working position on the sea. The Turret Mooring System also provides the power needed for drilling ships to drill gas and crude oil on the seabed and provides the cables needed to make electrical communication with the drilling ship. Used to
前述したように、掘削船に提供されるケーブルは、掘削船の移動に伴って捩れることがあるので、タレットムアリングシステムは、このような捩れを防止するために、ムーンプール(moon pool)とタレットおよびその他装置で構成される。 As mentioned above, the cable provided to the drilling vessel may twist as the drilling vessel moves, so the turret moiring system may be used to prevent such twisting. And turret and other equipment.
前述したムーンプールおよびタレットは、ケーブルの捩れを防止するための各種部品を含み、このような部品は、比較的高価であるだけでなく、構造が複雑であるため、故障が多く、使用によって摩耗などが頻繁に発生する。 The moonpools and turrets mentioned above contain various parts to prevent cable twisting, such parts are not only relatively expensive but also complicated in structure, so they are more prone to failure and worn out by use Frequently occur.
したがって、このような従来のムーンプール、タレットを用いた場合、部品の故障または摩耗などにより電源線が捩れることが多く、このような捩れにより電源線が断線になると、安全の重大な問題をもたらすことがあって、大きく問題になる。 Therefore, when such conventional moonpools and turrets are used, the power supply line often twists due to component failure or wear, etc., and if such a twist causes the power supply line to break, a serious safety problem may occur. There are things that can be brought about, which will be a big problem.
本発明の目的は、前述した従来の問題点を解決するためのものであって、磁気共振方式を用いて、無線で電力を供給することができる無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and provide a turret moiring system capable of wireless power transfer capable of wirelessly supplying power using a magnetic resonance method. It is to do.
前記目的は、本発明により、船舶に設置されるベース部と、前記ベース部に回転可能に設置され、一側面で回転軸に垂直な方向に挿入ホールが形成され、前記挿入ホールで前記回転軸と平行な方向に補助挿入ホールが形成される回転体と、前記ベース部に設置され、外部から交流電流の供給を受けて電磁場を生成する第1電力部と、前記回転体に設置され、前記第1電力部で生成される電磁場によって共振することによって直流電流を生成し、生成された直流電流をケーブルに伝達する第2電力部と、前記回転体に回転力を提供するモーター部と、前記ベース部に設置され、前記回転体が回転することが防止されるように動作するストッパー部と、前記ストッパー部が作動するように前記ストッパー部に油圧を提供する油圧部と、前記回転体の一側面に設置されるマーカー部と、前記ベース部の一側面に設置されるリーダー部を含むセンサー部、および前記モーター部と前記油圧部と前記センサー部に電気的に連結され、前記マーカー部が前記リーダー部に向き合う場合、前記モーター部を停止させ、前記ストッパー部が前記挿入ホールに挿入されるように、前記油圧部を制御する制御部を含み、前記第2電力部は、前記第1電力部に向き合うように設置され、前記回転体の内周面または外周面に沿って複数で設置され、前記第1電力部は、外部から供給を受ける交流電流を直流電流に変換させるコンバーター部と、コンバーター部から供給を受ける直流電流を交流電流に変換させるインバータ部と、前記インバータ部から供給を受ける交流電流を用いて電磁場を生成する第1コイル部を含み、前記第2電力部は、前記第1コイル部に共振することによって誘導交流電流を生成する第2コイル部と、前記第2コイル部で生成された誘導交流電流を整流して直流電流に変換させる整流部と、前記整流部から変換された直流電流の伝達を受けて既定の直流電流に変換させる変換部を含み、前記ストッパー部は、前記ベース部に設置され、第1内部空間を形成するハウジング部と、油圧によって前記挿入ホールに挿入されるように前記第1内部空間に移動可能に設置される第1挿入部と、弾性素材で設けられて、前記第1挿入部の端部に設置される第1弾性部と、油圧によって前記補助挿入ホールに挿入されるように前記第1挿入部に形成された第2内部空間に移動可能に設置される第2挿入部と、弾性素材で設けられ、前記第2挿入部の端部に設置される第2弾性部を含み、前記油圧部は、前記第1内部空間と前記第2内部空間にそれぞれ油圧を提供することができるように設けられることを特徴とする無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムによって達成される。 According to the present invention, the object is a base installed on a ship according to the present invention, and rotatably installed on the base, an insertion hole is formed in a direction perpendicular to the rotation axis on one side, and the rotation axis is installed on the insertion hole And a first power unit disposed in the base portion and receiving an alternating current from the outside to generate an electromagnetic field, and disposed in the rotator; A second power unit that generates a direct current by resonating with an electromagnetic field generated by the first power unit and transmits the generated direct current to the cable; a motor unit that provides a rotational force to the rotating body; A stopper portion installed on a base portion and operating to prevent the rotating body from rotating, a hydraulic portion for providing hydraulic pressure to the stopper portion to operate the stopper portion, and the rotating body A marker unit installed on one side, a sensor unit including a reader unit installed on one side of the base unit, the motor unit, the hydraulic unit, and the sensor unit are electrically connected, and the marker unit is And a controller configured to control the hydraulic unit to stop the motor unit and to insert the stopper unit into the insertion hole when facing the leader unit, and the second power unit includes the first electric power. A plurality of converter units disposed so as to face each other and disposed along the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rotating body, the first power unit converting the alternating current supplied from the outside into a direct current; An inverter unit that converts a direct current supplied from the converter unit into an alternating current, and a first carp that generates an electromagnetic field using the alternating current supplied from the inverter unit A second coil unit that generates an induction alternating current by resonating with the first coil unit; and a direct current that rectifies the induction alternating current generated by the second coil unit. A rectifying unit for converting into current, and a converting unit for converting into a predetermined direct current by receiving the transmission of direct current converted from the rectifying unit, the stopper unit is installed in the base unit, and the first internal space A housing portion for forming the first insertion portion movably installed in the first internal space so as to be inserted into the insertion hole by oil pressure; and an elastic material, the end of the first insertion portion being provided A first elastic portion installed in the second portion, a second insertion portion movably installed in a second internal space formed in the first insertion portion so as to be inserted into the auxiliary insertion hole by hydraulic pressure, and elastic Provided with a material, said second A second elastic portion may be installed at an end of the insertion portion, and the hydraulic portion may be provided to provide hydraulic pressure to the first internal space and the second internal space. It is achieved by a turret moiring system capable of wireless power transfer.
本発明によれば、タレットムアリングシステムにおいて、磁気共振方式を用いることによって、船舶で回転体に無線の電力が供給されることができる。これによって、回転体の回転によって、ケーブルの捩れが発生する従来の問題が基本的に解消される効果があり、従来に比べて、回転体内部の機械的な構造が単純化されて回転体の設計時の費用が節減され、維持および保守が容易になる効果がある。 According to the present invention, in the turret moiring system, by using the magnetic resonance method, wireless power can be supplied to the rotating body on the ship. This has the effect of basically eliminating the conventional problem of cable twisting caused by the rotation of the rotating body, and the mechanical structure inside the rotating body is simplified as compared with the prior art, and The cost at design time is reduced, and maintenance and maintenance are facilitated.
また、本発明によれば、回転体を物理的に容易に停止させることができる。これによると、海流の流動が大きくなる場合も回転体が回転しないので、海底に配置される装置に連結されたケーブルの端部が破損することが効果的に防止されることができる。 Further, according to the present invention, the rotating body can be easily stopped physically. According to this, since the rotating body does not rotate even when the flow of the ocean current increases, it is possible to effectively prevent the end of the cable connected to the device disposed on the seabed from being broken.
以下、本発明の一部実施例を例示的な図面によって詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を持つようにしていることに留意しなければならない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail by way of exemplary drawings. In adding reference symbols to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference as possible, even if they are displayed on other drawings. .
そして、本発明の実施例を説明するにおいて、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を妨害すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。 Further, in the description of the embodiments of the present invention, when it is determined that the detailed description of related known configurations or functions disturbs the understanding of the embodiments of the present invention, the detailed description will be omitted.
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにおいて、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。 Further, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) can be used. Such a term is merely to distinguish the component from the other components, and the term does not limit the nature, order, or order of the component.
ここから、添付された図面を参照して、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムについて詳細に説明する。 A turret moiring system capable of wireless power transfer according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the attached drawings.
図1は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムの全体構成を簡略に示した図であり、図2は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムの全体構成を詳細に示した図であり、図3は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムの構成間の電気的な連結を示した図であり、図4は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムの第1電力部と第2電力部の無線電力伝達過程を示した図であり、図5は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムのベース部と回転部を詳細に示した図であり、図6は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムのストッパー部を詳細に示した図であり、図7〜図10は、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステムのストッパー部の動作を示した図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a turret moiring system capable of wireless power transfer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing wireless power transfer according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing in detail the overall configuration of a possible turret moiring system, and FIG. 3 shows an electrical connection between the constituents of the turret moiring system capable of wireless power transfer according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing a wireless power transfer process of the first power unit and the second power unit of the turret moiring system capable of wireless power transfer according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing in detail a base unit and a rotating unit of a turret moiring system capable of wireless power transfer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a wireless power according to an embodiment of the present invention Turret moiring system capable of transmission A view showing a stopper portion in detail, FIGS. 7 to 10 are views showing the operation of the stopper portion of the wireless power transfer is possible turret mooring system according to an embodiment of the present invention.
図1〜図6に示すように、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステム100は、ベース部110と回転体120と第1電力部130と第2電力部140とモーター部150とストッパー部160と油圧部170とセンサー部180と制御部190を含む。
As shown in FIGS. 1 to 6, the
ベース部110は、船舶に設置されるムーンプールで設けられるものであって、収容空間が形成される。このようなベース部110には、ベース部110の外周面または内周面に沿って、後述する第1電力部130が設置される。
The
回転体120は、前述した収容空間に回転可能に設置されるものであって、円筒状のタレットで設けられる。
The rotating
回転体120には、後述する第1挿入部162が挿入される挿入ホールV1が形成され、挿入ホールV1を形成する回転体120の一側面は、上側方向に陥没して、後述する第2挿入部163が挿入される補助挿入ホールV2が形成される。
An insertion hole V1 into which a
一方、挿入ホールV1は、回転体120の回転軸に垂直な方向に形成され、補助挿入ホールV2は、回転体120の回転軸に平行な方向に形成される。
On the other hand, the insertion hole V1 is formed in the direction perpendicular to the rotation axis of the
また、回転体120には、後述する第2電力部140が設置され、第2電力部140は、第1電力部130に向き合うように設置され、回転体120の内周面または外周面に沿って複数で設置されることができる。
In addition, a
前述したような第1電力部130と第2電力部140の配置によって、第1電力部130の第1コイル部133に第2電力部140の第2コイル141が向き合うことができ、これにより、無線電力送信の効率が大きく増大することができる。
By the arrangement of the
一方、第2電力部140が第1電力部130に向き合うことになる面積が最適化されるように、このような複数の第2電力部140の配置間隔は、回転体120の回転速度および回転角度によって調節されなければならない。すなわち、回転体120の回転速度または回転角度が比較的大きい場合には、配置間隔は、相対的に大きく設定されなければならず、回転体120の回転速度または回転角度が比較的小さい場合には、配置間隔は、相対的に小さく設定されなければならない。
On the other hand, the arrangement intervals of the plurality of
第1電力部130は、外部から交流電流の供給を受けて電磁場を生成するものであって、前述したベース部110に設置される。このような第1電力部130は、コンバーター部131とインバータ部132と第1コイル部133を含む。
The
コンバーター部131は、外部から交流電流の供給を受けて直流電流に変換するものであって、後述するインバータ部132に連結される。
The
このようなコンバーター部131は、後述するインバータ部132が第1コイル部133に伝達するのに適した大きさの交流電圧を生成するように、外部の電源供給装置から交流電流の供給を受けて直流電流に変換させる。
The
インバータ部132は、前述したコンバーター部131から直流電流の供給を受けて交流電流に変換するものであって、前述したコンバーター部131と後述する第1コイル部133にそれぞれ連結される。
The
このようなインバータ部132は、第1コイル部133が電磁場を形成するように、前述したコンバーター部131から供給を受けた直流電流を交流電流に変換させて、第1コイル部133に伝達する。
The
すなわち、外部の電源供給装置から供給される交流電流が前述したコンバーター部131とインバータ部132を経て、第1コイル部133が電磁場を形成するのに適した形態の交流電流に変換される。
That is, the alternating current supplied from the external power supply device passes through the
第1コイル部133は、前述したインバータ部132から交流電流の供給を受けて電磁場を生成するものであって、インバータ部132に連結される。
The
このような第1コイル部133は、前述したインバータ部132から交流電流の供給を受けて電磁場を形成する。このとき、第2コイル部141は、第1コイル部133の振動数と同じ振動数で備えられるので、第1コイル部133で発生する電磁場によって第2コイル部141が共振する。
Such a
共振とは、特定の振動数を持つ物体が同じ振動数の力が外部から加えられるとき、振幅が大きくなってエネルギーが増加する現象を意味する。したがって、前述した共振によると、第1コイル部133により、第2コイル部141でエネルギー(誘導交流電流)が生成されることができる。
The term "resonance" means a phenomenon in which when an object having a specific frequency is externally applied with a force of the same frequency, the amplitude increases and the energy increases. Therefore, according to the above-mentioned resonance, energy (induction alternating current) can be generated in the
第2電力部140は、第1電力部130で生成される電磁場によって共振して直流電流を生成するものであって、前述した回転体120に設置される。このような第2電力部140は、第2コイル部141と整流部142と変換部143を含む。
The
第2コイル部141は、前述した第1コイル部133で生成される電磁場によって共振することにより、誘導交流電流を生成するものであって、整流部142と連結される。
The
このような第2コイル部141は、前述したように、第1コイル部133と同じ振動数で備えられる。したがって、第1コイル部133が電磁場を生成する場合、第2コイル部141は共振してエネルギー、すなわち、誘導交流電流を生成する。以後、生成された誘導交流電流は整流部142に供給される。
As described above, such a
整流部142は、第2コイル部141で生成された誘導交流電流を整流して直流電流に変換させるものであって、前述した第2コイル部141と後述する変換部143にそれぞれ連結される。
The rectifying
一般的な機械装置の内部に設置された各種部品のうちの機械装置の制御、感知などのために設置される装置および部品は、大部分電磁気的に敏感であり、したがって、このような装置および部品は電磁気的な撹乱が少ない直流電流によって駆動されなければならない。したがって、第2コイル部141によって生成された誘導交流電流を整流させて直流電流に変換させた後、変換された直流電流を各種装置および部品に供給する必要性がある。
Among the various components installed inside a typical mechanical device, the devices and components installed for controlling, sensing, etc. of the mechanical device are, for the most part, electromagnetically sensitive and, therefore, such devices and The parts should be driven by direct current with low electromagnetic disturbance. Therefore, after the induction alternating current generated by the
前述した整流部142によると、第2コイル部141で生成された誘導交流電流が容易に直流電流に整流され、これによって、海底に配置される機械装置の内部に設置された各種部品に直流電流が供給されることができる。
According to the rectifying
変換部143は、前述した整流部142から変換された直流電流が伝達されて既定の直流電流に変換させるものであって、整流部142に連結され、ケーブルにより海底に配置される機械装置内部の各種部品に連結される。
The converting unit 143 is for transmitting the direct current converted from the rectifying
前述した整流部142により、第2コイル部141で生成された誘導交流電流が直流電流に変換されたにもかかわらず、変換された直流電流はすぐ機械装置の内部に設置された各種部品に供給するには不適合である。したがって、変換された直流電流を機械装置の内部に設置された各種部品の駆動時に要求される適切な電圧の直流電流(既定の直流電流)に再び変換させる必要性がある。
Although the induction alternating current generated by the
したがって、前述した変換部143によると、整流部142から伝達される直流電流が既定の直流電流に容易に変換されることができ、これによって、機械装置内部の各種部品を駆動させるのに適した直流電流(期設定された直流電流)が海底に配置される機械装置内部の各種部品に供給されることができる。
Therefore, according to the conversion unit 143 described above, the direct current transmitted from the
前述したコンバーター部131とインバータ部132と第1コイル部133を含む第1電力部130および第2コイル部141と整流部142と変換部143を含む第2電力部140によると、タレットムアリングシステムにおいて、磁気共振方式の無線電力供給が具現される。
According to the
したがって、ベース部110と回転体120と第1電力部130と第2電力部140によると、磁気共振方式により船舶から回転体に無線の電力が供給されることができる。これによって、回転体の回転によって、ケーブルの捩れが発生する従来の問題が基本的に解消される効果があり、従来に比べて、回転体内部の機械的な構造が単純化されて回転体の設計時の費用が節減され、維持および保守が容易になる効果がある。
Therefore, according to the
一方、ガスまたは原油をボーリングする掘削船などの海底に配置される各種装置に電源を供給する際に、海底の条件および気象の条件などに応じて、海流の流動が大きくなる場合がある。このとき、回転体120を停止させない場合、回転体120の回転量および回転の変化量が大きく増大し、これによって、ケーブルが揺れることになり、海底に配置される装置に連結されたケーブルの端部が揺動によって破損する恐れがある。したがって、このような場合、回転体120を停止させなければならない。
On the other hand, when power is supplied to various devices disposed on the seabed such as drilling vessels for boring gas or crude oil, the flow of the ocean current may increase depending on the conditions of the seabed and weather conditions. At this time, if the
後述するモーター部150とストッパー部160と油圧部170とセンサー部180と制御部190は、前述したように回転体120を強制的に停止させなければならない場合、必要な構成である。
The
モーター部150は、前述した回転体120に回転力を提供するものであって、回転体120にギア結合される。このようなモーター部150は、後述する制御部190の制御により回転して回転体120を強制的に回転させる。
The
ストッパー部160は、回転体120が回転することが防止されるように動作するものであって、ベース部110に設置される。
The
このようなストッパー部160は、より詳細には、ハウジング部161と第1挿入部162と第1弾性部162aと第2挿入部163と第2弾性部163aを含む。
More specifically, the
ハウジング部161は、ベース部110に設置されるものであって、第1内部空間を形成する。このような第1内部空間には、後述する第1挿入部162が移動可能に設置される。一方、第1内部空間は、後述する油圧部170が流体を提供することができるように油圧部170と連通する。
The
第1挿入部162は、棒状で設けられて油圧によって回転体120に形成された挿入ホールV1に挿入されるものであって、ハウジング部161に形成された第1内部空間に移動可能に設置される。
The
このような第1挿入部162は、後述する油圧部170が第1内部空間に流体を提供することによって油圧が発生する場合、回転体120の回転軸に垂直な方向に直線移動して回転体120に形成された挿入ホールV1に移動する。これによると、回転体120の回転が第1挿入部162によって物理的に阻止される。
Such a
また、第1挿入部162の内部には、第2内部空間が形成される。このような第2内部空間には、後述する第2挿入部163が収容される。また、第2内部空間は、第2挿入部163が油圧によって補助挿入ホールV2に移動できるように、後述する油圧部170と連通する。
In addition, a second internal space is formed inside the
一方、図面には示されていないが、挿入ホールV1の底面とハウジング部161の底面は、海水面を基準として下側方向に傾斜するように設けることができる。これによると、油圧部170で第1内部空間に油圧の提供が中断される場合、第1挿入部162が傾斜面に沿って再び挿入ホールV1を抜け出して第1内部空間に位置されることができる。
Meanwhile, although not shown in the drawings, the bottom surface of the insertion hole V1 and the bottom surface of the
第1弾性部162aは、第1挿入部162の端部に設置されるものであって、弾性素材で設けられる。このような第1弾性部162aによると、第1挿入部162が油圧によって第1挿入ホールV1に移動して、第1挿入ホールV1を形成する回転部の一側面に衝突した場合に発生する衝突力が大幅に減少することができる効果がある。
The first
第2挿入部163は、棒状で設けられて油圧によって回転体120に形成された補助挿入ホールV2に挿入されるものであって、第1挿入部162に形成された第2内部空間に移動可能に設置される。
The
このような第2挿入部163は、後述する油圧部170が第2内部空間に流体を提供することによって油圧が発生する場合、回転体120の回転軸方向に沿って直線移動して回転体120に形成された補助挿入ホールV2に移動する。これによって、第1挿入部162が挿入ホールV1から離脱することが物理的に阻止される。
Such a
第2弾性部163aは、第2挿入部163の端部に設置されるものであって、弾性素材で設けられる。このような第2弾性部163aによると、第2挿入部163が油圧により補助挿入ホールV2に移動して、補助挿入ホールV2を形成する回転部の一側面に衝突した場合に発生する衝突力が大幅に減少することができる効果がある。
The second
前述したようなハウジング部161と第1挿入部162と第1弾性部162aと第2挿入部163と第2弾性部163aを含むストッパー部160によると、回転体120の回転を物理的に阻止させることができる効果がある。
According to the
油圧部170は、前述したストッパー部160が作動するようにストッパー部160に油圧を提供するものであって、船舶に設置されて後述する制御部190によって制御される。
The
より詳細には、油圧部170は、ハウジング部161に形成された第1内部空間と第1挿入部162に形成された第2内部空間にそれぞれ油圧を提供する。このような油圧部170によると、油圧を用いて回転体120の回転を物理的に容易に阻止させることができる効果がある。
More specifically, the
センサー部180は、回転体120に形成された挿入ホールV1がストッパー部160と向き合うことができるように設置される構成であって、回転体120の一側面に設置されるマーカー部181と、ベース部110の一側面に設置されるリーダー部182を含む。
The
後述する制御部190によりモーター部150が動作することによって回転体120が回転しながら、リーダー部182がマーカー部181に向き合って、リーダー部182がマーカー部181を感知する場合、リーダー部182は制御部190に停止信号を伝達する。停止信号が伝達された制御部190は、モーター部150の作動を直ちに停止させる。このとき、回転体120が停止した位置は、図5に示すように、挿入ホールV1がストッパー部160と向き合う位置となる。
When the
前述したようなセンサー部180による制御部190の制御過程によると、挿入ホールV1がストッパー部160と向き合うことが容易に実施されることができる。
According to the control process of the
制御部190は、マーカー部181がリーダー部182に向き合うように、モーター部150を制御し、ストッパー部160が回転体120に形成された挿入ホールV1に挿入されるように油圧部170を制御するものであって、モーター部150と油圧部170とセンサー部180に電気的に連結される。
The
制御部190によって、回転体120が強制的に停止する過程は次の通りである。
The process of forcibly stopping the
まず、制御部190によりモーター部150が動作すると、回転体120が回転する。このとき、リーダー部182がマーカー部181に向き合った場合、リーダー部182が制御部190に停止信号を伝達する。停止信号が伝達された制御部190は、モーター部150の作動を直ちに停止させる。前記過程によって、図7に示すように、挿入ホールV1は、ストッパー部160と向き合うことになる。
First, when the
以後、図8に示すように、制御部190の制御によって油圧部170が作動して第1内部空間に流体が供給され、これによって第1内部空間に油圧が生成される。前記のような過程によって生成された油圧により第1挿入部162は、直線移動して第1挿入空間に移動し、以後、図9に示すように、挿入ホールV1に完全に挿入される。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the
以後、図10に示すように、制御部190の制御によって油圧部170が作動して第2内部空間に流体が供給され、これによって第2内部空間に油圧が生成される。前記のような過程によって生成された油圧により第2挿入部163は、上側に上昇して補助挿入ホールV2に挿入される。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the
前述したような制御部190の制御によると、回転体120を物理的に容易に停止させることができる。これによると、海流の流動が大きくなる場合にも回転体120が回転しないので、海底に配置される装置に連結されたケーブルの端部がケーブルの揺動によって破損することが効果的に防止されることができる。
According to the control of the
したがって、ベース部110と回転体120と第1電力部130と第2電力部140とモーター部150とストッパー部160と油圧部170とセンサー部180と制御部190を含む本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステム100によると、タレットムアリングシステム(Turret Mooring System)で無線の電力伝達の具現が可能となる。これによると、タレットの構造を単純に設計することができ、タレットの維持および保守が容易になる効果がある。
Therefore, the embodiment of the present invention includes the
また、本発明の一実施例に係る無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステム100によると、回転体120を物理的に容易に停止させることができる。これによると、海流の流動が大きくなる場合にも、回転体120が回転しないので、海底に配置される装置に連結されたケーブルの端部が破損することが効果的に防止されることができる。
Also, according to the
本発明の権利範囲は、前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施例で具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。 The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, and may be embodied in various forms within the scope of the appended claims. Without departing from the scope of the present invention as claimed in the claims, the person skilled in the art to which the present invention belongs can be modified within the scope of the claims of the present invention to any of various possible modifications. Considered to be within range.
100:本発明の一実施例に係る回転体の無線電力伝達システム
110:ベース部
120:回転体
130:第1電力部
131:コンバーター部
132:インバータ部
133:第1コイル部
140:第2電力部
141:第2コイル部
142:整流部
143:変換部
150:モーター部
160:ストッパー部
161:ハウジング部
162:第1挿入部
162a:第1弾性部
163:第2挿入部
163a:第2弾性部
170:油圧部
180:センサー部
181:マーカー部
182:リーダー部
190:制御部
V1:挿入ホール
V2:補助挿入ホール
100: Wireless power transfer system of a rotating body according to an embodiment of the present invention 110: Base portion 120: Rotating body 130: First power portion 131: Converter portion 132: Inverter portion 133: First coil portion 140: Second power Part 141: Second coil part 142: Rectification part 143: Conversion part 150: Motor part 160: Stopper part 161: Housing part 162:
Claims (1)
前記ベース部に回転可能に設置され、一側面で回転軸に垂直な方向に挿入ホールが形成され、前記挿入ホールで前記回転軸と平行な方向に補助挿入ホールが形成される回転体と、
前記ベース部に設置され、外部から交流電流の供給を受けて電磁場を生成する第1電力部と、
前記回転体に設置され、前記第1電力部で生成される電磁場によって共振することによって直流電流を生成し、生成された直流電流をケーブルに伝達する第2電力部と、
前記回転体に回転力を提供するモーター部と、
前記ベース部に設置され、前記回転体が回転することが防止されるように動作するストッパー部と、
前記ストッパー部が作動するように前記ストッパー部に油圧を提供する油圧部と、
前記回転体の一側面に設置されるマーカー部と、前記ベース部の一側面に設置されるリーダー部を含むセンサー部、および
前記モーター部と前記油圧部と前記センサー部に電気的に連結され、前記マーカー部が前記リーダー部に向き合う場合、前記モーター部を停止させ、前記ストッパー部が前記挿入ホールに挿入されるように、前記油圧部を制御する制御部を含み、
前記第2電力部は、
前記第1電力部に向き合うように設置され、前記回転体の内周面または外周面に沿って複数で設置され、
前記第1電力部は、
外部から供給を受ける交流電流を直流電流に変換させるコンバーター部と、コンバーター部から供給を受ける直流電流を交流電流に変換させるインバータ部と、前記インバータ部から供給を受ける交流電流を用いて電磁場を生成する第1コイル部を含み、
前記第2電力部は、
前記第1コイル部に共振することによって誘導交流電流を生成する第2コイル部と、前記第2コイル部で生成された誘導交流電流を整流して直流電流に変換させる整流部と、前記整流部から変換された直流電流の伝達を受けて既定の直流電流に変換させる変換部を含み、
前記ストッパー部は、
前記ベース部に設置され、第1内部空間を形成するハウジング部と、油圧によって前記挿入ホールに挿入されるように前記第1内部空間に移動可能に設置される第1挿入部と、弾性素材で設けられて、前記第1挿入部の端部に設置される第1弾性部と、油圧によって前記補助挿入ホールに挿入されるように前記第1挿入部に形成された第2内部空間に移動可能に設置される第2挿入部と、弾性素材で設けられ、前記第2挿入部の端部に設置される第2弾性部を含み、
前記油圧部は、
前記第1内部空間と前記第2内部空間にそれぞれ油圧を提供することができるように設けられることを特徴とする無線電力伝達が可能なタレットムアリングシステム。
A base installed on a ship,
A rotary body rotatably mounted on the base portion, having an insertion hole formed in a direction perpendicular to the rotation axis on one side, and an auxiliary insertion hole formed in the direction parallel to the rotation axis on the insertion hole;
A first power unit disposed in the base unit, which receives an alternating current from the outside to generate an electromagnetic field;
A second power unit disposed on the rotating body, generating a direct current by resonating with an electromagnetic field generated by the first power unit, and transmitting the generated direct current to a cable;
A motor unit that provides a rotational force to the rotating body;
A stopper portion disposed on the base portion and operating to prevent the rotating body from rotating;
A hydraulic unit for providing hydraulic pressure to the stopper portion so that the stopper portion operates;
A marker unit installed on one side of the rotating body, a sensor unit including a reader unit installed on one side of the base unit, the motor unit, the hydraulic unit, and the sensor unit; When the marker unit faces the leader unit, the control unit controls the hydraulic unit to stop the motor unit and to insert the stopper unit into the insertion hole.
The second power unit is
It is installed so as to face the first power unit, and installed in a plurality along the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rotating body,
The first power unit is
An electromagnetic field is generated using a converter unit for converting an alternating current supplied from the outside into a direct current, an inverter unit for converting a direct current supplied from the converter unit into an alternating current, and an alternating current supplied from the inverter unit Including a first coil portion that
The second power unit is
A second coil unit that generates an induced alternating current by resonating with the first coil unit, a rectifying unit that rectifies and converts the induced alternating current generated by the second coil unit into a direct current, and the rectifying unit Including a converter for receiving the transmission of the direct current converted from
The stopper portion is
A housing portion which is installed in the base portion and which forms a first internal space, a first insertion portion which is movably installed in the first internal space so as to be inserted into the insertion hole by hydraulic pressure, and an elastic material A first elastic portion installed at an end of the first insertion portion and movable to a second internal space formed in the first insertion portion so as to be inserted into the auxiliary insertion hole by hydraulic pressure And a second elastic portion provided with an elastic material and installed at an end of the second insertion portion,
The hydraulic unit is
A turret moiring system capable of wireless power transfer, which is provided to be capable of providing hydraulic pressure to the first internal space and the second internal space.
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