KR100915676B1

KR100915676B1 - Wind power generator

Info

Publication number: KR100915676B1
Application number: KR20070071294A
Authority: KR
Inventors: 김범용; 김인용
Original assignee: (주)에스지이에너지; 김범용
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-09-09
Also published as: KR20090008014A

Abstract

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 풍속을 감지하는 풍속센서와, 바람과의 저항에 의해 회전하는 다수개의 회전날개와, 상기 풍속센서의 감지데이터값에 의해 회전날개의 펴짐각도를 조절함에 따라 풍속의 변화에 따른 회전날개의 회전력이 일정하게 유지될 수 있도록 형성되는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and a wind speed sensor for detecting the wind speed, a plurality of rotary blades rotated by the resistance of the wind, and by adjusting the spreading angle of the rotary blades by the sensed data value of the wind speed sensor It relates to a wind power generator is formed so that the rotational force of the rotary blades according to the change of.

이를 위해 본 발명은 풍력에 의해 수평회전 하게 되는 회전날개를 가지는 날개부와; 상기 날개부의 수평회전이 회전축에 수직회전으로 변환되어지며 날개부를 지지하게 되는 지지부와; 상기 지지부와 결합되어 지지부가 회전함에 따라 회전력이 전력으로 변환되는 발전부;를 포함하여 이루어지는 풍력발전기에 있어서,To this end, the present invention includes a wing having a rotary blade to be rotated horizontally by the wind; A support unit for converting the horizontal rotation of the wing unit into a vertical rotation on a rotation axis and supporting the wing unit; In the wind power generator comprising a power generation unit coupled to the support portion and the rotational force is converted into electric power as the support rotates,

상기 날개부는 풍속을 감지하는 풍속센서와, 바람과의 저항에 의해 회전하는 다수개의 회전날개와, 상기 풍속센서의 감지데이터값에 의해 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단과 상기 조절수단에 의해 풍속의 변화에 따른 회전날개의 회전력이 일정하게 유지되도록 한다.The wing unit by a wind speed sensor for detecting the wind speed, a plurality of rotary blades to rotate by the resistance of the wind, and the adjustment means for adjusting the angle of spread of the rotary blades by the sensing data value of the wind speed sensor and by the adjustment means The rotational force of the rotor blades according to the wind speed is kept constant.

발전기, 회전날개, BLDC 모터 Generator, Rotary Wings, BLDC Motor

Description

Wind power generators

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기를 발췌한 사시도.1 is a perspective view of the wind generator according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명 풍력 발전기의 날개부의 닫혀진 상태의 평면도.Figure 2 is a plan view of the closed state of the wing of the present invention wind generator.

도 3은 본 발명 풍력 발전기의 날개부의 열려진 상태의 평면도.Figure 3 is a plan view of the open state of the wing of the present invention wind generator.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 날개부의 열려진 상태의 평면도.Figure 4 is a plan view of the open state of the wing according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명 풍력 발전기의 회전날개의 단면도.5 is a cross-sectional view of the rotary blade of the present invention wind generator.

도 6는 도 3의 A부분의 확대 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 3;

도 7은 본 발명 풍력 발전기의 수직회전축과 BLDC모터의 결합 사시도.Figure 7 is a perspective view of the combination of the vertical rotation axis and the BLDC motor of the present invention wind generator.

도 8은 본 발명 풍력 발전기의 발전부 계통도.8 is a system diagram of a power generation unit of the present invention wind generator.

도 9은 본 발명 풍력 발전기의 이동형의 예시도.9 is an exemplary view of a mobile type of the present invention wind generator.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 날개부 101 : 풍속센서100: wing 101: wind speed sensor

102 : 회전날개 103 : 회전축 프레임102: rotary blade 103: rotary shaft frame

104 : 회전날개 사각프레임 105 : 각도조절 프레임104: square rotor blade 105: angle adjustment frame

106 : 각도조절모터 107 : 케이스106: angle adjustment motor 107: case

108 : 환형돌부 109 : 회전톱니108: annular protrusion 109: rotary teeth

110 : 브라켓 200 : 지지부110: bracket 200: support

201 : 회전축 202 : 유니버설 조인트201: rotating shaft 202: universal joint

203 : 지지대 204 : 전자 브레이크203: support 204: electromagnetic brake

300 : 발전부 301 : 풍력에너지300: power generation unit 301: wind energy

302 : 변속기 303 : 정속기302: transmission 303: transmission

304 : BLDC 모터 305 : 배터리304: BLDC motor 305: battery

306 : 인버터 307 : 전력306: inverter 307: power

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍속의 변화에 따라 날개부의 수평 회전 날개의 각도가 변화되어 상기 회전날개가 풍속의 변화에 따른 바람 저항을 달리하여 일정한 회전력을 유지하게 되는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, the angle of the horizontal rotating wing of the wing is changed in accordance with the change in wind speed so that the rotor blades to maintain a constant rotational force by varying the wind resistance according to the change in wind speed It is about.

일반적으로, 현재 세계적으로 지구상의 화학에너지의 고갈과 무공해청정에너지를 추구하려는 활발한 움직임이 일어나고 있으며 국내에서는 전기사용량의 증가, 도서지역 및 기타지역의 무전력가구의 해소, 지구상의 화학연료 고갈에 대한 대비책 등으로 대체에너지의 개발이 절대적으로 필요하게 되고 있다. 이에 대체 에너지로 자연을 이용한 발전에는 태양열발전, 조력발전, 지열발전 그리고 풍력발전이 있다. 우리나라와 같이 3면이 바다로 둘러싸이고, 또 산이 많은 관계로 바람이 많은 지형의 특성에 의해 풍력발전이 효과적이라고 할 수 있다.In general, there is a global movement of depletion of chemical energy and pursuit of clean and clean energy around the world, and in Korea, there is an increase in electricity consumption, elimination of non-powered households in islands and other regions, and depletion of chemical fuel on the planet. As a countermeasure, development of alternative energy is absolutely necessary. Thus, there are solar power generation, tidal power generation, geothermal power generation and wind power generation. Like Korea, wind power is effective due to the characteristic of windy terrain because three sides are surrounded by sea and there are many mountains.

풍력발전은 바람을 받아 회전하는 날개를 갖고, 이 날개의 회전력을 동력전달장치를 통해 발전기를 가동시켜 전기를 얻는 것으로, 날개가 풍차와 같은 구조를 갖거나 날개가 수직으로 설치된 회전축을 축으로 회전되는 구조로 된 것들이 있다.Wind power has a blade that rotates in response to the wind, and obtains electricity by operating a generator through a power transmission device. The blade has a structure like a windmill or rotates around a rotating shaft where the blade is installed vertically. There are things that are structured.

그러나 이러한 종래의 풍력발전기는 설치 장소에서의 연평균 풍량의 변화와 상태에 대한 면밀한 검토가 있어야하며 그에 가장 맞는 회전자 및 기타 시스템을 구성하여야 하며 생산되는 가변적 전기에너지를 직, 간접 또는 기타 방법으로 송전하여 실수용가의 부하 및 피크를 맞추어야 하는 매우 난해한 고도의 기술을 필요로 하며 같은 용량의 풍력발전기를 설치하였다 하더라도 설치장소와 풍황에 따라 생산비와 경제성이 차이가 나는 단점이 있다. However, such a conventional wind power generator should have a careful examination of the change and condition of the annual average wind volume at the installation site, and should make the rotor and other system that is most suitable for it, and transmit the variable electric energy produced by direct, indirect or other methods. Therefore, it requires a very difficult and advanced technology to match the load and peak of the real cost, even if the wind turbine of the same capacity is installed, there is a disadvantage that the production cost and economic efficiency is different depending on the installation location and weather conditions.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 장소에 따른 시설과 설치가 용이하며 풍속의 변화를 풍속센서를 이용하여 측정된 데이터값에 따라 날개부의 날개의 각도를 달리하여 일정한 회전력을 유지하게 되어 일정한 출력의 전력을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is easy to install and install according to the place, and maintains a constant rotational force by varying the angle of the wing of the wing according to the data value measured using the wind speed sensor for the change of the wind speed. The purpose is to provide power.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

풍력에 의해 수평회전 하게 되는 회전날개를 가지는 날개부와; 상기 날개부의 수평회전이 회전축에 수직회전으로 변환되어지며 날개부를 지지하게 되는 지지부와; 상기 지지부와 결합되어 지지부가 회전함에 따라 회전력이 전력으로 변환되는 발전부;를 포함하여 이루어지는 풍력발전기에 있어서, 상기 날개부는 풍속을 감 지하는 풍속센서와, 바람과의 저항에 의해 회전하는 다수개의 회전날개와, 상기 풍속센서의 측정데이터값에 의해 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단과 상기 조절수단에 의해 풍속의 변화에 따른 회전날개의 회전력이 일정하게 유지되도록 한다.A wing having a rotary blade which is rotated horizontally by wind power; A support unit for converting the horizontal rotation of the wing unit into a vertical rotation on a rotation axis and supporting the wing unit; And a power generation unit coupled to the support unit and converting rotational force into electric power as the support unit rotates, wherein the wing unit rotates by a wind speed sensor that senses wind speed and resistance to wind. The rotating means and the adjusting means for adjusting the spreading angle of the rotating blade by the measured data value of the wind speed sensor and the adjusting means to maintain the rotational force of the rotating blade according to the change of the wind speed.

또한 상기 회전날개는 수직회전축을 중심으로 원형으로 배열되며 상기 풍속센서의 제어신호의 변화에 따라 회전날개와 수직회전축 사이에 결합되어진 각도조절프레임의 길이의 변화에 따라 회전날개의 양단이 일측은 수직회전축에서 멀어지며 타측은 회전축에서 가까워지는 형상으로 펴지며 상기 제어신호의 계속적인 변화에 따라 회전축을 중심으로 펴졌다 닫혔다를 반복하게 된다.In addition, the rotary blades are arranged in a circular shape around a vertical axis of rotation, and one end of both sides of the rotor blades is vertical in accordance with the change of the length of the angle adjusting frame coupled between the rotary blade and the vertical axis of rotation according to the change of the control signal of the wind speed sensor. Far away from the axis of rotation, the other side is unfolded in a shape closer to the axis of rotation, and according to the continuous change of the control signal is repeated around the axis of rotation and closed.

아울러 상기 회전날개의 각각의 날개는 4개가 바람직하며 상기 4개의 회전날개는 수직 회전축에 고정되어진 십자형 프레임과 회전날개를 지지하는 사각프레임의 중심과 힌지결합형식으로 결합되며 상기 회전날개와 수직회전축 사이에 회전날개의 각도를 조절하기 위해 결합되어 길이가 변화되도록 각도조절프레임을 가지게 되며 상기 각도조절프레임은 일측은 회전날개의 사각프레임 일단에 힌지결합되어지며 타측의 단부에는 일정간격의 환형돌부가 형성되어지며 상기 환형돌부는 풍속센서에 의해 구동되어지는 각도조절모터의 회전톱니와 치형결합되어지며 상기 회전톱니의 회전에 따라 각도조절프레임의 환형돌부가 맞물려 돌아가게되어 각도조절프레임의 길이가 변화되어진다.In addition, each of the wings of the rotary blade is preferably four and the four rotary blades are coupled to the center of the cross frame and the square frame for supporting the rotating blades fixed to the vertical axis of rotation and hinged coupling type between the rotary blades and the vertical axis of rotation It is coupled to adjust the angle of the rotary blade to have an angle adjustment frame so that the length is changed, the angle adjustment frame is hinged to one end of the square frame of the rotary blade and the other end formed an annular protrusion of a predetermined interval The annular protrusion is tooth-coupled with the rotary teeth of the angle adjusting motor driven by the wind speed sensor, and the annular protrusion of the angle adjusting frame is meshed with the rotation of the rotary teeth to change the length of the angle adjusting frame. Lose.

또한 본 발명의 다른 실시예로 각도조절프레임이 일측은 회전날개의 사각프레임 일단에 힌지결합되어지며 타측은 풍속센서에 의해 구동되어지는 각도조절모터 의 브라켓과 힌지결합되며 각도조절모터의 회전에 따라 고정결합되어진 브라켓의 회전으로 양단이 힌지결합되어진 각도조절프레임이 회전날개를 당기거나 밀게 되어 회전날개의 각도를 조절할 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, the angle adjusting frame is hinged to one end of the square frame of the rotary blade and the other side is hinged to the bracket of the angle adjusting motor which is driven by the wind speed sensor and according to the rotation of the angle adjusting motor. By rotating the brackets fixedly fixed, the angle adjusting frame, which is hinged at both ends, can pull or push the rotary blades to adjust the angle of the rotary blades.

한편 상기 회전날개의 형상은 그 수직단면이 타원형 또는 반원형태로 이루어져 바람의 저항의 최대한 증대시키고, 수평단면은 일정 사잇각을 가지는 원호의 형상으로 형성되어 상기 펴짐수단에 의해 내측으로 완전히 오므려 진 경우 다수개의 회전날개가 하나의 원을 형성하도록 구성되어진다.On the other hand, the shape of the rotary blade is a vertical cross-section of the elliptical or semi-circle to increase the maximum resistance of the wind, the horizontal cross-section is formed in the shape of an arc having a certain angle angle is completely closed inwards by the spreading means Multiple rotary vanes are configured to form a circle.

또한 본 풍력발전기는 풍향에 관계없이 회전날개는 일방향만으로만 회전하게 된다. In addition, the wind turbine rotates in one direction only, regardless of the wind direction.

한편 지지부의 회전축은 회전축의 흔들림과 중심축 변환에 대한 충격을 완화시키기 위한 유니버설 조인트가 결합되어진다.On the other hand, the rotary shaft of the support is coupled to the universal joint for mitigating the shaking of the rotary shaft and the impact on the central axis transformation.

또한 상기 발전부는 풍력에너지를 BLDC모터 원리를 역으로 응용하여 만든 발전기로 발전된 전압은 DC전압으로 변환되어 상기 출력되는 DC전압은 배터리에 저장되어 자체 전력을 사용하게 되는 독립형으로 이용가능하며 다수의 풍력발전기의 상기 배터리를 통한 DC출력을 인버터를 통해 AC출력으로 변환하여 연계형으로 전력으로 이용하게 된다.In addition, the power generation unit is a generator made by applying the wind energy to the reverse of the principle of BLDC motor, the voltage generated is converted into a DC voltage and the output DC voltage is stored in the battery can be used as a stand-alone to use its own power and a number of wind power The DC output through the battery of the generator is converted into an AC output through an inverter to be used as power in an associated type.

한편 상기 지지부 하부에는 풍력발전기가 목적하는 위치로 이동하여 작동될 수 있도록 이동수단이 더 포함되어 상기 지지부가 이동수단 상에 고정결합되어 이동할 수도 있게 된다.Meanwhile, a lower portion of the support portion further includes a moving means to move and operate the wind turbine to a desired position so that the support portion can be fixedly coupled to the moving means.

이하에서는 본 발명에 따른 풍력발전기에 대해 첨부되어진 도면과 함께 상세 하게 설명하기로 한다. Hereinafter will be described in detail with the accompanying drawings for the wind power generator according to the present invention.

도 1은 본 발명은 일실시예에 따른 풍력 발전기의 전체를 발췌한 사시도이다. 1 is a perspective view of the entire wind generator according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명은 크게 풍력에 의해 회전하게 되는 날개부(100)와, 상기 날개부를 지지하며 회전력을 전달하게 되는 지지부(200)와, 상기 지지부의 회전력을 전력으로 이용할 수 있도록 변환시켜주는 발전부(300)로 구성되어 진다.Referring to the drawings, the present invention converts the wing portion 100 to be largely rotated by the wind, the support portion 200 to support the wing portion and transmit the rotational force, and to use the rotational force of the support portion as electric power The state is composed of a power generation unit (300).

여기서 상기 날개부(100)는 하나 이상의 회전날개(102)를 가지며 도 5에 도시된 바와 같이 날개의 형상은 그 수직단면이 반타원형 또는 반원형상으로 이루어져 바람의 저항의 최대한 증대시키고, 수평단면은 일정 사잇각(102a)을 가지는 원호의 형상으로 형성되어 후술될 펴짐수단에 의해 내측으로 완전히 오므려 진 경우 다수개의 회전날개(102)가 하나의 원을 형성(도 2참조)하도록 구성된다.Wherein the wing portion 100 has one or more rotary blades 102 and the shape of the wing as shown in Figure 5 has a vertical cross-section of the semi-elliptic or semi-circular shape to increase the maximum resistance of the wind, the horizontal cross section is When formed in the shape of a circular arc having a certain angle (102a) is completely enclosed inward by the folding means to be described later, a plurality of rotary blades 102 is configured to form a circle (see Fig. 2).

이에 따라 회전날개(102)가 3개인 경우 회전날개의 수평단면의 형상은 원호의 형상으로 형성되되 그 사잇각(102a)이 120°보다 조금 작은 119°내지 100°로 형성됨이 바람직할 것이며, 회전날개(102)가 4개인 경우 89°내지 70°로 형성됨이 바람직할 것이다.Accordingly, in the case of three rotating blades 102, the horizontal cross section of the rotating blade is formed in the shape of an arc, but the angle 102a may be preferably formed at 119 ° to 100 °, which is slightly smaller than 120 °. It would be desirable to form 89 ° to 70 ° when there are four (102).

이러한 회전날개(102)의 구조는 풍속의 세기에 상관없이 효율적으로 풍속에 따라 지지부(200)의 회전량을 일정하게 할 수 있는 최적의 형태이다.The structure of the rotary blade 102 is an optimal form that can uniformly rotate the amount of the support 200 according to the wind speed regardless of the strength of the wind speed.

또한 각각의 회전날개는 지지부(200)의 수직회전축(201)을 중심으로 원형으로 배열되며 상기 회전날개의 날개는 4개가 바람직하며 4개의 회전날개는 회전날개 에 고정되어 회전날개를 지지하는 사각프레임(104)과 상기 사각프레임(104)의 중심에 힌지결합되며 수직회전축과는 고정결합되는 십자형 프레임(103)으로 구성되어지며, 또한 상기 십자형 프레임(103)은 도 1에 도시된 바와 같이 상하 2개로 수직회전축과 회전날개에 결합되어진다. In addition, each of the rotary blades is arranged in a circular shape around the vertical axis of rotation 201 of the support portion 200 and the blades of the rotary blades is preferably four, four rotary blades are fixed to the rotary blades to support the rotary blades The cross frame 103 is hinged to the center of the square frame 104 and fixed to the vertical axis of rotation 104, the cross frame 103 is also shown in Figure 1 Is coupled to the vertical axis of rotation and the rotor blades.

또한 회전날개를 지지하는 사각프레임(104)의 일단면에 힌지결합되어 상기 회전날개의 각도를 조절하기 위한 각도조절프레임(105)이 구성되어진다.In addition, the hinge is coupled to one end surface of the square frame 104 for supporting the rotary blade is configured an angle adjusting frame 105 for adjusting the angle of the rotary blade.

상기 각도조절프레임(105)은 수직회전축의 상단부에 마련되어 풍향을 감지하는 풍속센서(101)와 상기 풍속센서의 제어값에 의해 제어되어 회전을 하게 되는 각도조절모터(106)와 결합되어 상기 각도조절모터의 회전에 따라 상기 각도조절프레임(105)의 길이가 변화되어 회전날개의 사각프레임(104)과 십자형 프레임(103)의 힌지결합 중심을 기점으로 회전날개의 각도가 변화되게 된다. The angle adjustment frame 105 is coupled to the angle control motor 106 is provided to the upper end of the vertical rotation axis to detect the wind direction and the angle control motor 106 to be controlled and rotated by the control value of the wind speed sensor. The length of the angle control frame 105 is changed according to the rotation of the motor so that the angle of the rotation blade is changed from the hinge coupling center of the square frame 104 and the cross frame 103 of the rotary blade.

아울러 회전날개의 각도의 변화는 도 2와 도 3에 예시된 바와 같이 각도조절프레임(105)의 길이변화에 따라 상기 회전날개는 회전날개의 사각프레임(104)과 십자형 프레임(103)의 힌지결합 중심을 기점으로 각도가 변화된다.In addition, the change of the angle of the rotary blade is hinged coupling of the square frame 104 and the cross frame 103 of the rotary blade according to the change in the length of the angle adjusting frame 105, as illustrated in Figure 2 and FIG. The angle changes from the center.

여기서 도 6을 참조하여 각도조절프레임(105)과 각도조절모터(106)의 결합관계를 자세히 설명하도록 한다.Here, the coupling relationship between the angle adjustment frame 105 and the angle adjustment motor 106 will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 6은 도 3의 A부분의 확대 단면도이다.FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 3.

도면을 참조하여 상기 각도조절프레임은 일측은 회전날개의 사각프레임(104)의 일측면에 힌지결합되며 타측의 단부는 일정간격의 환형돌부(108)가 형성되어 상기 환형돌부는 각도조절모터(106) 상단부에 결합된 회전톱니(109)와 치형결합되며, 한편 상기 각도조절모터와 각도조절프레임의 단부는 케이스(107) 내부에 구성되어진다.Referring to the drawings, the angle adjustment frame is hinged to one side of one side of the square frame 104 of the rotary blade and the other end is formed an annular protrusion 108 of a predetermined interval so that the annular protrusion is an angle adjustment motor 106 The teeth are coupled to the rotary teeth 109 coupled to the upper end, and the ends of the angle adjusting motor and the angle adjusting frame are configured inside the case 107.

따라서 상기 각도조절모터(106)의 회전에 따라 상단부에 결합된 회전톱니(109)와 맞물려진 환형돌부(108)에 의해 각도조절프레임이 상기 각도조절모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 각도조절프레임(105)의 길이를 변화함에 따라 상기 각도조절프레임의 회전날개쪽 사각프레임(104)의 힌지결합지점과 회전톱니(109)와의 길이가 변하게 된다. Accordingly, the angle adjusting frame converts the rotational movement of the angle adjusting motor into a linear movement by the annular protrusion 108 engaged with the rotary teeth 109 coupled to the upper end according to the rotation of the angle adjusting motor 106. As the length of the frame 105 is changed, the length of the hinge coupling point and the rotary tooth 109 of the rotary blade side square frame 104 of the angle adjustment frame is changed.

즉 풍속센서(101)의 데이터 값에 의해 각도조절모터(106)의 회전방향과 회전수가 결정되어 각도조절프레임(105)의 길이가 변하게 되는 것이다.That is, the rotation direction and the rotation speed of the angle control motor 106 are determined by the data value of the wind speed sensor 101, so that the length of the angle control frame 105 is changed.

일예로 날개의 펼침율을 0%(원형, 도 2 참조), 100%(도 3 참조)라 하면 태풍 등으로 풍속이 굉장히 높으면 펼침율은 0%에 가깝게 하여 회전속도 저하와 바람의 저항을 최소화하여 날개의 파손을 방지하고, 풍속이 아주 낮은 미풍일때는 펼침율을 최대 100%로 하여 바람의 저항을 많이하여 회전을 일정한 속도로 유지시킨다. 따라서 풍속에 따라 날개의 펼침율을 자동적으로 조절하여 회전속도를 일정하게 유지시킨다. For example, if the wings spread rate is 0% (circular, see Fig. 2), 100% (see Fig. 3), if the wind speed is very high due to typhoon, the spread rate will be close to 0%, minimizing the decrease in rotation speed and wind resistance. It prevents the damage of the wing and keeps the rotation at a constant speed by increasing the wind resistance to 100% when the wind speed is very low. Therefore, the rate of spread of the wing is automatically adjusted according to the wind speed to maintain a constant rotation speed.

한편 상기 각도조절프레임은 도 6에 예시된 것과 같이 하나의 각도조절프레임(105a)를 기준으로 서로 간섭되지않게 높이차를 가지게 된다.Meanwhile, the angle adjusting frame has a height difference without interfering with each other based on one angle adjusting frame 105a as illustrated in FIG. 6.

상기 지지부(200)는 수직회전축(201)과 날개부를 지지하는 지지대(203)로 구성되어진다.The support 200 is composed of a vertical support shaft 201 and the support 203 for supporting the wing.

상기 수직회전축(201)은 날개부(100)와 결합되어지며 회전날개의 수평회전력 이 수직회전력으로 바뀌게 된다. The vertical rotation shaft 201 is coupled to the wing portion 100 and the horizontal rotational power of the rotary blade is changed to the vertical rotational power.

또한 상기 지지대(203)는 지면에 고정되어 질 수 있으며 후술되어질 이동수단(400)에 고정되어서 이동되어 질 수도 있다.In addition, the support 203 may be fixed to the ground and may be fixed to the moving means 400 which will be described later.

한편 상기 수직회전축 가운데 지점에 축 흔들림과 중심축 변환에 대한 충격을 완화시키기 위한 유니버설 조인트(202)가 구성된다.Meanwhile, a universal joint 202 is configured at the center point of the vertical rotation shaft to mitigate the impact of the shaft shaking and the central axis transformation.

또한 상기 수직회전축과 발전부의 증속기 사이에는 바람의 저항이 강할 때 회전력을 잡아주는 전자 브레이크(204)가 마련되어진다. In addition, an electromagnetic brake 204 is provided between the vertical rotation shaft and the speed increaser in the power generation unit to hold the rotation force when the wind resistance is strong.

상기 발전부(300)는 도 7과 도 8에서 예시되듯이 날개부의 회전날개의 수평회전력이 지지부(200)의 수직회전축(201)에 의해 수직회전력으로 변환되어진 풍력에너지(301)를 평기어와 베벨기어로 구성되어진 변속기(302)를 통하여 변속한 후 정속기(303)에 의해 정규속도를 유지하여 BLDC모터(304)에 전달되어진 회전력을 이용하여 DC전압출력을 생성시켜며 상기 DC전압출력을 배터리(305)에 저장하고 인버터(306)를 통하여 각가정에 AC전압을 독립형 혹은 여러 개의 동일 발전기의 출력을 병렬로 연결하여 연계형으로 많은 전력(307)의 AC전압을 공급하게 된다. As shown in FIGS. 7 and 8, the power generation unit 300 includes wind turbines 301 whose horizontal rotational force of the rotor blades are converted into vertical rotational force by the vertical rotational shaft 201 of the support unit 200. After shifting through the transmission 302 constituted by the bevel gear, the DC voltage output is generated by using the rotational force transmitted to the BLDC motor 304 by maintaining the normal speed by the constant speed 303. Stored in the battery 305 and through the inverter 306 to connect the AC voltage to each household independent or multiple outputs of the same generator in parallel to supply the AC voltage of a lot of power 307 in a linked manner.

한편 상기 수직회전축과 BLDC모터와의 결합되어진 변속기(302)의 증속비율은 일예로 1:2, 1:3, 1:4 등으로 증속할 수 있다.Meanwhile, the speed ratio of the transmission 302 coupled to the vertical rotation shaft and the BLDC motor may be increased to 1: 2, 1: 3, 1: 4, and the like.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기를 나타내는 도면이다4 is a view showing a wind turbine according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예는 풍력에 의해 수평회전 하게 되는 회전날개를 가지는 날개부와; 상기 날개부의 수평회전이 회전축에 수직회전으로 변환되어지며 날개 부를 지지하게 되는 지지부와; 상기 지지부와 결합되어 지지부가 회전함에 따라 회전력이 전력으로 변환되는 발전부;를 포함하여 이루어지는 풍력발전기의 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단에 있어서, 상기 각도조절프레임(105)이 일측은 회전날개의 사각프레임(104)의 일측면에 힌지결합되며 타측은 각도조절모터(106)와 고정결합되어진 브라켓(110)과 힌지결합되어진다.Another embodiment of the present invention includes a wing having a rotary blade to be rotated horizontally by the wind; A support unit for converting a horizontal rotation of the wing unit into a vertical rotation on a rotation axis and supporting the wing unit; In the adjusting means for adjusting the unfolding angle of the rotary blades of the wind turbine comprising a power generation unit is coupled to the support and the rotational force is converted into electric power as the support rotates, the angle control frame 105 is rotated on one side The hinge is coupled to one side of the square frame 104 of the wing and the other side is hinged to the bracket 110 is fixedly coupled to the angle control motor 106.

따라서 상기 풍속센서(101)의 데이터값에 의해 각도조절모터의 브라켓(110)이 회전하게 되며 상기 브라켓의 회전으로 양단이 힌지결합되어진 각도조절프레임(105)이 브라켓의 회전방향으로 당겨지게 되어 이로 말미암아 회전날개(102)의 각도가 변하게 된다. Therefore, the bracket 110 of the angle adjustment motor is rotated by the data value of the wind speed sensor 101, and the angle adjustment frame 105 hinged at both ends by the rotation of the bracket is pulled in the rotation direction of the bracket. Due to this, the angle of the rotary blade 102 is changed.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 풍력발전기는 풍속을 감지하는 풍속센서와, 바람과의 저항에 의해 회전하는 다수개의 회전날개와, 상기 풍속센서의 감지데이터값에 의해 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단과 상기 조절수단에 의해 풍속의 변화에 따른 회전날개의 회전력이 일정하게 유지되는 풍력발전기로써 기존의 풍력발전기의 경우 연계형으로만 사용가능하나 상기 풍력발전기는 배터리에 저장된 DC출력을 인버터를 통하여 AC를 독립형으로 산, 레이더기지, 농촌주택단지 등에 쓰여질 수 있으며 혹은 여러 개의 동일 발전기의 출력을 병렬로 연결하여 연계형으로 쓰여질 수 있다.As described above, the wind power generator includes a wind speed sensor for detecting wind speed, a plurality of rotary blades rotated by resistance of wind, and an adjustment means for adjusting the unfolding angle of the rotary blade based on the sensed data value of the wind speed sensor. And the wind power generator that maintains the rotational force of the rotor blades according to the change of the wind speed by the control means. The conventional wind power generator can be used only in conjunction with the wind power generator. It can be used as a stand-alone, mountain, radar base, rural housing complex, or can be used in conjunction with the output of the same generator in parallel.

아울러 상기 풍력발전기는 도 9에 예시된 바와 같이 이동형으로 야외 관람장, 농촌비닐하우스 단지와 같이 고정형으로 하기에 비능률적인 지역에 이동수단(400)을 이용하여 이동형으로 전력을 공급해 줄 수 있다. In addition, as shown in FIG. 9, the wind power generator may supply power to the mobile type by using the moving means 400 in an inefficient area such as an outdoor viewing hall and a rural vinyl house complex.

상기 전술된 일실시예와 다른 실시예에서와 같이 풍력발전기의 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단은 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. As in the above-described one embodiment and another embodiment, the adjustment means for adjusting the unfolding angle of the rotary blades of the wind power generator is a person having ordinary skill in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. I will understand the point.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 풍력발전기에 의하면, 풍속을 감지하는 풍속센서와, 바람과의 저항에 의해 회전하는 다수개의 회전날개와, 상기 풍속센서의 감지데이터값에 의해 회전날개의 펴짐각도를 조절하는 조절수단과 상기 조절수단에 의해 풍속의 변화에 따른 회전날개의 회전력이 일정하게 유지될 수 있으므로 우리 나라와 같이 풍향이 일정하지 않은 지역에 적합하며 또한 미풍에서도 정격전압이 발생하게 되며 회전 날개가 풍향에 관계없이 일방향으로만 회전하게 되므로 공장지, 해안, 내륙, 대규모주택단지, 하우스, 농가 등 어디든 설치 장소 선정이 매우 용이하다. As described above, according to the wind power generator of the present invention, a wind speed sensor for detecting wind speed, a plurality of rotary blades rotated by resistance of wind, and an unfolding angle of the rotary blades are detected by sensing data values of the wind speed sensor. Since the rotating force of the rotary blade according to the change of the wind speed can be kept constant by the adjusting means and the adjusting means, it is suitable for the region where the wind direction is not constant, such as our country. Since it rotates in one direction irrespective of the wind direction, it is very easy to select the installation place in the factory, coast, inland, large housing complex, house, farmhouse, etc.

그리고 상기 풍력발전기는 타워높이가 10m - 12m 이내로 설치될 수 있으며 장소에 따라 이동형으로 제작될 수 있으므로 기존 풍력발전기에 비해 공사기간이 짧으며 설치비가 효율적으로 저렴하게 된다.In addition, the wind generator can be installed within the height of the tower within 10m-12m, and can be manufactured in accordance with the location, so the construction period is shorter than the existing wind power generator and the installation cost is efficiently and cheaply.

Claims

A wing having a rotary blade which is rotated horizontally by wind power;

A support unit for converting the horizontal rotation of the wing unit into a vertical rotation on a rotation axis and supporting the wing unit;

In the wind power generator comprising a power generation unit coupled to the support portion and the rotational force is converted into electric power as the support rotates,

The wing portion by means of a wind speed sensor for detecting the wind speed, a plurality of rotary blades to rotate by the resistance of the wind, and adjusting the spreading angle of the rotary blades by the measured data value of the wind speed sensor and by the adjusting means The rotational force of the rotor blades according to the change of wind speed is controlled to be kept constant.

The rotary blades are arranged in a circular shape around a vertical axis of rotation and both ends of the rotary blades are rotated at one end of the rotary blade according to a change in the length of the angle adjusting frame coupled between the rotary blades and the vertical axis of rotation according to the control signal of the wind speed sensor. Wind turbines, characterized in that the other side is extended in a shape closer to the rotation axis and is extended and closed about the rotation axis in accordance with the continuous change of the control signal.

The method of claim 1,

Each wing of the rotary blades is preferably four and the four rotary blades are coupled to the center of the cross frame fixed to the vertical axis of rotation and the square frame supporting the rotary blades in the hinged form and between the rotary blades and the vertical axis of rotation It is coupled to adjust the angle of the rotary blade has an angle adjustment frame so that the length is changed, the angle adjustment frame is hinged to one end of the square frame of the rotary blade and the other end is formed with an annular protrusion of a predetermined interval The annular protrusion is tooth-coupled with the rotary teeth of the angle adjusting motor driven by the wind speed sensor, and the annular protrusion of the angle adjusting frame is meshed with the rotation of the rotary teeth so that the length of the angle adjusting frame is changed. A wind turbine characterized by the above-mentioned.

The method of claim 1,

Each wing of the rotary blades is preferably four and the four rotary blades are coupled to the center of the cross frame fixed to the vertical axis of rotation and the square frame supporting the rotary blades in the hinged form and between the rotary blades and the vertical axis of rotation It is coupled to adjust the angle of the rotary blade has an angle adjustment frame so that the length is changed, the angle adjustment frame is hinged to one end of the square frame of the rotary blade and the other side is an angle control motor driven by the wind speed sensor The wind turbine generator is hinged and coupled with the rotation of the bracket fixedly coupled with the rotation of the angle control motor, the angle control frame is hinged on both ends pulls or pushes the rotor blades to adjust the angle of the rotor blades.

The method of claim 1,

The shape of the rotary blade is made of a semi-ellipse vertical cross section of the blade to increase the maximum resistance of the wind, the horizontal cross section is formed in the shape of an arc having a certain angle angle and a plurality of rotations when completely closed inward by the spreading means A wind turbine, characterized in that the blades are configured to form a circle.

The method of claim 1,

Wind turbines characterized by a rotor blade that rotates only in one direction regardless of the wind direction.

The method of claim 1,

The rotation axis of the support is a wind turbine, characterized in that the universal joint is coupled to mitigate the impact of the rotation and shaking of the rotation axis.

The method of claim 1,

The power generation unit converts the wind energy into a DC voltage output through the BLDC motor, and the DC voltage output is stored as a battery and can be used as a stand-alone power source, and uses the DC voltage output through the batteries of the plurality of wind generators. Wind power generator, characterized in that converted to AC voltage output through the use of power as an associated type.

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