KR100960706B1 - DAIC Multibody Large Wind Power Generator - Google Patents

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KR100960706B1 KR1020080017882A KR20080017882A KR100960706B1 KR 100960706 B1 KR100960706 B1 KR 100960706B1 KR 1020080017882 A KR1020080017882 A KR 1020080017882A KR 20080017882 A KR20080017882 A KR 20080017882A KR 100960706 B1 KR100960706 B1 KR 100960706B1
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Abstract

본 발명의 다익 다동체 대풍력발전기는 다수의 각도전환 가능한 블레이드(13) 및 제어 가능한 블레이드각도조절장치(15)를 갖는 블레이드 동체(12)가 전,후 대칭적으로 결합 구성되고, 그 내측으로는 입출력의 회전축(22)(22')을 갖는 회전축차동장치(20)가 설치되며, 중앙 상부로 풍향풍속신호전자회로장치(25)가 구성된 상부동체(10)와; 상기 상부동체(10)의 중앙하부로 펄스서브기어드모터(36)의 구동에 의해 좌,우 회전하는 상부회전기둥(30)과; 상기 상부동체(10) 및 상기 상부회전기둥(30)을 지지하며, 내측으로 스플라인수직회전축(42)이 수직으로 설치되고, 상기 스플라인수직회전축(42)이 상기 회전축차동장치(20)의 회전축(22')에 유니버셜조인트 커플링(48)으로 연결되는 수직기둥(40)과; 상기 스플라인수직회전축(42)과 직교하여 발전속도에 맞도록 역학 계산된 증속기(44)에 의해 회전하는 수평회전축(46)에 유니버셜조인트 커플링(48a)으로 연결되는 발전기(50)와; 상기 수직기둥(40)의 일 측으로 설치된 콘트롤박스(56):를 포함하되, 상기 상부회전기둥(30)의 하단으로는 스윙기어(34)가 설치 형성되고, 상기 수직기둥(40)의 측면에는 상기 펄스서브기어드모터(36)가 고정 설치되며, 상기 펄스서브기어드모터(36)의 서보모터기어(37)는 상기 스윙기어(34)에 이맞물림(齒合)되며, 상기 블레이드 동체(12)의 내측으로 설치된 상기 블레이드각도조절장치(15)는 삼각형레크기어뭉치(16)를 구비하되, 그 삼각형레크기어뭉치(16)의 일 측 내부에는 상기 회전축(22)이 끼움 고정되는 회전축끼움홀(16a)이 형성되고, 타 측에는 볼스크류홈(16b)이 형성되며, 둘레 부로는 삼각형레크기어(16d)를 갖는 회전판안착홈(16c)이 형성되며, 상기 볼스크류홈(16b)에는 블레이드조절용서보모터(18)의 볼스크류축(18a)이 결합 구성되고, 상기 회전판안착홈(16c)에는 기어회전판(17)이 안착되고, 상기 기어회전판(17)에는 상기 블레이드(13)의 블레이드축(13a)이 끼움 고정되어, 상기 블레이드서보모터(18)의 작동에 의해서 상기 삼각형레크기어뭉치(16)가 수평이동하면, 상기 삼각형레크기어(16d)에 결합된 상기 기어회전판(17)이 회전하고, 상기 블레이드(13)의 회전각도가 조절되는 구성이다.Multi-body multi-wind large wind power generator of the present invention is a blade body 12 having a plurality of angle switchable blade 13 and the controllable blade angle control device 15 is configured symmetrically coupled before and after, and the inside An upper body 10 having a rotating shaft differential device 20 having rotating shafts 22 and 22 ′ of input and output, and having a wind direction wind signal electronic circuit device 25 formed at the center thereof; An upper rotary column 30 which rotates left and right by driving the pulse sub-gear motor 36 to the center lower portion of the upper body 10; Supporting the upper body 10 and the upper rotary column 30, the spline vertical rotary shaft 42 is installed vertically inward, the spline vertical rotary shaft 42 is the rotary shaft of the rotary shaft differential device 20 ( A vertical column 40 connected to the universal joint coupling 48 to the 22 '); A generator 50 connected to the horizontal rotary shaft 46 which is rotated by the speed increaser 44 which is dynamically calculated to be orthogonal to the spline vertical rotary shaft 42 to the power generation speed; Control box 56 is installed to one side of the vertical column 40, including the swing gear 34 is formed at the lower end of the upper rotary column 30, the side of the vertical column 40 The pulse sub geared motor 36 is fixedly installed, the servo motor gear 37 of the pulse sub geared motor 36 meshes with the swing gear 34, and the blade body 12 The blade angle adjusting device 15 installed inwardly has a triangular leg gear bunch 16, but the one side of the triangular leg gear bunch 16, the rotating shaft fitting hole is fixed to the rotating shaft 22 ( 16a) is formed, the ball screw groove (16b) is formed on the other side, the circumferential portion is formed with a rotating plate seating groove (16c) having a triangular lever gear (16d), the ball screw groove (16b) blade adjustment servo The ball screw shaft 18a of the motor 18 is configured to be coupled to the rotating plate seating groove 16c. The gear rotary plate 17 is seated, the blade shaft 13a of the blade 13 is fitted to the gear rotary plate 17, the triangular rack gear bundle by the operation of the blade servo motor 18 ( When the 16 moves horizontally, the gear rotating plate 17 coupled to the triangular rack gear 16d is rotated, the rotation angle of the blade 13 is adjusted.

Description

다익 다동체 대풍력발전기{Multy blade and body big-wind power generator}Multi-blade large wind power generator {Multy blade and body big-wind power generator}

본 발명은 다익 다동체 대풍력발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍향풍속신호전자회로장치에 의한 풍향 및 풍속의 감지에 의해 블레이드가 필요한 각도만큼 가변 되어 바람을 받는 정도를 조절하는 다익 다동체 대풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-role multi-body large wind power generator, and more particularly, a multi-role multi-body unit for controlling the degree of receiving the wind by varying the blade by the required angle by sensing the wind direction and wind speed by the wind direction wind signal electronic circuit device. It relates to a wind power generator.

일반적으로 수 메가와트(MW) 단위의 대용량 발전하는 풍력발전기는 바람길을 따라 산의 정상부근, 또는 바닷가 등에 설치되고 있으며, 그 설치높이는 용량에 따라 70~90m, 회전블레이드의 길이도 약 40m ~ 50m이상이 되도록 설치된다.In general, large-capacity wind turbines in the order of several megawatts (MW) are installed near the top of the mountain or along the seaside along the wind road, and the installation height is 70 ~ 90m and the length of the rotating blade is about 40m ~. It is installed to be over 50m.

종래의 대형 풍력발전기는 지면에 수직으로 세워진 기둥의 상부에 발전기몸체가 회전 가능하게 결합되고, 상기 발전기몸체의 전면에는 바람에 의해 회전하는 회전블레이드가 허브에 장착된 구조이다.Conventional large wind power generator is a generator body is rotatably coupled to the upper portion of the column perpendicular to the ground, the front of the generator body is a structure in which the rotating blade rotating by the wind is mounted on the hub.

그러나, 종래의 대형 풍력발전기는 다음과 같은 결점을 갖고 있다.However, conventional large wind turbines have the following drawbacks.

종래의 대형 풍력발전기는 일측으로만 회전블레이드를 구비하고 있고, 그 회전블레이드에 의해 제공되는 회전력으로 발전기축을 증속하여(1200rpm ~ 1800rpm)d으로 회전시킴에 따라 발전효율이 떨어지게 되어 대용량의 발전이 어려우며, 대용량의 발전을 위해서는 넓은 장소와 공간을 차지하는 경제적 손실과 풍력발전기의 크기가 매우 커져야 하는 결점이 있다.Conventional large wind turbines are provided with only one side of the rotating blade, and by increasing the generator shaft by the rotational force provided by the rotating blade (1200rpm ~ 1800rpm) d by rotating the power generation efficiency is reduced, it is difficult to generate large capacity However, for large capacity generation, there are drawbacks such as economic losses that occupy a large space and space, and the size of the wind turbine must be very large.

또한 발전기몸체의 일측에만 회전블레이드가 설치되어 있기 때문에 전체적인 무게중심이 일측에 편중되어 발전기몸체를 회전시키는 구동장치부의 편마모로 인하여 쉽게 고장나는 문제점이 있었다. In addition, since the rotating blade is installed only on one side of the generator body, the entire center of gravity is biased on one side, and thus, the wearer of the driving unit that rotates the generator body easily breaks down.

또한, 국내와 같이 바람의 방향이 계절에 따라, 기후에 따라 변화하는 지역에서는 대형 풍력발전기가 바람의 방향에 따라 회전하도록 하기 위하여 바람방향을 감지하는 센서장치와, 상기 센서장치의 감지정보에 따라 발전기몸체를 회전시키는 구동장치부가 기둥의 상부에 설치되는데, 이러한 구동장치부가 앞서 설명한 바와 같이 무게중심의 편중현상에 의한 편마모로 인하여 쉽게 고장나게 되고 높은 곳에 설치되어 있어 A/S가 난이하여 풍력발전기가 정상구동하지 못하고 자주 정체되는 문제점이 발생하고 있었다.In addition, in a region where the direction of the wind changes with the seasons and the climate, such as in Korea, a large wind generator rotates in accordance with the direction of the wind so as to sense the wind direction, and according to the sensing information of the sensor device. The drive unit for rotating the generator body is installed on the top of the column, as described above, the drive unit easily breaks down due to uneven wear due to the center of gravity of the center of gravity, and is installed in a high place, so that the A / S is difficult, Was not able to drive normally and was often congested.

본 발명은 상기와 같은 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 풍향풍속신호전자회로장치에 의한 풍향 및 풍속의 감지에 의해 블레이드가 각도 전환되어 최소한 많은 바람을 받는 정도를 조절하여 풍차의 회전력을 높여서 전기에너지의 많은 생산량을 얻으며, 이때 강하게 불어오는 바람을 피하기 위해 블레이드의 방향을 일직선으로 조정하여 강한 바람(태풍)에 의해 블레이드가 파손되는 것을 방지하며, 상기 풍향풍속신호전자회로장치에 의한 풍향의 감지와 상부회전기둥의 일측으로 설치된 펄스서브기어드모터의 구동에 의해 상부회전기둥이 바람의 방향을 따라 자동으로 회전하면서 가장 안정된 바람을 받도록 하여 고효율의 전기에너지를 얻을 수 있도록 한 다익 다동체 대풍력발전기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above drawbacks, the blade is angled by the detection of the wind direction and wind speed by the wind direction wind speed signal electronic circuit device by adjusting the degree of receiving at least a lot of wind to increase the rotational force of the windmill To obtain a large amount of energy, at this time to prevent the wind blowing strongly to prevent the blade from being damaged by strong wind (typhoon) by adjusting the direction of the blade in a straight line, the wind direction of the wind signal electronic circuit device detection Multi-role multi-body large wind power generator that obtains high efficiency electric energy by receiving the most stable wind while the upper rotating column rotates automatically along the wind direction by the operation of the pulse sub-gear motor installed to one side of the upper rotating column. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다익 다동체 대풍력발전기는 다수의 각도전환 가능한 블레이드 및 제어 가능한 블레이드각도조절장치를 갖는 블레이드 동체가 전,후 대칭적으로 결합 구성되고, 그 내측으로는 입출력의 회전축들을 갖는 회전축차동장치가 설치되며, 중앙 상부로 풍향풍속신호전자회로장치가 구성된 상부동체와; 상기 상부동체의 중앙하부로 펄스서브기어드모터의 구동에 의해 좌,우 회전 가능하게 설치되는 상부회전기둥과; 상기 상부동체 및 상기 상부회전기둥을 지지하며, 내측으로 스플라인수직회전축이 수직으로 설치되고, 상기 스플라인수직회전축이 상기 회전축차동장치의 상기 출력의 회전축에 유니버셜조인트 커플링으로 연결되는 수직기둥과; 상기 스플라인수직회전축과 직교하여 발전속도에 맞도록 역학 계산된 증속기에 의해 회전하는 수평회전축에 유니버셜조인트 커플링으로 연결되는 발전기와; 상기 수직기둥의 일 측으로 설치된 콘트롤박스:를 포함하되, 상기 상부회전기둥의 하단으로는 스윙기어(swing bearing gear)가 설치되고, 상기 수직기둥의 측면에는 상기 펄스서브기어드모터가 고정 설치되며, 상기 펄스서브기어드모터의 서보모터기어는 상기 스윙기어에 이맞물림(齒合)되며, 상기 블레이드 동체의 내측으로 설치된 상기 블레이드각도조절장치는 삼각형레크기어뭉치를 구비하되, 그 삼각형레크기어뭉치의 일 측 내부에는 상기 입력의 회전축이 끼움 고정되는 회전축끼움홀이 형성되고, 타 측에는 볼스크류홈이 형성되며, 둘레 부로는 삼각형레크기어를 갖는 회전판안착홈이 형성되며, 상기 볼스크류홈에는 블레이드조절용서보모터의 볼스크류축이 결합 구성되고, 상기 회전판안착홈에는 기어회전판이 안착되고, 상기 기어회전판에는 상기 블레이드의 블레이드축이 끼움 고정되어, 상기 블레이드서보모터의 작동에 의해서 상기 삼각형레크기어뭉치가 수평이동하면, 상기 삼각형레크기어에 결합된 상기 기어회전판이 회전하고, 상기 블레이드의 회전각도가 조절되도록 구성된다.Multi-body multi-wind large wind power generator of the present invention for achieving the above object is a blade body having a plurality of angle switchable blades and controllable blade angle control device is configured symmetrically coupled before and after, the inside of the input and output An upper body provided with a rotating shaft differential having rotating shafts and having a wind direction wind signal electronic circuit device at the center; An upper rotating pillar installed to be rotated left and right by driving a pulse sub-gear motor to the center lower portion of the upper body; A vertical pillar supporting the upper body and the upper rotating pillar, the vertical spline rotating shaft being vertically installed inward, and the spline vertical rotating shaft being connected to the rotating shaft of the output of the rotating shaft differential apparatus by a universal joint coupling; A generator connected to the horizontal rotary shaft which is rotated by a speed increaser mechanically calculated to be orthogonal to the spline vertical rotary shaft and adapted to a power generation speed, by a universal joint coupling; The control box is installed on one side of the vertical column, including, but the lower end of the upper rotary cylinder is a swing gear (swing bearing gear) is installed, the side of the vertical column is the pulse sub-gear motor is fixed fixed, The servo motor gear of the pulse sub-geared motor is meshed with the swing gear, and the blade angle adjusting device installed inside the blade body includes a triangular rack gear assembly, and one side of the triangular rack gear assembly. A rotating shaft fitting hole is formed inside the rotating shaft is fitted, the ball screw groove is formed on the other side, the circumferential portion is formed with a rotating plate seating groove having a triangular leg gear, the ball screw groove servo adjustment motor The ball screw shaft is configured to be coupled, the rotary plate seating groove is geared to the seat plate, the gear plate is the upper When the blade shaft of the blade is fitted and fixed, when the triangular rack gear assembly moves horizontally by the operation of the blade servo motor, the gear rotating plate coupled to the triangular rack gear rotates, and the rotation angle of the blade is adjusted. do.

이상 설명한 바와 같이, 본원 발명의 풍력발전기는 풍향풍속신호전자회로장치에 의한 풍향 및 풍속의 감지에 의해 블레이드가 자동으로 각도 전환되어 바람을 받는 정도를 높여서 최대의 풍력으로 풍차의 회전을 발취하여 전기에너지의 생산량을 보다 효과적으로 얻으며 그 위치에서 강하게 불어오는 바람을 피하기 위해 블레이드의 각도를 일직선으로 하여 강한 바람(태풍)에 의해 블레이드가 파손되는 것을 방지하며, 상기 풍향풍속신호전자회로장치에 의한 풍향의 감지와 상부회전기둥의 일측으로 설치된 펄스서브기어드모터의 구동에 의해 상부회전기둥이 바람의 방향을 따라 자동으로 회전하면서 가장 안정된 바람을 받도록 하여 미세한 풍속에도 기동력의 응답성이 신속하여 정,역풍은 물론 바람의 방향으로 자동 회전하도록 하여 어느 방향으로도 모두 발전이 가능하여 고효율의 전기에너지를 얻을 수 있도록 고안되어 있어 산업용, 환경용, 통신신호용, 수질개선용, 현장조명용, 전동공구 및 측정장비용, 하이브레드카 충전용 등 각 분야의 사용목적에 따라 직류전기 및 교류전기를 유용하게 배전 공급하여 다목적에 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the wind power generator of the present invention automatically rotates the blades by detecting the wind direction and the wind speed by the wind direction wind signal electronic circuit device to increase the degree of receiving the wind, thereby extracting the rotation of the windmill with the maximum wind power. In order to obtain energy output more effectively and avoid wind blowing strongly at the location, the blades are in a straight line to prevent the blade from being damaged by strong winds (typhoons), By detecting and driving the pulse sub-gear motor installed on one side of the upper rotary column, the upper rotary column rotates automatically along the direction of the wind to receive the most stable wind. Of course, it automatically rotates in the direction of the wind All power generation is designed to obtain high-efficiency electric energy, so it is used for various fields such as industrial, environmental, communication signal, water quality improvement, field lighting, power tools and measuring equipment, and hybrid car charging. In accordance with the effective distribution and direct supply of direct current and alternating current electricity can be used for multi-purpose.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in more detail as follows.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기(1)는 다수의 블레이드(13), 풍향깃(26), 및 풍배(26a)에 의하여 풍향과 풍속을 감지하는 풍향풍속신호전자회로장치(25)를 형성한 상부동체(10)와; 회전 가능한 상부회전기둥(30)과; 스플라인수직회전축(42)이 내설된 수직기둥(40)과; 발전기(50)와; 상기 수직기둥의 일 측으로 설치된 콘트롤박스(56);를 구비한다.1 and 2, the wind power generator 1 according to the present invention is a wind direction wind signal electronics for detecting the wind direction and wind speed by a plurality of blades 13, the wind direction target 26, and the wind vessel 26a An upper body 10 in which a circuit device 25 is formed; A rotatable upper rotating column 30; A vertical column 40 on which the spline vertical rotation shaft 42 is installed; A generator 50; And a control box 56 installed at one side of the vertical column.

상기 상부동체(10)는 다수의 각도전환이 가능한 블레이드(13)를 갖는 블레이드 동체(12)를 구비하되, 전,후 방향으로 대칭되도록 구성된다.The upper body 10 is provided with a blade body 12 having a plurality of blades 13 can be switched, it is configured to be symmetric in the front, rear direction.

또, 상기 상부동체(10)의 내측으로는 입출력의 회전축(22)(22')을 갖는 회전축차동장치(20)가 설치된다.Further, inside the upper body 10, there is provided a rotating shaft differential device 20 having rotating shafts 22 and 22 'for input and output.

한편, 상기 블레이드 동체(12)의 내측으로 설치된 상기 블레이드각도조절장치(15)는 삼각형레크기어뭉치(16)를 구비하되, 그 삼각형레크기어뭉치(16)의 일 측 내부에는 상기 입력의 회전축(22)이 끼움 고정되는 회전축끼움홀(16a:도 5a 참조)이 형성되고, 타 측에는 볼스크류홈(16b:도 3 참조)이 형성되며, 둘레 부로는 삼각형레크기어(16d:도 3 참조)를 갖는 회전판안착홈(16c:도 3 참조)이 형성된다.
상기 볼스크류홈(16b)에는 블레이드조절용서보모터(18)의 볼스크류축(18a)이 결합 구성되고, 상기 회전판안착홈(16c)에는 기어회전판(17:도 3 참조)이 안착되고, 상기 기어회전판(17)에는 블레이드(13)의 블레이드축(13a)이 끼움 고정된다.On the other hand, the blade angle control device 15 installed inwardly of the blade body 12 is provided with a triangular rack gear 16, one side of the triangular rack gear 16, the rotation axis of the input ( 22) a rotating shaft fitting hole (16a (see Fig. 5a)) is formed, the ball screw groove (16b (see Fig. 3)) is formed on the other side, the triangular recreation gear (16d (see Fig. 3)) The rotating plate seating groove 16c (see FIG. 3) is formed.
The ball screw groove (16b) is coupled to the ball screw shaft (18a) of the blade adjustment servo motor 18, the rotary plate seating groove (16c) is a gear rotating plate (see Fig. 3) is seated, the gear The blade shaft 13a of the blade 13 is fitted to the rotating plate 17.

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상기 블레이드(13)의 하단부로는 키 고정부(13b)를 갖는 블레이드축(13a)이 형성되어 상기 블레이드축(13a)의 키 고정부(13b)가 상기 기어회전판(17)의 중앙홈(17a)에 끼움 고정된다. 상기 키 고정부(13b) 및 키(미도시)를 이용하여 두 개의 물체를 결합하는 기술은 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 블레이드축(13a) 둘레에는 블레이드홀더(14)가 위치되는바, 상기 블레이드홀더(14)가 블레이드 동체(12) 외측 면에 지지 고정됨으로써, 상기 블레이드(13)가 상기 블레이드 동체(12)에서 제자리 회전 가능하게 장착되는 것이다(도 3 및 도 4 참조).A blade shaft 13a having a key fixing portion 13b is formed at the lower end of the blade 13 so that the key fixing portion 13b of the blade shaft 13a is the central groove 17a of the gear rotating plate 17. ) Is fixed. Since a technique of combining two objects using the key fixing unit 13b and a key (not shown) is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
A blade holder 14 is positioned around the blade shaft 13a, and the blade holder 14 is fixed to the outer surface of the blade body 12, whereby the blade 13 is moved from the blade body 12. To be rotatably mounted in place (see FIGS. 3 and 4).

이때, 블레이드(13)의 설치 각도는 볼스크류축(18a)을 기준하여 60˚ 회전된 상태로 설치된다.At this time, the installation angle of the blade 13 is installed in a state rotated 60 ° relative to the ball screw shaft (18a).

따라서, 상기와 같이 설치된 상태에서 상기 블레이드조절용서보모터(18)를 정회전 구동시키면, 삼각형레크기어뭉치(16)의 타측에 형성된 볼스크류홈(16b)에 결합된 볼스크류축(18a)이 회전하면서 상기 삼각형레크기어뭉치(16)를 블레이드조절용서보모터(18) 측으로 수평이동시킨다.Therefore, when the blade adjustment servo motor 18 is rotated forward in the installed state as described above, the ball screw shaft 18a coupled to the ball screw groove 16b formed on the other side of the triangular rack gear 16 rotates. While the triangular rack gear 16 is moved horizontally to the blade adjustment servo motor 18 side.

이와 같이 블레이드서보모터(18)의 작동에 의해서 상기 삼각형레크기어뭉치(16)가 수평이동하면, 상기 삼각형레크기어(16d)에 결합된(치합된) 상기 기어회전판(17)이 회전하고, 이와 동시에 상기 블레이드축(13a)의 블레이드(13) 회전각도가 조절되는 것이다. 상기 블레이드(13)는 상기 기어회전판(17)이 회전하는 만큼 회전을 하게 되는바, 상기 블레이드들(13)이 모두 동시에 똑같은 각도방향으로 회전하여 볼스크류축(18a)과 동일한 방향으로 회전된다.When the triangular rack gear assembly 16 is horizontally moved by the operation of the blade servo motor 18, the gear rotating plate 17 coupled to (engaged) the triangular rack gear 16d rotates. At the same time, the rotation angle of the blade 13 of the blade shaft 13a is adjusted. The blade 13 is rotated as the gear rotating plate 17 is rotated, the blades 13 are all rotated in the same angular direction at the same time is rotated in the same direction as the ball screw shaft (18a).

상기의 블레이드조절용서보모터(18)의 구동은 일측으로 설치된 고성능밧데리(19a)와 블레이드조절용서보모터콘트롤(19)에 의해 무선으로 자동 제어된다.The drive of the blade adjustment servo motor 18 is wirelessly controlled by the high performance battery 19a and the blade adjustment servo motor control 19 installed on one side.

통상 전력생산시(풍속 2m/sec ~ 25m/sec)까지는 정격풍속으로 블레이드(13) 각도가 60˚를 유지하다가 태풍이나 강풍이 불 때는 내부에 설치되는 풍향계(26) 및 풍속계(26a)에 의하여 작동되어 풍향풍속신호전자회로장치(25)로부터 정격풍속 이상의 풍속으로 감지된다.Normal power production (wind speed 2m / sec ~ 25m / sec) until the blade 13 angle at 60 degrees at the rated wind speed, when the typhoon or strong wind blows by the wind vane 26 and the anemometer 26a installed inside It is operated and sensed by the wind speed wind signal electronic circuit device 25 at a wind speed above the rated wind speed.

이와 같이 감지된 이상풍속신호를 블레이드조절용서보모터콘트롤판(19)으로 무선으로 전달되어 상기 블레이드조절용서보모터콘트롤판(19)의 제어에 의해 블레이드조절용서보모터(18)를 구동시켜 블레이드각도조절장치(15)를 작동하여 블레이드(13)를 0˚(볼스크류축(18a)과 평행하게 나란한 방향)로 회전시킨다.The abnormal wind speed signal sensed as described above is wirelessly transmitted to the blade adjustment servo motor control plate 19 to drive the blade adjustment servo motor 18 by the control of the blade adjustment servo motor control plate 19 to control the blade angle. (15) is operated to rotate the blade 13 to 0 degrees (parallel parallel with the ball screw shaft 18a).

이와 같이 블레이드(13)의 방향이 바람의 방향과 일직선으로 됨으로써, 바람의 저항을 가능한 적게 받게 되며, 풍차(5)의 회전작동을 멈추도록 브레이크가 작동한다.In this way, the direction of the blade 13 is in line with the direction of the wind, so that the wind resistance is received as little as possible, the brake is operated to stop the rotation operation of the windmill (5).

상기와 같이 블레이드조절용서보모터(18)에 의해 가동되는 블레이드각도조절 장치(15) 및 블레이드(13)는 별도의 리모콘(도시생략)에 의해 자동 또는 수동으로 동작되어 작동이 편리하며, 설치나 고장시에도 수리가 매우 용이하다.As described above, the blade angle adjusting device 15 and the blade 13 operated by the blade adjusting servo motor 18 are operated automatically or manually by a separate remote controller (not shown), and thus the operation is convenient, and the installation or failure It is very easy to repair.

한편, 상기와 같이 다수의 각도전환이 가능한 블레이드(13)를 갖는 블레이드 동체(12)가 전,후방으로 대칭되도록 결합 구성된 상부동체(10)의 내측 중앙으로는 회전축차동장치(20)가 설치되는바, 상기 회전축차동장치(20)는 전,후방의 블레이드동체(12)의 내측으로 설치된 삼각형레크기어뭉치(16)와 결합 고정되어 회전하는 전,후방의 입력의 회전축(22)의 회전력을 상기 출력의 회전축(22') 쪽으로 전달하고, 상기 출력의 회전축(22')은 스플라인수직회전축(42)에 전달한다.
상기 회전축차동장치(20)는 입력(入力)을 회전속도가 동등하지 않은 두 개의 분리된 출력(出力)으로 전달하는 장치 혹은 그 반대방향으로 입력과 출력을 전달하는 장치를 말하는 것으로, 이러한 회전축차동장치(20)는 주지 관용의 기술 혹은 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 구성 설명은 생략한다. 본 발명의 회전축차동장치(20)는 전,후방 입력의 회전축(22)의 서로 상이한 회전력을 동일 회전속도의 출력으로 하여 출력의 회전축(22')에 전달하고, 그 회전력을 다시 스플라인수직회전축(42)에 전달하는 역할을 하는 것이다. On the other hand, the rotating shaft differential device 20 is installed in the inner center of the upper body 10 is configured so that the blade body 12 having a plurality of angle changeable blade 13 as described above is symmetrically forward and backward Bar, the rotary shaft differential device 20 is coupled to the triangular rack gears 16 installed inwardly of the front and rear blade body 12 fixed to the rotational force of the rotary shaft 22 of the front and rear input to rotate It is transmitted toward the rotational axis 22 'of the output, and the rotational axis 22' of the output is transmitted to the spline vertical rotational axis 42.
The rotary shaft differential device 20 refers to a device for transmitting an input to two separate outputs having an equal rotation speed, or a device for transmitting an input and an output in the opposite direction. Since the device 20 is well known or known, a detailed description thereof will be omitted. The rotary shaft differential device 20 according to the present invention transmits different rotational forces of the rotary shafts 22 of the front and rear inputs as outputs of the same rotational speed to the rotational shaft 22 'of the output, and transmits the rotational force again to the spline vertical rotational shaft ( 42).

상기 상부동체(10)의 하부로는 상부회전기둥(30)이 설치 형성되며, 상기 상부회전기둥(30)의 하단으로는 스윙기어(34)가 설치 형성되고, 상기 수직기둥(40)의 측면에는 펄스서브기어드모터(36)가 고정 설치되는바, 상기 스윙기어(34)에는 펄스서브기어드모터(36)의 서보모터기어(37)가 이맞물림되도록(치합되도록) 구성된다.An upper rotary pillar 30 is formed at the lower portion of the upper body 10, and a swing gear 34 is formed at the lower end of the upper rotary column 30, and the side of the vertical pillar 40 is formed. The pulse sub geared motor 36 is fixed to the bar, and the swing gear 34 is configured such that the servo motor gear 37 of the pulse sub geared motor 36 is engaged with each other.

상기 펄스서브기어드모터(36)는 상부동체(10)의 상부로 형성된 풍향풍속신호전자회로장치(25)의 풍향계(26)의 풍향감지신호가 콘트롤박스(56)로 전송되며, 풍향감지신호를 전송받은 콘트롤박스(56)에서는 상기 펄스서브기어드모터(36)를 구동 제어함에 따라 정,역회전하면서 스윙기어(34)를 회전시켜 상부회전기둥(30)을 좌,우(시계 혹은 반 시계방향)로 회전시키게 되는데 이때, 회전되는 각도는 좌,우 180˚에서 리미트캠스위치(도시 생략)에 의하여 정지된다.The pulse sub-geared motor 36 is a wind direction detection signal of the wind vane 26 of the wind direction wind signal electronic circuit device 25 formed on the upper body 10 is transmitted to the control box 56, the wind direction detection signal In the received control box 56, the swing gear 34 is rotated forward and backward while the pulse sub-gear motor 36 is driven and controlled to rotate the upper rotary column 30 left and right (clockwise or counterclockwise). In this case, the rotating angle is stopped by the limit cam switch (not shown) at left and right 180 °.

상기와 같이 구성된 상부회전기둥(30)의 내부에는 스플라인수직회전축(42)이 내설되는 바, 스플라인수직회전축(42)은 회전축차동장치(20)의 출력의 회전축(22')에 연결 설치된다. 여기서 상기 출력의 회전축(22')과 상기 스플라인수직회전축(42)은 유니버셜조인트 커플링(48)으로 연결된다. 상기 스플라인수직회전축(42) 하부에는 증속기(44)가 설치된다.The spline vertical rotary shaft 42 is installed inside the upper rotary pillar 30 configured as described above, and the spline vertical rotary shaft 42 is connected to the rotary shaft 22 'of the output of the rotary shaft differential device 20. Here, the output shaft 22 'and the spline vertical rotation shaft 42 are connected to the universal joint coupling 48. A speed reducer 44 is installed below the spline vertical rotation shaft 42.

여기서, 상기 유니버셜조인트 커플링(48)은 바람에 의한 수직기둥(30)의 흔들림 또는 외부의 충격에 의한 흔들림이나 진동에서도 회전축차동장치(20)의 출력이 스플라인수직회전축(42)에 안정적으로 전달되도록 하는 역할을 한다. 상기 유니버셜조인트 커플링이란 축 이음(커플링)의 일종으로, 두 축이 비교적 떨어진 위치에 있는 경우나 두 축의 각도(편각)가 큰 경우에 이 두 축을 연결하기 위하여 사용되는 축이음(커플링)을 말한다. 이러한 유니버셜조인트 커플링은 공지의 기술 혹은 주지 관용의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Herein, the universal joint coupling 48 stably transmits the output of the rotary shaft differential device 20 to the spline vertical rotary shaft 42 even when the vertical column 30 is shaken by the wind or the shake or vibration is caused by an external impact. Play a role. The universal joint coupling is a kind of shaft joint, which is used to connect the two shafts when the two shafts are relatively separated from each other or when the angle (declination) of the two shafts is large. Say Since the universal joint coupling is a known technique or a known conventional technique, a detailed description thereof will be omitted.

따라서, 상기와 같이 구성된 수직기둥(30)의 일측으로는 상기 수직기둥(30)의 내측 하부로 형성된 증속기(44)에 결합 구성된 스플라인수직회전축(42)과 직교하여 회전하는 수평회전축(46)이 설치된다. 상기 수평회전축(46)은 유니버셜조인트 커플링(48a)을 통해서 발전기(50)의 발전기 축(52)과 연결된다. 상기 유니버셜조인트 커플링(48a) 또한 공지 기술 혹은 주지 관용의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Therefore, one side of the vertical column 30 is configured as described above, the horizontal axis of rotation 46 is rotated orthogonal to the spline vertical axis of rotation 42 is coupled to the speed increaser 44 formed in the inner lower portion of the vertical column 30 This is installed. The horizontal rotation shaft 46 is connected to the generator shaft 52 of the generator 50 through the universal joint coupling 48a. Since the universal joint coupling 48a is also known or well known, a detailed description thereof will be omitted.

상기 설치되는 발전기(50)는 저속용으로 4극, 6극, 8극, 12극, 24극, 32극 등 설치장소와 발전량에 따라 임의 설치된다.The generator 50 is installed arbitrarily according to the installation location and the amount of power generation, such as 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 24 poles, 32 poles for low speed.

또, 상기 발전기(50)가 설치된 수직기둥(30)의 타측으로는 콘트롤박스(56)가 설치되어 풍향풍속신호전자회로장치(25)에 의한 풍향과 풍속을 감지하여 블레이드(13)의 각도조절, 상부동체(10)가 결합 구성된 상부회전기둥(30)의 회전 등을 제어하도록 구성되어 풍력발전기(1)의 운용을 제어한다.In addition, the control box 56 is installed on the other side of the vertical column 30 in which the generator 50 is installed to sense the wind direction and wind speed by the wind direction wind signal electronic circuit device 25 to adjust the angle of the blade 13. , The upper fuselage 10 is configured to control the rotation of the upper rotary column 30 is configured to control the operation of the wind turbine (1).

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예의 대풍력발전기의 사시도 및 평 면도를 보인 것으로, 본 발명의 대풍력발전기(1)를 구성하는 발전기(50)의 일측으로 제2 대풍력발전기(1a)를 수평으로 나란하게 설치시켜 구성된다.7 and 8 are a perspective view and a flat view of a large wind power generator of another embodiment according to the present invention, the second large wind power generator (1) to one side of the generator 50 constituting the large wind power generator 1 of the present invention ( It is constructed by installing 1a) horizontally side by side.

이때, 대풍력발전기(1)와 나란하게 설치되는 제2 대풍력발전기(1a)의 설치 간격은 도 8에 나타낸 바와 같이 블레이드(13)가 형성된 상부동체(10)가 회전할 때 서로 닿지 않을 정도의 간격을 유지하여 설치한다.At this time, the installation interval of the second large wind power generator (1a) installed in parallel with the large wind power generator (1) is so as not to touch each other when the upper body 10, the blade 13 is formed as shown in FIG. Install at intervals.

상기와 같이 설치된 다른 실시 예의 대풍력발전기는 상부동체(10)의 전,후방으로 설치 형성된 블레이드(13)가 대풍력발전기(1)와 일 측의 제2 대풍력발전기(1a)가 동시에 합쳐진 구동력으로 대용량의 발전을 할 수 있다.In the large wind power generator according to another embodiment installed as described above, the driving force in which the blade 13 formed at the front and rear of the upper body 10 is simultaneously combined with the large wind power generator 1 and the second large wind power generator 1a on one side. It is possible to develop large capacity.

한편, 상기와 같이 한 대의 발전기(50)에 양측으로 형성된 대풍력발전기(1)와 일측의 제2 대풍력발전기(1a)가 동일 방향으로 회전을 하지만, 발전기축(52)으로 전달되는 회전방향은 제2 대풍력발전기(1a)의 수직기둥(40)의 내측 하부로 설치된 증속기(미도시)가 본 발명의 쌍방향 풍력발전기(1)에 설치된 증속기(44)와 반대방향으로 회전하는 구조로 되어 있어, 중간에서 전달되는 회전방향을 변환시켜 발전기축(52)으로 전달시켜줌으로써, 발전기(50)의 양측으로 형성된 발전기축(52)은 동일방향으로 회전을 할 수 있다.On the other hand, as described above, the large wind power generator 1 formed on both sides of the single generator 50 and the second large wind power generator 1a on one side rotate in the same direction, but are rotated in a direction transmitted to the generator shaft 52. Is a structure in which a speed increaser (not shown) installed in the inner lower portion of the vertical column 40 of the second large wind power generator 1a rotates in a direction opposite to the speed increaser 44 installed in the bidirectional wind power generator 1 of the present invention. By converting the rotational direction transmitted from the middle to be transmitted to the generator shaft 52, the generator shaft 52 formed on both sides of the generator 50 can rotate in the same direction.

이와 같이 본 발명의 대풍력발전기(1)는 설치장소와 여건에 따라서 다수개를 연설하여 설치할 수 있는 것으로, 본 발명의 대풍력발전기(1)를 다수 연결하여 설치한 것은 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.As described above, the large wind power generators 1 of the present invention can be installed by addressing a large number according to the installation location and conditions, and the large wind power generators 1 of the present invention are connected and installed within the scope of the present invention. something to do.

또한, 본 발명의 설명에서는 대풍력발전기(1)를 구성하는 발전기(50)를 일측으로만 설치한 것으로 설명하였으나, 수직기둥(40)의 둘레부 수평방향 사방으로 다 수개 설치할 수도 있는 것으로, 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.In addition, in the description of the present invention, the generator 50 constituting the large wind power generator 1 has been described as being installed on only one side, but a plurality of vertical pillars 40 may be installed in the lateral direction of the four sides, Will belong to the scope of the invention.

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도 1은 본 발명에 따른 설치상태를 보인 사시도.1 is a perspective view showing an installation state according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 설치상태를 보인 측면도.Figure 2 is a side view showing the installation state according to the present invention.

도 3은 본 발명의 요부인 블레이드각도조절장치를 보인 분리 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing the main blade angle control device of the present invention.

도 4는 본 발명의 요부인 블레이드각도조절장치를 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a blade angle adjustment device that is the main portion of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 요부인 블레이드각도조절장치를 보인 종단면도.Figure 5a and Figure 5b is a longitudinal sectional view showing a blade angle adjustment device that is the main portion of the present invention.

도 6은 본 발명의 펄스서브기어드모터부를 보인 개략적인 발췌사시도.Figure 6 is a schematic perspective view showing a pulse sub geared motor unit of the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 다익 다동체 대풍력발전기의 설치상태를 보인 사시도.Figure 7 is a perspective view showing the installation state of the multi-role multi-body large wind power generator of another embodiment according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예의 다익 다동체 대풍력발전기의 설치상태를 보인 평면도.8 is a plan view showing an installation state of the multi-role multi-body large wind power generator of another embodiment according to the present invention.

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*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 대풍력발전기 5 풍차1 Large Wind Power Generator 5 Windmills

10 상부동체 12 블레이드 동체10 Upper fuselage 12 blade fuselage

12a 블레이드동체캡고정홀 13 블레이드12a Blade Body Cap Retaining Hole 13 Blades

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14 블레이드홀더 15 블레이드각도조절장치14 Blade Holder 15 Blade Angle Adjuster

16 삼각형레크기어뭉치 16a 회전축끼움홀16 Triangle Rec Gear Set 16a Rotating Shaft

16b 볼스크류홀 16c 회전판안착홀16b Ball Screw Hole 16c Swivel Plate Mounting Hole

16d 삼각형레크기어 17 기어회전판16d triangle recreation gear 17 gear turntable

18 블레이드조절용서보모터 18a 볼스크류축18 Blade Servo Motor 18a Ball Screw Shaft

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20 회전축차동장치 22,22' 입출력의 회전축20 Rotary shaft differential device 22,22 'rotary shaft

25 풍향풍속신호전자회로장치 26 풍향계25 Wind direction signal electronic circuit device 26 Wind direction meter

30 상부회전기둥 34 스윙기어30 Upper rotary pillar 34 Swing gear

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36 펄스서브기어드모터 37 서보모터기어36 Pulse Sub Geared Motor 37 Servo Motor Gear

40 수직기둥 42 스플라인수직회전축40 Vertical Columns 42 Spline Vertical Axis

44 증속기 46 수평회전축44 Gearbox 46 Horizontal Shaft

48,48a 유니버셜조인트 커플링 50 발전기48,48a Universal Joint Coupling 50 Generator

52 발전기축 56 콘트롤박스52 Generator Shaft 56 Control Box

Claims (4)

다수의 각도전환 가능한 블레이드(13) 및 제어 가능한 블레이드각도조절장치(15)를 갖는 블레이드 동체(12)가 전,후 대칭적으로 결합 구성되고, 그 내측으로는 입출력의 회전축(22)(22')을 갖는 회전축차동장치(20)가 설치되며, 중앙 상부로 풍향풍속신호전자회로장치(25)가 구성된 상부동체(10)와;A blade body 12 having a plurality of angle-changeable blades 13 and a controllable blade angle adjusting device 15 is configured to be symmetrically coupled front and rear, and inside the rotation shafts 22 and 22 'of the input and output. An upper body 10 having a rotating shaft differential device 20 having a) and having a wind direction wind signal electronic circuit device 25 formed at a center thereof; 상기 상부동체(10)의 중앙하부로 펄스서브기어드모터(36)의 구동에 의해 좌,우 회전 가능하게 설치되는 상부회전기둥(30)과;An upper rotary column 30 installed at the center lower portion of the upper body 10 so as to be rotated left and right by driving the pulse sub-gear motor 36; 상기 상부동체(10) 및 상기 상부회전기둥(30)을 지지하며, 내측으로 스플라인수직회전축(42)이 수직으로 설치되고, 상기 스플라인수직회전축(42)이 상기 회전축차동장치(20)의 상기 출력의 회전축(22')에 유니버셜조인트 커플링(48)으로 연결되는 수직기둥(40)과;Supports the upper body 10 and the upper rotary column 30, the spline vertical rotary shaft 42 is installed vertically inward, the spline vertical rotary shaft 42 is the output of the rotary shaft differential device 20 A vertical column 40 connected to the rotary shaft 22 'of the universal joint coupling 48; 상기 스플라인수직회전축(42)과 직교하여 발전속도에 맞도록 역학 계산된 증속기(44)에 의해 회전하는 수평회전축(46)에 유니버셜조인트 커플링(48a)으로 연결되는 발전기(50)와;A generator 50 connected to the horizontal rotary shaft 46 which is rotated by the speed increaser 44 which is dynamically calculated to be orthogonal to the spline vertical rotary shaft 42 to the power generation speed; 상기 수직기둥(40)의 일 측으로 설치된 콘트롤박스(56):를 포함하되,Including a control box 56 installed on one side of the vertical column 40, 상기 상부회전기둥(30)의 하단으로는 스윙기어(34)가 설치되고, 상기 수직기둥(40)의 측면에는 상기 펄스서브기어드모터(36)가 고정 설치되며, 상기 펄스서브기어드모터(36)의 서보모터기어(37)는 상기 스윙기어(34)에 이맞물림(치합)되며,A swing gear 34 is installed at a lower end of the upper rotating column 30, and the pulse sub geared motor 36 is fixed to a side of the vertical column 40, and the pulse sub geared motor 36 is fixed. Of the servo motor gear 37 is meshed (engaged) with the swing gear 34, 상기 블레이드 동체(12)의 내측으로 설치된 상기 블레이드각도조절장치(15)는 삼각형레크기어뭉치(16)를 구비하되, 그 삼각형레크기어뭉치(16)의 일 측 내부에는 상기 입력의 회전축(22)이 끼움 고정되는 회전축끼움홀(16a)이 형성되고, 타 측에는 볼스크류홈(16b)이 형성되며, 둘레 부로는 삼각형레크기어(16d)를 갖는 회전판안착홈(16c)이 형성되며,The blade angle adjusting device 15 installed inwardly of the blade body 12 includes a triangular rack gear 16, and the inside of one side of the triangular rack gear 16, the rotary shaft 22 of the input Rotating shaft fitting hole (16a) is formed, the ball screw groove (16b) is formed on the other side, the circumferential portion is formed with a rotating plate seating groove (16c) having a triangular leg gear (16d), 상기 볼스크류홈(16b)에는 블레이드조절용서보모터(18)의 볼스크류축(18a)이 결합 구성되고, 상기 회전판안착홈(16c)에는 기어회전판(17)이 안착되고, 상기 기어회전판(17)에는 상기 블레이드(13)의 블레이드축(13a)이 끼움 고정되어, 상기 블레이드서보모터(18)의 작동에 의해서 상기 삼각형레크기어뭉치(16)가 수평이동하면, 상기 삼각형레크기어(16d)에 결합된 상기 기어회전판(17)이 회전하고, 상기 블레이드(13)의 회전각도가 조절되는 구성인 것을 특징으로 하는 다익 다동체 대풍력발전기.The ball screw groove (16b) is coupled to the ball screw shaft (18a) of the blade adjustment servo motor 18, the rotating plate seating groove (16c) is the gear rotating plate 17 is seated, the gear rotating plate (17) The blade shaft 13a of the blade 13 is fitted and fixed to the triangular rack gear 16d when the triangular rack gear 16 moves horizontally by the operation of the blade servo motor 18. The multi-rotor large wind power generator, characterized in that the gear rotating plate 17 is rotated, the rotation angle of the blade 13 is adjusted. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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