KR100965601B1 - 풍력발전기의 허브측 전원공급장치 - Google Patents

풍력발전기의 허브측 전원공급장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100965601B1
KR100965601B1 KR1020080012746A KR20080012746A KR100965601B1 KR 100965601 B1 KR100965601 B1 KR 100965601B1 KR 1020080012746 A KR1020080012746 A KR 1020080012746A KR 20080012746 A KR20080012746 A KR 20080012746A KR 100965601 B1 KR100965601 B1 KR 100965601B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solenoid
power
hub
voltage
nose cone
Prior art date
Application number
KR1020080012746A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090087354A (ko
Inventor
신수철
조동혁
강윤종
Original Assignee
주식회사 효성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020080012746A priority Critical patent/KR100965601B1/ko
Publication of KR20090087354A publication Critical patent/KR20090087354A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100965601B1 publication Critical patent/KR100965601B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82—Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30—Lightning protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 풍력발전기의 허브측에 전원을 공급하는 전원 공급장치에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 블레이드가 설치되어 바람의 힘으로 회전하는 허브(104)와, 상기 허브(104) 선단에 노즈콘(102)이 결합되는 로터(100)가 구성된다. 상기 노즈콘(102) 내면에는 솔레노이드 타입의 발전유닛(110)이 장착되는데, 이는 솔레노이드 코일(113)이 둘러싸고 있는 도넛 형태의 솔레노이드관(112)과, 상기 솔레노이드관(112) 내부에 자속을 생성하는 자석(114)과, 상기 자석(114)을 둘러싸는 베어링(116)으로 이루어진다. 그리고 상기 솔레노이드 코일(113) 양단은 허브(104)에 있는 피치제어기(130) 및 히팅부(140)와 직접 연결되거나, 또는 전력변환부(120)에 연결된다. 전력변환부(120)는 로터(100)의 회전속도에 따라 다르게 생성되는 전압을 일정 주파수를 갖는 전압으로 변환하여 피치제어기(130) 및 히팅부(140)에 공급하기 위함이다. 그래서 로터(100)가 회전하면 솔레노이드관(112) 내에 있는 자석(114)의 자속에 의해 솔레노이드 코일(113) 양단에서 전압이 유기되고, 전력변환부(120)에 의해 교류전압으로 변환된 후 피치제어기(130)나 히팅부(140)에 공급된다. 이와 같은 본 발명에 따르면 허브측에 필요한 전원을 용이하게 공급할 수 있는 이점이 있다.
풍력발전기, 전원공급장치, 솔레노이드관, 노즈콘

Description

풍력발전기의 허브측 전원공급장치{APPARATUS FOR POWER SUPPLY OF WIND POWER GENERATOR}
본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 발전기의 허브측에 전원을 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
풍력발전기는 공기의 운동에너지를 이용하여 전기를 얻는 일련의 발전장치이다.
도 1에는 이와 같은 풍력발전기의 일반적인 구조가 부분 단면 사시도로 도시되어 있다.
도 1을 살펴보면, 풍력발전기는 지면에서 적정 높이로 고정되게 설치되는 타워(1) 상단에 베이스 프레임(3)이 회전 가능하게 설치된다. 상기 베이스 프레임(3)은 아래에서 설명할 내부 구성을 보호하기 위해 커버(미도시)가 씌여진다. 상기 베이스 프레임(3) 상에는 2개의 메인 베어링(5)으로 저널링되는 회전축(7)이 구성된다. 상기 회전축(7)은 비어있는 공간이다. 그리고 상기 회전축(7) 일단으로 증속기와(9) 발전기(10)가 설치되어 있다. 상기 증속기(9)는 상기 발전기(10)의 입력축의 회전 속도를 증가시키는 역할을 한다. 참고로 상기 증속기(9)와 발전기(10)를 포함 하는 구성을 너셀(20)이라고 하는데, 상기 너셀(20)은 후술하는 허브(32)의 회전운동을 전기에너지로 변환하는 기능을 수행한다. 상기 증속기(9)와 발전기(10) 사이의 회전축에는 슬립링(40)이 장착된다.
그리고 상기 발전기(10)의 반대쪽인 베이스 프레임(3) 선단에는 바람의 힘으로 회전하는 로터(30)가 구비된다. 상기 로터(30)는 허브(32)와 노즈콘(34)으로 이루어진다. 상기 허브(32)에는 다수의 블레이드(미도시)가 설치된다.
그와 같은 구성에 따르면, 공기의 운동에너지를 상기 블레이드가 제공받아 로터(30)가 회전되고, 상기 로터(30)가 회전되면 회전축(7)을 통해 운동에너지를 증속기(9)에서 극대화한 후, 발전기(10)를 통해 전기를 생산하게 된다.
한편, 상기 블레이드는 풍향 및 풍속의 변화에 따라 회전하는 속도가 다르게 나타난다. 그래서 강풍에 노출되었을 때 블레이드가 파손되지 않도록 안정성을 확보하고, 또 불어오는 바람의 에너지를 최대한 활용하여 발전효율을 최대화하기 위하여, 상기 허브(32)에는 블레이드의 피치각을 조절하는 피치제어기 및 상기 블레이드에 쌓이는 얼음이나 눈을 녹이기 위한 히팅부가 구비된다.
이에 상기 피치제어기 및 히팅부의 구동을 위해서는 상기 허브(32)측에 전원이 공급되어야 한다. 상기 허브(32)로의 전원공급은 너셀(20)측에서 공급되는데, 이때 전원 공급을 위해서 슬립링(40)이 이용되었다.
도 2에는 도 1에 도시된 풍력발전기에 사용되는 일반적인 슬립링(40)의 구성도가 도시되어 있다. 상기 슬립링(40)은 일반적으로 원통형의 케이스(42) 내부에 전원부(44)와 신호부(46)가 설치 구성되고, 케이스(42) 후방에는 전원 및 신호 입 출력을 위한 단자부(48)가 형성된다. 그리고 상기 전원부(44)와 신호부(46)는 리드선(미도시)를 통해 단자부(48) 및 허브(32)와 연결되어 있어, 너셀(20)로부터 공급되는 전원을 허브(32)로 공급할 수 있게 된다.
하지만 풍력발전기에서 슬립링(40)을 이용하여 전원을 공급하는 것에는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 슬립링(40)은 반영구적으로 사용하지 못한다. 그래서 슬립링(40)의 내마모 성능에 따라 유지보수가 필요하다. 만약 장기간 사용으로 슬립링(40)이 고장난 경우 전원이 너셀(20)에서 허브(32)로 정상적으로 공급되지 못하여 상기 피치제어기 또는 히팅부가 정상 구동되지 못한 경우가 발생할 수 있다.
또 슬립링(40)이 고장난 경우에는 이를 보수하거나 교체해야 하는데, 이 경우 보수 시간과 교체비용이 많이 소요되는 문제가 발생한다.
또 슬립링(40)은 마찰로 인한 손실이 발생하므로 효율이 저하되는 문제도 있다.
또 브러쉬 성능에 따라 브러쉬가 접촉되는 발전기(10) 접촉부에서 노이즈가 발생하거나 단락 사고가 발생할 우려가 있다.
그리고 풍력발전기는 바람이 많이 부는 높은 고도에 설치되는 경우가 많아 낙뢰에 노출될 가능성이 많기 때문에, 접지 능력에 따라 만약 낙뢰사고가 발생하면 슬립링(40)과 브러쉬가 파손될 문제가 있다. 예컨대, 풍력 발전기는 주로 바람이 풍부하고 민가에서 멀리 떨어진 지역에 설치되기 때문에 주변 구조물에 비해 풍력 발전기의 높이가 높고 접지 구조는 취약하다. 비록 피뢰침이 설치되어 있긴 하나 상기 너셀(20)의 전체 크기가 상당히 큼을 고려할 때 상기 피뢰침은 너셀(20)의 각 부위 중 그 설치가 이루어진 부위만을 낙뢰로부터 보호할 뿐 상기 피뢰침이 설치된 부위와는 상대적으로 떨어진 측의 부위는 낙뢰로부터 보호하지는 못하였다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 풍력발전기의 로터의 노즈콘에서 자체적으로 전원을 생산하고 이를 허브측으로 공급할 수 있도록 한 풍력 발전기의 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 다수의 블레이드가 설치되어 바람의 힘으로 회전하는 허브; 상기 허브 선단에 일체 결합되어 상기 허브가 회전하면 상기 허브 내부로 일정 레벨의 전원을 공급할 수 있는 솔레노이드 발전유닛이 설치되는 노즈콘;을 포함하여 구성되고, 상기 솔레노이드 발전유닛은, 솔레노이드 코일이 둘러싸고 있는 도넛 형태의 솔레노이드관과, 상기 솔레노이드관 내부에 자속을 생성하는 자석과, 상기 자석을 둘러싸는 베어링이 포함되어 구성된다.
상기 솔레노이드관은, 상기 허브와 상대적으로 더 가까운 노즈콘 내면에 설치되는 것이 좋다.
상기 솔레노이드 발전유닛에 의하여 유기되는 전압을 일정 전압 및 주파수를 갖는 전원으로 변환하는 전력 변환부가 더 구비되고, 상기 전력변환부는 상기 노즈콘과 허브 중 어느 하나에 설치될 수 있다.
상기 전력 변환부는, 상기 솔레노이드 발전유닛에 의해 유기된 직류 전압을 일정 레벨의 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터와, 상기 DC-DC 컨버터에서 출력되는 직류 전압을 충전하는 충전부와, 상기 DC-DC 컨버터로부터 출력되는 직류 전압 또는 상기 충전부에 충전된 직류 전압을 공급받고 교류 전압으로 변환하는 DC-AC 인버터를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 회전체의 회전 운동에 의해 전압을 유기하는 솔레노이드 발전유닛; 상기 솔레노이드 발전유닛에 의해 유기된 전압을 일정 구동 전원으로 변환 하는 전력 변환부가 포함되어 구성되되, 상기 솔레노이드 발전유닛은, 상기 전력 변환부와 연결되는 솔레노이드 코일이 둘러싸고 있는 도넛 형태의 솔레노이드관과, 상기 솔레노이드관 내부에 자속을 생성하는 자석과, 상기 자석을 둘러싸는 베어링이 포함되고, 상기 솔레노이드관은 상기 회전체의 곡면을 따라 설치된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 풍력 발전기의 전원 공급 장치에서는 다음과 같은 효과가 있다.
먼저 풍력발전기의 피치제어기 및 히팅부로 전원을 공급하는 전원선이 슬립링을 통하지 않고 전달될 수 있기 때문에, 슬립링의 마모로 인해 전원이 공급되지못하는 것을 방지할 수 있다.
또 허브에 필요한 전원이 허브 선단의 노즈콘에서 직접 공급됨으로써 슬립링의 마모나 노후화, 그리고 고장으로 인해 슬립링 보수나 교체에 따른 비용 등을 절 감할 수 있다.
또 종래 슬립링이나 접촉부의 사용이 배제되기 때문에, 브러쉬 성능에 따라 브러쉬가 접촉되는 발전기 접촉부에서 노이즈가 발생하거나 단락 사고의 발생 가능성을 차단할 수 있고, 낙뢰에 의한 영향도 최소화되는 효과가 있다.
이하 본 발명에 의한 풍력 발전기의 전원 공급 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기의 전원 공급장치의 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 솔레노이드형 발전유닛을 설명하는 구성도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 풍력 발전기의 솔레노이드 발전유닛이 노즈콘에 설치된 상태를 보인 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하여 설명하면, 풍력발전기의 로터(100)는 노즈콘(102)과 허브(104)로 이루어진다.
상기 노즈콘(102)에는 전원을 생성하여 공급하기 위한 솔레노이드 발전유닛(110)이 설치된다. 그리고 상기 허브(104)에는 블레이드의 피치각을 조절하는 피치제어기(130) 및 상기 블레이드에 열을 가하기 위한 히팅부(140)가 구성된다. 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)는 상기 솔레노이드 발전유닛(110)에 의해 발전된 전원을 공급받아 구동한다.
한편, 상기 허브는 풍향, 풍속에 따라 회전속도가 일정하지가 않다. 이 때문 에 솔레노이드 발전유닛(110)에서 유기되는 전압의 크기도 달라지게 되는 문제가 발생한다. 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)에는 일정 전원이 공급되어야 하기 때문에 일정 전압, 일정 주파수를 갖는 전원을 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)에 공급해야만 한다. 그래서 상기 솔레노이드 발전유닛(110)으로부터 공급되는 전원을 변환하기 위해 허브(104)에는 전력변환부(120)가 구성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 전력변환부(120)가 반드시 허브(104)에만 설치될 필요는 없고, 노즈콘(102)에 설치될 수도 있다.
상기 전력변환부(120)는, 상기 솔레노이드 발전유닛(110)에 의해 유기된 직류 전압을 소정 레벨로 변환하는 DC-DC 컨버터(122)와, 상기 DC-DC 컨버터(122)에 의해 변환된 직류 전압을 충전하는 충전부(124) 및 상기 DC-DC 컨버터(122)의 직류전압 또는 상기 충전부(124)에 충전된 직류 전압을 공급받고 이를 피치제어기(130) 및 히팅부(140)가 요구하는 교류 전압으로 변환하여 출력하는 DC-AC 인버터(126)로 구성된다. 상기 DC-AC 인버터(126)는 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)의 구동 전원이 상이한 경우, 각 구동 전원을 생성하기 위해 상기 솔레노이드 발전유닛(110)에 의해 유기된 직류 전압을 복수 위상으로 처리하여 개별 전원으로 변환하는 기능도 수행할 수 있다.
삭제
다음 솔레노이드 발전유닛(110)의 구성을 설명한다.
상기 솔레노이드 발전유닛(110)은 외주면에 솔레노이드 코일(113)이 감싸게 되는 도넛 형태의 솔레노이드관(112)과, 그 솔레노이드관(112) 내부에 자속을 생성하는 영구자석(114)으로 이루어진다. 상기 영구자석(114) 외주면에는 상기 영구자석(114)이 자력에 의해 솔레노이드관(112) 내경과 접촉되지 않도록 베어링(116)이 설치된다. 상기 솔레노이드관(112)은 내부에 상기 영구자석(114)이 들어간 후에는 완전하게 밀봉되도록 한다. 솔레노이드 코일(113)의 양단은 피치제어기(130) 및 히팅부(140)와 직접 연결되거나, 또는 전력변환부(120)에 연결된다.
그와 같이 구성되는 솔레노이드 발전유닛(110)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 노즈콘(102) 내면에 부착된다. 부착 방법은 솔레노이드 코일(113)이 감겨져 있는 솔레노이드관(112)을 노즈콘(102) 내면과 일정간격 이격시킨 상태에서 몰딩처리하여 부착시킨다. 그러나 도넛 형태의 솔레노이드관(112)의 소정 위치에 적당한 간격으로 일련의 프레임을 복수개 연장시켜 구성하고, 그 프레임을 이용하여 노즈콘(102)에 솔레노이드관(112)을 결합시킬 수 있다. 즉 노즈콘(102)에 솔레노이드관(112)을 결합하는 방법에는 다양한 방법이 적용 가능하다.
그리고 상기 솔레노이드관(112)의 부착 위치는 노즈콘(102)의 하부, 즉 허브(104)와 가까운 부분일수록 좋다. 즉 솔레노이드관(112)의 전체 길이가 길수록 발전 효율이 좋기 때문이다.
이러한 구성에서 상기 로터(100)가 회전하게 되면 솔레노이드관(112)도 회전하게 되고, 따라서 영구자석(114)의 자속에 따라 솔레노이드 코일(113) 양끝에서 소정 전압이 유기되는 것이다.
이와 같이 구성된 솔레노이드 발전유닛(100)으로부터 전원이 허브(104)에 공급되는 과정을 설명한다.
풍력 발전기의 블레이드가 공기의 운동에너지에 의해 회전하게 되면, 블레이드가 결합된 로터(100)가 회전하게 된다. 상기 로터(100)가 회전되면 블레이드의 회전에 의한 운동에너지가 허브(104)와 연결된 회전축을 통해 전달되고, 증속기에서 극대화된 후, 발전기를 통해 전기가 생산되게 된다.
상기 블레이드가 회전하여 전기를 생산하는 도중에, 블레이드의 피치 각도를 제어하거나, 블레이드에 열을 공급하는 경우가 있다. 즉 풍향과 풍속에 기반하여 블레이드의 피치 각도를 정격 출력을 유지하고 강풍에 대응하는 상태로 조절하여 발전효율을 향상시키기 위한 것이다. 또 블레이드가 얼어있는 경우에도 발전 효율이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.
그래서 피치 각도를 제어하기 위해 피치제어기(130) 및 히팅부(140)를 제어할 필요가 있다. 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)의 제어는 너셀(102)에 설치된 주제어기(미도시)로부터 전달되는 제어신호에 의해 제어된다. 상기 제어신호는 슬립링을 통해 전달된다.
이때 전원도 공급되어야 한다. 일단 상기 주제어기로부터 제어신호가 슬립링을 통해 전달되면, 전원은 노즈콘(102)에 설치된 솔레노이드 발전유닛(110)으로부터 생성되어 공급된다.
상기 솔레노이드 발전유닛(110)에 의해 전원이 생성되는 과정은 다음과 같다. 즉 로터(100)가 회전하면, 노즈콘(102)에 설치된 솔레노이드관(112)도 회전하게 된다. 상기 솔레노이드관(112) 내부에 위치하고 있는 영구자석(114)은 자중에 의해 자속은 아래쪽에 위치하게 되고, 회전에 따라 자속이 변화하게 된다. 그러면 솔레노이드관(112)을 감싸고 있는 솔레노이드 코일(113) 양끝에서 전압이 유기된다.
상기 전압은, 상기 로터(100)의 회전속도가 일정하다고 가정한 경우 바로 피치제어기(130) 또는 히팅부(140)의 구동 전원으로 공급될 수 있다.
그러나 로터(100)의 회전속도는 가변적이다. 그래서 회전속도에 따라 전압의 크기가 달라지게 된다. 따라서 상기 솔레노이드 코일(113) 양끝에서 유기된 전압은 허브(104) 내부에 설치된 전력변환부(120)로 공급된다.
상기 전력변환부(120)는 상기 솔레노이드 발전유닛(110)으로부터 전압을 인가받으면 제일 먼저 DC-DC 컨버터(122)가 상기 유기된 전압을 소정 레벨을 갖는 직류전압으로 1차 변환하는 과정을 수행한다. 그리고 상기 1차 변환된 직류전압은 DC-DC 컨버터(122)에서 DC-AC 인버터(126)로 전달된다. 상기 DC-AC 인버터(126)는 상기 피치제어기(130) 및 히팅부(140)가 요구하는 구동 교류전압으로 2차 변환한다. 상기 변환된 교류전압이 최종적으로 피치제어기(130) 및 히팅부(140)로 공급된다. 그러면 피치제어기(130) 및 히팅부(140)은 상기 주제어기로부터 전달된 제어신호와 함께 전원이 정상적으로 공급되어 구동 가능한 상태가 된다.
한편 상기 DC-DC 컨버터(122)에서 출력되는 직류 전압은 충전부(124)에 충전되기도 한다. 그래서 상기 충전된 전압을 DC-AC 인버터(124)로 공급하여 피치제어 기(130)나 히팅부(140)의 구동전원으로 공급할 수도 있다. 만약 상기 충전부(124)에 충전된 전압이 상기 피치제어기(130)나 히팅부(140)의 구동전원으로 충분하다면 그 충전된 전압을 변환하여 사용할 수 있으나, 반면 충전부(124)에 충전된 전압이 충분하지 못하면 상기 DC-DC 컨버터(122)에서 전달되는 전압을 이용하게 된다.
이러한 동작에 따르면 허브(104)내의 피치제어기(130) 및 히팅부(140)에 전원을 공급할 때 슬립링을 통하지 않고 공급할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
즉 본 실시 예에서는 풍력 발전기의 허브에 전원을 공급하는 것으로 설명하고 있으나, 기계설비장치에서의 모든 회전축에 솔레노이드 발전유닛을 장착하고, 그로부터 발생하는 전원을 이용할 수 있는 것이다.
도 1은 일반적인 풍력발전기의 구조를 보인 부분 단면 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 슬립링의 구조도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기의 전원 공급장치의 블록 구성도.
도 4는 도 3의 솔레노이드형 발전유닛을 설명하는 구성도.
도 5는 도 3의 풍력 발전기의 솔레노이드 발전유닛이 노즈콘에 설치된 상태를 보인 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 로터 102 : 노즈콘
104 : 허브 110 : 솔레노이드 발전유닛
112 : 솔레노이드관 113 : 솔레노이드 코일
114 : 영구자석 116 : 베어링
120 : 전력변환부 122 : DC-DC 컨버터
124 : 충전부 126 : DC-AC 인버터
130 : 피치제어기 140 : 히팅부

Claims (5)

  1. 블레이드의 피치각을 조절하는 피치제어기 및 상기 블레이드에 열을 가하기 위한 히팅부로 구비된 허브;
    상기 허브의 선단에 일체로 형성되는 노즈콘;
    상기 노즈콘의 내주면에 고정되게 설치되어 상기 허브의 회전동작에 따라 전원을 생성하고, 제어신호에 의해 상기 생성된 전원을 상기 피치제어기와 상기 히팅부 중 적어도 하나에 공급하는 솔레노이드 발전유닛; 그리고
    상기 노즈콘과 허브 중 어느 하나에 설치되며, 상기 솔레노이드 발전유닛에 의하여 유기되는 전압을 일정 전압 및 주파수를 갖는 전원으로 변환하는 전력변환부를 포함하여 구성되고,
    상기 솔레노이드 발전유닛은, 외주면에 솔레노이드 코일이 감싸고 있는 도넛 형태의 솔레노이드관과, 상기 솔레노이드관의 내부에 구비되어 상기 허브의 회전에 따라 자속을 생성하는 자석과, 상기 자석이 상기 솔레노이드관의 내면과 접촉되지 않도록 상기 자석을 둘러싸는 베어링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기의 허브측 전원공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 솔레노이드관은 상기 솔레노이드관의 전체 길이가 길게 형성되도록 상기 허브와 가까운 상기 노즈콘 내주면에 설치함을 특징으로 하는 풍력발전기의 허브측 전원공급장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전력변환부는,
    상기 솔레노이드 발전유닛에 의해 유기된 직류 전압을 일정 레벨의 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터와, 상기 DC-DC 컨버터에서 출력되는 직류 전압을 충전하는 충전부와, 상기 DC-DC 컨버터로부터 출력되는 직류 전압 또는 상기 충전부에 충전된 직류 전압을 공급받고 교류 전압으로 변환하는 DC-AC 인버터를 포함하여구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기의 허브측 전원공급장치.
  5. 삭제
KR1020080012746A 2008-02-12 2008-02-12 풍력발전기의 허브측 전원공급장치 KR100965601B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012746A KR100965601B1 (ko) 2008-02-12 2008-02-12 풍력발전기의 허브측 전원공급장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012746A KR100965601B1 (ko) 2008-02-12 2008-02-12 풍력발전기의 허브측 전원공급장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090087354A KR20090087354A (ko) 2009-08-17
KR100965601B1 true KR100965601B1 (ko) 2010-06-23

Family

ID=41206424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080012746A KR100965601B1 (ko) 2008-02-12 2008-02-12 풍력발전기의 허브측 전원공급장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100965601B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6428274B1 (en) 1997-11-04 2002-08-06 Windtec Anlagenerrichtungs-Und Consulting Gmbh Drive mechanism for adjusting the rotor blades of wind power installations
JP2004173404A (ja) 2002-11-19 2004-06-17 Chikoji Gakuen 中小型風力発電機の回転抑制手段
JP2006020396A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Daiwa House Ind Co Ltd アウターローター型発電機
JP2006223044A (ja) 2005-02-09 2006-08-24 Tottori Univ 風力発電機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6428274B1 (en) 1997-11-04 2002-08-06 Windtec Anlagenerrichtungs-Und Consulting Gmbh Drive mechanism for adjusting the rotor blades of wind power installations
JP2004173404A (ja) 2002-11-19 2004-06-17 Chikoji Gakuen 中小型風力発電機の回転抑制手段
JP2006020396A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Daiwa House Ind Co Ltd アウターローター型発電機
JP2006223044A (ja) 2005-02-09 2006-08-24 Tottori Univ 風力発電機

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090087354A (ko) 2009-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2872343T3 (es) Generador de turbina eólica y turbina eólica
KR101515642B1 (ko) 상승기류 풍력 터빈
US7964978B1 (en) Wind turbine having a blade ring using magnetic levitation
US8362635B2 (en) Wind-driven electric power generation system adapted for mounting along the side of vertical, man-made structures such as large buildings
US20130280072A1 (en) Air-Jet Wind Turbine Generator
US20160281679A1 (en) Fluid driven electric power generation system
KR20110052905A (ko) 풍력발전기의 전력케이블 꼬임 방지장치
US8148841B1 (en) Modular wind turbine system
KR102026954B1 (ko) 집풍식 풍력발전시스템
KR100965601B1 (ko) 풍력발전기의 허브측 전원공급장치
JP3935702B2 (ja) 風力発電装置
AU2015276633B2 (en) A method for repairing an electric generator
RU2340789C1 (ru) Комплекс ветроэнергетический
KR20190014827A (ko) 선풍기 바람으로 발전되는 소형 풍력발전 시스템
KR20090093694A (ko) 풍력 발전기의 전원 공급장치
CN210106072U (zh) 一种高效垂直轴风力发电机
CN105804943A (zh) 垂直轴风力发电机组
EP1988286A1 (en) Wind turbine
CN114072576A (zh) 路灯用风力发电装置
RU40769U1 (ru) Автономная ветроэнергетическая установка
KR20150000643U (ko) 소형 풍력발전시스템
CN201461243U (zh) 一种2mw海上风力发电机组
WO2018146069A1 (en) A vertical axis wind turbine, and method for operating such a wind turbine
JP2004104975A (ja) 風力発電装置
KR20130000468A (ko) 보조블레이드를 갖는 풍력발전기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee