KR101179586B1 - Operating apparatus for aerogenerator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공압탱크에 비축된 압축공기로 제너레이터의 정상 가동을 도모하기 위한 공압 발전기의 정속 구동장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명은 공압탱크에 저장된 압축공기로 전동수단이기도 한 증속기를 등속으로 가동하여 제너레이터에 의한 정상 발전을 도모할 수 있는 공압 발전기의 정속 구동장치를 제공하려는 것으로서, 공압탱크에 저장된 압축공기로 증속기를 구동하여 증속된 회전력으로 제너레이터를 가동하여 발전토록 한 것에 있어서, 상기 공압탱크의 급기관 상에 설치된 복동식 솔레노이드 밸브 제어용 타이머와; 상기 타이머에 의해 통제되는 복동식 솔레노이드 밸브와; 상기 복동식 솔레노이드 밸브에 의해 축차적으로 공급되는 압축공기로 구동하는 에어 실린더와; 상기 에어 실린더의 피스톤 선단이 편심 연결된 플라이 휠 장착형 증속기와; 제너레이터의 동력 이접용 실린더가 포함된 공압 발전기의 정속 구동장치를 특징으로 한다.The present invention is to provide a constant speed drive device of a pneumatic generator for the normal operation of the generator with the compressed air stored in the pneumatic tank, the present invention is to operate the speed increaser, which is also a transmission means by the compressed air stored in the pneumatic tank The present invention provides a constant speed drive device for a pneumatic generator capable of achieving normal power generation by a generator. A double-acting solenoid valve control timer provided on the air supply pipe; A double acting solenoid valve controlled by the timer; An air cylinder driven by compressed air sequentially supplied by the double acting solenoid valve; A flywheel mounted speed increaser connected to an eccentric piston end of the air cylinder; A constant speed drive device for a pneumatic generator including a power welding cylinder of a generator is featured.

Figure R1020100102894
Figure R1020100102894

Description

공압 발전기의 정속 구동장치{OPERATING APPARATUS FOR AEROGENERATOR}Constant speed drive device of pneumatic generator {OPERATING APPARATUS FOR AEROGENERATOR}

본 발명을 압축공기 저장용 공압탱크내 공압의 강약에 제약받지 않고 등속으로 제너레이터를 가동시켜 정상 발전을 구현토록 한 공압 발전기의 등속 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a constant velocity drive device of a pneumatic generator to realize a normal power generation by operating the generator at a constant velocity without being limited by the strength of the pneumatic pressure in the compressed air storage tank.

풍력으로 생산된 압축공기로 제너레이터를 가동시켜 발전하는 것이 공압 발전기이다. 공압 발전기는 공압탱크로부터 공급되는 압축공기로 스테이터를 회전시켜 전기를 발생시킨다.Pneumatic generators generate electricity by operating generators with compressed air produced by wind power. Pneumatic generators generate electricity by rotating the stator with compressed air supplied from a pneumatic tank.

공압탱크에 비축된 압축공기의 압력이 최고조에 달한 시점에서 제너레이터를 가동하면 회전수가 가장 많다. 압축공기의 배출량이 증가할수록 공압탱크 내의 공압은 차츰 저하되고 제너레이터의 출력인 발전량도 감소한다. 제너레이터의 회전수가 고르지 않으면 정상 발전이 불가능하다.When the generator is operated at the peak pressure of the compressed air stored in the pneumatic tank, the rotation speed is the highest. As the compressed air discharge increases, the pneumatic pressure in the pneumatic tank gradually decreases, and the amount of power generated by the generator decreases. If generator speed is uneven, normal power generation is impossible.

에어모터로 제너레이터를 가동하여 발전하는 장치는 공압의 세기에 따라 그때그때 출력이 변하는 에어모터의 특성상 제너레이터에 의한 발전 전압이 불균일해 경제적 가치가 있는 전력으로 사용할 수 없다. 불균일한 전압을 정압화하려면 컨버터가 필요한데, 발전장비의 대형화와 이에 따른 설비비 상승이 불가피해 비경제적이기 때문이다.A device that generates electricity by operating a generator with an air motor cannot be used as a power of economic value because the voltage generated by the generator is uneven due to the characteristics of the air motor at which the output changes at that time according to the pneumatic strength. Converters are required to static pressure nonuniform voltages because it is uneconomical to increase the size of power generation equipment and increase the equipment cost.

또, 제너레이터의 회전수 편차는 그 생산 전력을 사용하는 전기제품의 정상 가동에 이로울 수 없는 건 분명하다.In addition, it is clear that the variation in the rotational speed of the generator cannot be beneficial to the normal operation of the electric product using the generated electric power.

이러한 점에서 압축공기의 주기적 공급에 의한 제너레이터의 정속 회전으로 정상 발전을 도모하여 양질의 전력을 생산할 수 있는 장치의 필요성이 대두된다.In this regard, there is a need for an apparatus capable of producing high-quality electric power by achieving normal power generation by constant rotation of a generator by a periodic supply of compressed air.

본 발명은 공압탱크에 저장된 압축공기로 전동수단이기도 한 증속기를 등속으로 가동하여 제너레이터에 의한 정상 발전을 도모할 수 있는 공압 발전기의 정속 구동장치를 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a constant speed drive device for a pneumatic generator capable of achieving normal power generation by a generator by operating a speed increaser, which is also a transmission means, with compressed air stored in a pneumatic tank.

이 과제는 공압탱크에 저장된 압축공기로 증속기를 구동하여 증속된 회전력으로 제너레이터를 가동하여 발전토록 한 것에 있어서, 상기 공압탱크의 급기관 상에 설치된 복동식 솔레노이드 밸브 제어용 타이머와; 상기 타이머에 의해 통제되는 복동식 솔레노이드 밸브와; 상기 복동식 솔레노이드 밸브에 의해 축차적으로 공급되는 압축공기로 구동하는 에어 실린더와; 상기 에어 실린더의 피스톤 선단이 편심 연결된 플라이 휠 장착형 증속기와; 제너레이터의 동력 이접용 실린더가 포함된 공압 발전기의 정속 구동장치로 달성할 수 있다.The problem is to drive the generator to the compressed air stored in the pneumatic tank to operate the generator at increased rotational force to generate power, the double-acting solenoid valve control timer installed on the air supply of the pneumatic tank; A double acting solenoid valve controlled by the timer; An air cylinder driven by compressed air sequentially supplied by the double acting solenoid valve; A flywheel mounted speed increaser connected to an eccentric piston end of the air cylinder; Achievable by the constant speed drive of the pneumatic generator which contains the generator for the power welding of the generator.

타이머로 제어되는 복동식 솔레노이브 밸브로 에어 실린더를 구동하여 피스톤의 왕복동력을 증속기로 증속시켜 증속기의 출력이 정격 회전수에 달했을 때 증속기의 출력측 클러치판에 제너레이터의 입력측 클러치판을 접속하여 발전하게 하는 것으로, 타이머로 정확히 통제되는 복동식 솔레노이드 밸브를 통하여 증속기 구동용 에어 실린더에 대한 압축공기의 정량 공급이 이뤄지므로 통상의 에어모터로는 기대할 없던 제너레이터의 정속운전이 가능하다. 그래서 압축공기의 압력이 정상 수준으로 유지되는 한 양질의 전력생산이 가능하다.A double-acting solenoid valve controlled by a timer drives the air cylinder to increase the reciprocating force of the piston to the gearbox, and connects the generator input clutch plate to the output clutch plate of the gearbox when the gearbox output reaches the rated speed. As a result, the fixed-time operation of the generator is possible through the double-acting solenoid valve that is precisely controlled by a timer, so that the constant speed operation of the generator, which is not expected with a normal air motor, is possible. Thus, as long as the pressure of compressed air is maintained at a normal level, it is possible to produce high-quality power.

도 1은 비발전시의 본 발명의 구성도
도 2는 발전시의 본 발명의 구성도
도 3은 타이머와 복동식 솔레노이드 밸브의 기호도1 is a configuration diagram of the present invention at the time of non-power generation
2 is a block diagram of the present invention during power generation
3 is a symbol diagram of a timer and a double acting solenoid valve

도시하지 아니한 풍차의 회전력을 이용하여 콤프레서를 가동, 여기서 생산되는 압축공기는 공압탱크에 저장된다.The compressor is operated using the rotational force of the windmill, not shown, and the compressed air produced here is stored in the pneumatic tank.

도 1 및 도 2에서, 공압탱크의 배기구와 복동식 솔레노이드 밸브(1)의 유입구간에 접속된 급기관(2) 상에는 타이머(3)에 설치되어 있고, 복동식 솔레노이드 밸브(1)의 각 배출구는 에어 실린더(4)의 포트 P1, P2에 분급관(5,6)으로 연결되어 있다.1 and 2, a timer 3 is provided on the air supply pipe 2 connected to the exhaust port of the pneumatic tank and the inlet section of the double acting solenoid valve 1, and each outlet of the double acting solenoid valve 1 is provided. Is connected to the ports P1 and P2 of the air cylinder 4 by classifier pipes 5 and 6.

타이머(3)는 복동식 솔레노이드 밸브(1)를 제어하여 에어 실린더(4)의 각 포트에 선별적으로 압축공기가 공급되도록 하는 것이다.The timer 3 controls the double acting solenoid valve 1 to selectively supply compressed air to each port of the air cylinder 4.

상기 분급관(5,6)의 후단은 에어 실린더(4)의 포트 P1, P2에 연결되어 있다. 에어 실린더(4)는 그 후단이 대판(7)의 상면 후단에 세워진 돌쩌귀(8)에 끼워진 상태에서 횡축에 의해 제자리에서 상하로 회동 가능하게 지지되어 있다.The rear ends of the classifying pipes 5 and 6 are connected to the ports P1 and P2 of the air cylinder 4. The air cylinder 4 is supported so that it can rotate up and down in place by the horizontal axis in the state in which the rear end was fitted to the claw 8 which was set up on the rear end of the upper surface of the base plate 7.

대차(7)에서 에어 실린더(4)의 전방에는 증속기(20)가 설치되어 있다. 증속기(20)는 피스톤(9)의 왕복운동을 플라이 휠(21)의 회전운동으로 전환시켜 단계적으로 증속시켜 제너레이터의 가동에 적합한 정격 회전력으로 출력하는 다단 증속형이며, 에어 실린더(4) 밖으로 상시 노출되는 피스톤(9)의 자유단은 상기 플라이 휠(21)에 핀으로 편심 유착되어 그 왕복동력으로 플라이 휠(21)을 회전시키게 되어 있다.The gearbox 20 is provided in front of the air cylinder 4 in the trolley | bogie 7. The speed increaser 20 is a multi-stage speed increase type which converts the reciprocating motion of the piston 9 into the rotational motion of the flywheel 21 and increases it in stages to output at a rated rotational force suitable for the operation of the generator, and out of the air cylinder 4. The free end of the piston 9, which is always exposed, is eccentrically adhered to the flywheel 21 by pins to rotate the flywheel 21 with its reciprocating force.

플라이 휠(21)은 증속기(20)에 예속된 제1단 증속부의 회전축단에 설치되어 기동 후의 회전관성으로 증속기(20)에서의 증속이 순탄하게 이뤄지도록 돕기도 한다.The flywheel 21 may be installed at the rotary shaft end of the first stage speed increasing unit bound to the speed increaser 20 to help smooth the speed increase in the speed increaser 20 by the rotational inertia after starting.

그리고 증속기(20)의 출력축(22)에는 후술하는 제너레이터측에 증속된 회전력 전달용 클러치판(23)이 부착되어 있다.The output shaft 22 of the speed increaser 20 is attached with a clutch plate 23 for increasing rotational force on the generator side, which will be described later.

대차(7) 상에서 증속기(20)의 전방 상면에는 출력축(22)의 연직선방향으로 레일(10)이 부설되어 있다. 이 레일(10)은 후술하는 제너레이터가 발전시에는 미끄러지듯이 전진하여 증속기(20)의 회전력을 전해 받고 발전을 중단할 시에는 미끄러지듯이 후퇴하여 가동 동력을 차단케 하는데 요긴하다.On the trolley | bogie 7, the rail 10 is attached to the front upper surface of the gearbox 20 in the perpendicular direction of the output shaft 22. As shown in FIG. The rail 10 is useful for the generator described later to slide forward when generating power to transmit the rotational force of the speed increaser 20 and to retract as sliding when the power generation is stopped to block the driving power.

제너레이터(30)는 증속기(20)의 정격 출력으로 가동하여 발전하는 것으로, 상기 레일(10)을 미끄럼타고 다니게 설치되며, 그 스테이터축(31)의 선단에는 상기 증속기(20)측 클러치판(23)에 대응하는 클러치판(32)이 부착되어 있다.The generator 30 is generated by operating at the rated output of the speed increaser 20, and is installed to slide around the rail 10. At the distal end of the stator shaft 31, the clutch plate on the speed increaser 20 side is generated. A clutch plate 32 corresponding to 23 is attached.

그리고 제너레이터(30)의 전방에는 실린더(40)가 설치되어 있고, 그 피스톤(41)의 선단은 제너레이터(30)의 후미에 연결되어 있다. 이 실린더(40)는 발전 시에는 제너레이터(30)를 전진시켜 그 클러치판(32)이 증속기(20)측 클러치판(23)에 접속되게 하고 발전을 중단 시에는 제너레이터(30)를 복귀시켜 가동을 중지시키는 제너레이터 전후진용 이동수단이며, 에어 실린더 또는 유압 실린더이다.The cylinder 40 is provided in front of the generator 30, and the tip of the piston 41 is connected to the rear of the generator 30. The cylinder 40 advances the generator 30 at the time of power generation so that the clutch plate 32 is connected to the clutch plate 23 on the speed increaser 20 side, and returns the generator 30 when power generation is stopped. Generator forward and backward movement means for stopping operation, air cylinder or hydraulic cylinder.

도 3에서, 타이머(3)의 입력 프로그램에 따라 복동식 솔레노이드 밸브(1)의 P로 압축공기가 공급되면 피스톤(11)이 후퇴하고, 이때 P2로 빠져나가는 공기는 T로 배기된다.In FIG. 3, when compressed air is supplied to P of the double-acting solenoid valve 1 according to the input program of the timer 3, the piston 11 is retracted, and the air exiting to P2 is exhausted to T.

타이머(3)의 입력 프로그램에 따라 복동식 솔레노이드 밸브(1)의 P로 압축공기가 공급되면 피스톤(9)이 복귀한다. 이때 P2로 빠져나가는 공기는 T로 배기되며, 복동식 솔레노이드 밸브(1) 내부의 공압 경로도 바뀐다. 피스톤(9)이 복귀한 상태에서 타이머(3)의 지시에 따라 P로 다시 압축공기가 공급되면 피스톤(9)이 전진하고, P1과 T를 통한 배기가 이뤄지며, 복동식 솔레노이드 밸브(1) 내부의 공압 경로도 다시 바뀐다. 피스톤(9)이 왕복동하면서 플라이 휠(21)을 구동하여 증속시키게 된다.When the compressed air is supplied to P of the double-acting solenoid valve 1 according to the input program of the timer 3, the piston 9 returns. At this time, the air exiting to P2 is exhausted to T, and the pneumatic path inside the double acting solenoid valve 1 is also changed. When the compressed air is supplied again to P according to the instruction of the timer 3 in the state where the piston 9 is returned, the piston 9 is advanced, exhausting through P1 and T is performed, and inside the double acting solenoid valve 1 The pneumatic path of is also changed again. The piston 9 reciprocates and drives the flywheel 21 to increase speed.

이 같이 타이머(3)에 의해 제어되는 복동식 솔레노이드 밸브(1)를 통한 에어 실린더(4)의 포트 P1,P2로의 선택적인 압축공기의 공급으로 피스톤(9)을 왕복동시켜 증속기(20)를 가동, 증속기(20)에 내장된 1단 증속부와 2단 증속부, 3단 증속부를 차례로 구동하여 점진적 증속이 이뤄지게 된다.The piston (9) is reciprocated by the reciprocating of the piston (9) by the selective supply of compressed air to the ports (P1, P2) of the air cylinder (4) through the double acting solenoid valve (1) controlled by the timer (3). Operation, by driving the first gear stage, the second gear stage, the three-speed gearbox is built in the gearbox 20 in order to achieve a gradual speed.

증속기(20)에서 증속된 출력이 정격 수치에 달했을 때 실린더(40)로 제너레이터(30)를 이동시켜 그 클러치판(32)을 증속기(20)측 클러치판(23)에 동력적으로 접속시킨다. 이때부터 제너레이터(30)의 전력생산이 이뤄진다.When the output speeded up at the speed increaser 20 reaches the rated value, the generator 30 is moved to the cylinder 40 to dynamically connect the clutch plate 32 to the speed reducer 20 side clutch plate 23. Let's do it. From this time, the power generation of the generator 30 is made.

증속기(20)를 구동하는 에어 실린더(4)의 동력원인 압축공기가 타이머(3)에 통제되는 복동식 솔레노이드 밸브(1)에 의해 축차적으로 정량씩 공급되므로 증속부(20)의 출력도 한결같다. 다시 말해서, 등속으로 증속되어 제너레이터(30)를 항상 정속으로 구동하게 되는 것이다.Since the compressed air, which is the power source of the air cylinder 4 driving the speed increaser 20, is supplied quantitatively and sequentially by the double-acting solenoid valve 1 controlled by the timer 3, the output of the speed increaser 20 is also uniform. same. In other words, the speed is increased at a constant speed so that the generator 30 is always driven at a constant speed.

이에 따라 압축공기를 이용한 제너레이터의 발전 품질이 우수하고, 압축공기의 세기에 관계없이 지속적인 발전과 함께 저렴한 설비로 경제성 있는 전력을 생산할 수 있다.Accordingly, the power generation quality of the generator using the compressed air is excellent, and economical power can be produced with a low cost facility with continuous development regardless of the strength of the compressed air.

증속기(20)의 출력이 정격 회전수 이하로 떨어지면 발전이 곤란해지므로 이 때는 실린더(40)를 역가동하여 제너레이터(30)를 복귀시킨다.When the output of the speed reducer 20 falls below the rated rotation speed, power generation becomes difficult. In this case, the cylinder 40 is reversely driven to return the generator 30.

1: 복동식 솔레노이드 밸브
2: 급기관
3: 타이머
4: 에어 실린더
5,6: 분급관
20: 증속기
21: 플라이 휠
23,32: 클러치판
30: 제너레이터
40: 실린더1: double acting solenoid valve
2: air supply
3: timer
4: air cylinder
5,6: classifier
20: gearbox
21: flywheel
23,32: clutch plate
30: Generator
40: cylinder

Claims (2)

공압탱크에 저장된 압축공기로 증속기를 구동하여 증속된 회전력으로 제너레이터를 가동하여 발전하도록 하는 구동장치에 있어서,
상기 공압탱크의 급기관 상에 설치된 복동식 솔레노이드 밸브 제어용 타이머(3)와;
상기 타이머에 의해 통제되는 복동식 솔레노이드 밸브(1)와;
상기 복동식 솔레노이드 밸브에 의해 축차적으로 공급되는 압축공기로 구동하는 에어 실린더(4)와;
상기 에어 실린더의 피스톤 선단이 편심 연결된 플라이 휠 장착형 증속기(20)와;
상기 증속기의 출력축에 구비된 클러치판과 연결되는 클러치판이 구비된 스테이너축이 설치된 제너레이터(30)와;
상기 제너레이터의 동력 이접용 실린더(40);
를 더 포함한 것을 특징으로 하는 공압 발전기의 정속 구동장치.In the drive device for driving the generator to the compressed air stored in the pneumatic tank to generate power by operating the generator at increased rotational force,
A double-acting solenoid valve control timer (3) installed on the air supply pipe of the pneumatic tank;
A double acting solenoid valve controlled by the timer;
An air cylinder (4) driven by compressed air sequentially supplied by the double acting solenoid valve;
A flywheel mounted gearhead (20) having an eccentrically connected piston end of the air cylinder;
A generator (30) having a stator shaft having a clutch plate connected to the clutch plate provided at the output shaft of the speed increaser;
A power welding cylinder 40 of the generator;
Constant speed drive device of a pneumatic generator further comprising. 제1항에 있어서,
상기 제너레이터(30)는 대차(7) 상에서 증속기의 전반에 부설한 레일(10)을 따라 전후진함을 특징으로 하는 공압 발전기의 정속 구동장치.The method of claim 1,
The generator (30) is a constant speed drive device of the pneumatic generator, characterized in that it advances back and forth along the rail (10) installed in the first half of the speed increaser on the cart (7).
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