KR101215508B1 - Yaw system for wind turbine - Google Patents
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Abstract
풍력발전기용 요 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템은, 타워에 고정되는 기어 림, 회전하는 나셀의 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임을 상기 기어 림에 연결하여 지지하는 요 베어링, 상기 베이스 프레임에 장착되어 상기 기어 림에 피니언 기어로 연결되는 요 드라이브 모터, 및 상기 기어 림에 고정되는 요 브레이크 디스크와 상기 요 브레이크 디스크에 제동력을 발생시키는 전자기력 발생부를 포함하는 요 브레이크를 포함한다.A yaw system for a wind turbine is disclosed. Yaw system for a wind turbine according to an embodiment of the present invention, the gear rim fixed to the tower, the base frame of the rotating nacelle, the yaw bearing for supporting the base frame connected to the gear rim, mounted on the base frame And a yaw brake including a yaw drive motor connected to the gear rim with a pinion gear, and an yaw brake disc fixed to the gear rim, and an electromagnetic force generating unit for generating a braking force to the yaw brake disc.
Description
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력발전기용 용 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine, and more particularly to a system for a wind turbine.
알려진 바와 같이, 풍력발전기(wind turbine)의 요 시스템(yaw system)은 나셀(nacelle), 즉 블레이드의 방향을 바람이 불어오는 방향으로 향하게 하여, 풍력발전기 전체에 작용하는 하중을 줄이고 풍력발전기의 효율을 크게 한다.As is known, the yaw system of a wind turbine orients the nacelle, or blade, in the direction of the wind, reducing the load on the wind turbine as a whole and reducing the wind turbine's efficiency. Increase
요 시스템은 회전하는 나셀을 타워에 연결하고 지지하는 요 베어링, 나셀의 요잉(yawing)을 수행하는 요 드라이브, 및 나셀의 요잉을 제동하는 요 브레이크를 포함한다.The yaw system includes a yaw bearing that connects and supports a rotating nacelle to a tower, a yaw drive that performs yawing of the nacelle, and a yaw brake that brakes the yawing of the nacelle.
요 브레이크는 기어 림(gear rim)을 개재하여 타워에 고정되는 요 브레이크 디스크, 나셀에 장착되는 켈리퍼(caliper)에서 유압으로 작동되는 요 브레이크 피스톤, 및 요 브레이크 피스톤에 부착되어 요 브레이크 디스크에 마찰되는 패드를 포함한다.The yaw brake is a yaw brake disc fixed to the tower via a gear rim, a yaw brake piston hydraulically operated from a caliper mounted on the nacelle, and a yaw brake piston attached to the yaw brake piston to friction with the yaw brake disc. A pad.
풍력발전기 사용 중, 요 브레이크는 요 브레이크 디스크와 패드의 마모로 인한 분진 및 설치 지역에 따라 대기 중의 먼지와 다양한 불순물에 노출된다. 요 브레이크의 특성상, 요 브레이크 디스크가 수평으로 놓이게 되므로 분진이나 불순물이 요 브레이크 디스크 위에 쌓이게 된다.During wind turbine use, yaw brakes are exposed to dust and various impurities in the atmosphere, depending on dust and installation areas caused by wear of the yaw brake discs and pads. Due to the nature of the yaw brake, the yaw brake disc is placed horizontally, so dust or impurities accumulate on the yaw brake disc.
이로 인하여, 요 브레이크 디스크와 패드의 마찰면에 설정되는 조도 및 마찰계수가 영향을 받게 된다. 따라서 요 브레이크에서 초기 설계시 예상하지 못한 소음 및 진동이 발생하고, 내구성이 저하되며, 패드의 교체 시기가 단축될 수 있다.As a result, the roughness and coefficient of friction set on the friction surface of the yaw brake disc and the pad are affected. Thus, the yaw brake may generate unexpected noise and vibration during initial design, reduce durability, and shorten the time for replacing the pads.
본 발명의 일 실시예는 전자기력을 이용하여 비마찰 제동을 구현하는 풍력발전기용 요 시스템을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a yaw system for a wind power generator that implements non-friction braking using electromagnetic force.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템은, 타워에 고정되는 기어 림, 회전하는 나셀의 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임을 상기 기어 림에 연결하여 지지하는 요 베어링, 상기 베이스 프레임에 장착되어 상기 기어 림에 피니언 기어로 연결되는 요 드라이브 모터, 및 상기 기어 림에 고정되는 요 브레이크 디스크와 상기 요 브레이크 디스크에 제동력을 발생시키는 전자기력 발생부를 포함하는 요 브레이크를 포함한다.Yaw system for a wind turbine according to an embodiment of the present invention, the gear rim fixed to the tower, the base frame of the rotating nacelle, the yaw bearing for supporting the base frame connected to the gear rim, mounted on the base frame And a yaw brake including a yaw drive motor connected to the gear rim with a pinion gear, and an yaw brake disc fixed to the gear rim, and an electromagnetic force generating unit for generating a braking force to the yaw brake disc.
상기 요 브레이크는 상기 베이스 프레임에 장착되는 브래킷을 더 포함하고, 상기 전자기력 발생부는 상기 브래킷에 장착되어 상기 요 브레이크 디스크의 상부 및 하부 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.The yaw brake may further include a bracket mounted to the base frame, and the electromagnetic force generating unit may be mounted to the bracket and disposed at at least one of an upper portion and a lower portion of the yaw brake disc.
상기 전자기력 발생부는 상기 요 브레이크 디스크의 원주 방향으로 따라 복수로 배치될 수 있다.The electromagnetic force generating unit may be disposed in plural along the circumferential direction of the yaw brake disc.
상기 브래킷은, 상기 베이스 프레임에 장착되어 수직 하방으로 뻗은 수직부, 상기 수직부에 고정되어 상기 요 브레이크 디스크의 상부와 하부에 배치되는 제1 수평부 및 제2 수평부를 포함하며, 상기 전자기력 발생부는, 철심을 감은 코일로 형성되고, 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부에 각각 장착되며, 상기 철심의 끝 부분을 상기 요 브레이크 디스크의 상면과 하면에 각각 마주하는 제1 전자기력 발생부와 제2 전자기력 발생부를 포함할 수 있다.The bracket includes a vertical portion mounted to the base frame and extending vertically downward, and fixed to the vertical portion and having first and second horizontal portions disposed on upper and lower portions of the yaw brake disc, and the electromagnetic force generating portion A first electromagnetic force generating unit and a first electromagnetic force generating unit, each of which is formed of a coil wound around an iron core and mounted to the first horizontal unit and the second horizontal unit, respectively, the end of the iron core facing the upper and lower surfaces of the yaw brake disc, respectively. 2 may include an electromagnetic force generating unit.
상기 브래킷은, 상기 베이스 프레임에 장착되어 수직 하방으로 뻗은 수직부, 상기 수직부에 고정되어 상기 요 브레이크 디스크의 상부와 하부에 배치되는 제1 수평부 및 제2 수평부를 포함하며, 상기 전자기력 발생부는 상기 수직부에 코일을 감아서 형성될 수 있다.The bracket includes a vertical portion mounted to the base frame and extending vertically downward, and fixed to the vertical portion and having first and second horizontal portions disposed on upper and lower portions of the yaw brake disc, and the electromagnetic force generating portion It may be formed by winding a coil on the vertical portion.
상기 브래킷은, 상기 베이스 프레임에 장착되어 수직 하방으로 뻗어 형성되고,, 상기 전자기력 발생부는, 철심을 감은 코일로 형성되고, 상기 브래킷의 상측과 하측에 각각 수평 상태로 장착되며, 상기 철심의 길이 방향 둘레 부분을 상기 요 브레이크 디스크의 상면과 하면에 각각 마주하는 제1 전자기력 발생부와 제2 전자기력 발생부를 포함할 수 있다.The bracket is mounted to the base frame and extends vertically downward, the electromagnetic force generating unit is formed of a coil wound around the iron core, is mounted on the upper side and the lower side of the bracket in a horizontal state, respectively, the longitudinal direction of the iron core The circumferential portion may include a first electromagnetic force generator and a second electromagnetic force generator that face the upper and lower surfaces of the yaw brake disc, respectively.
상기 전자기력 발생부는 상기 요 브레이크 디스크의 원주 방향으로 설정된 길이를 같이는 호 상태로 형성될 수 있다.The electromagnetic force generating unit may be formed in an arc state with a length set in the circumferential direction of the yaw brake disc.
상기 브래킷은 상기 베이스 프레임에 장착되어 수직 하방으로 뻗어 형성되고, 상기 전자기력 발생부는 수평 호부를 감은 코일로 형성되고, 상기 브래킷의 상측과 하측에 각각 수평으로 장착되며, 상기 수평 호부의 대향면을 상기 요 브레이크 디스크의 상면과 하면에 각각 마주하는 제1 전자기력 발생부와 제2 전자기력 발생부를 포함할 수 있다.The bracket is mounted to the base frame and extends vertically downward, the electromagnetic force generating unit is formed of a coil wound around a horizontal arc, mounted horizontally on the upper and lower sides of the bracket, respectively, the opposite surface of the horizontal arc portion The yaw brake disc may include a first electromagnetic force generator and a second electromagnetic force generator respectively facing the top and bottom surfaces thereof.
상기 수평 호부는, 상기 요 브레이크 디스크의 원주에 대응하여 설정된 길이를 가지는 호로 형성되어 상기 브래킷에 고정되며, 상기 요 브레이크 디스크의 상부와 하부에 배치되며, 상기 코일은 상기 수평 호부를 감을 수 있다.The horizontal arc portion may be formed as an arc having a length set corresponding to the circumference of the yaw brake disc and fixed to the bracket, and may be disposed above and below the yaw brake disc, and the coil may wind the horizontal arc portion.
상기 수평 호부는, 상기 호의 길이 방향으로 이격 구비되며 상기 코일이 감기는 복수의 종부재들과, 상기 종부재들의 상단과 하단을 각각 연결하여 상기 요 브레이크 디스크와 평행한 횡부재를 포함할 수 있다.The horizontal arc part may include a plurality of longitudinal members spaced in the longitudinal direction of the arc and wound around the coil, and horizontal members parallel to the yaw brake disc by connecting upper and lower ends of the longitudinal members, respectively. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 요 브레이크가 전자기력을 이용한 비마찰 제동을 구현하므로 마찰과 분진 및 이물질로 인하여 발생되는 소음이나 진동을 제거하고, 요 브레이크의 내구성 저하을 방지하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, since the yaw brake implements non-friction braking using electromagnetic force, it has the effect of removing noise or vibration generated by friction, dust, and foreign matter, and preventing durability of the yaw brake.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템의 단면도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 요 브레이크의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크의 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크의 평면도이다.
도 9는 도 8에 적용되는 요 브레이크의 사시도이다.
도 10은 도 9의 정면도이다.1 is a cross-sectional view of a yaw system for a wind turbine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the yaw brake applied to FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
4 is a plan view of a yaw brake applied to a yaw system for a wind turbine according to a second embodiment of the present invention.
5 is a side view of a yaw brake applied to a yaw system for a wind turbine according to a third embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a yaw brake applied to a yaw system for a wind turbine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6.
8 is a plan view of a yaw brake applied to a yaw system for a wind turbine according to a fifth embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of the yaw brake applied to FIG. 8.
10 is a front view of FIG. 9.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템(100)의 단면도이다.Hereinafter, a yaw system for a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of a
제1 실시예의 풍력방전기용 요 시스템(100)은 타워(1)에 나셀(미도시)의 베이스 프레임(2)을 장착하여, 베이스 프레임(2)을 통하여 나셀을 회전시키거나 제동시키는 구조로 형성된다.The
도 1을 참조하면, 풍력발전기용 요 시스템(100)은 기어 림(3), 요 베어링(4), 피니언 기어(5)와 요 드라이브 모터(6) 및 요 브레이크(10)를 포함한다. 요 브레이크(10)는 서로 상대 운동 또는 일체로 연결되는 요 브레이크 디스크(11)와 전자기력 발생부(12)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
기어 림(3)은 타워(1)의 상단에 대응하는 원형으로 형성되어, 타워(1)의 상단에 고정 설치된다. 또한 기어 림(3)은 요 드라이브 모터(6) 구동시 반력을 제공하도록 외주에 치열을 구비하고, 베이스 프레임(2)을 지지할 수 있도록 타워(1)의 중심 및 상방을 향하도록 개방되는 계단 구조의 고정부(31)를 형성한다.The
베이스 프레임(2)은 고정부(31)의 내측에 대응하여 하방으로 돌출되는 지지부(21)를 형성하여, 기어 림(3) 및 고정부(31)에 지지된다. 베이스 프레임(2)은 회전하는 나셀의 다른 구성 요소들(미도시)의 장착 공간을 제공한다. 즉 베이스 프레임(2)이 회전함에 따라 나셀이 타워(1) 에서 요잉 된다.The
요 베어링(4)은 기어 림(3)의 고정부(31)와 베이스 프레임(2)의 지지부(21) 사이에 개재되어, 베이스 프레임(2)의 지지부(21)를 기어 림(3)의 고정부(31)에 회전 가능하게 연결한다. 즉 요 베어링(4)은 기어 림(3) 상에서 베이스 프레임(2)을 회전 가능하게 지지한다.The yaw bearing 4 is interposed between the
요 드라이브 모터(6)는 베이스 프레임(2)의 상면에 수직 하방으로 장착되고 그 하단에 피니언 기어(5)를 구비한다. 피니언 기어(5)는 기어 림(3)의 치열에 기어 결합되어 요 드라이브 모터(6) 구동에 따라 자전하면서 기어 림(3)의 외주를 따라 공전한다. 피니언 기어(5)의 공전으로, 요 드라이브 모터(6)를 장착한 베이스 프레임(2) 및 이를 포함하는 나셀이 타워(1) 상에서 요잉 된다.The yaw drive motor 6 is mounted vertically downward on the upper surface of the
요 브레이크(10)는 바람이 부는 방향으로 요잉된 나셀을 고정시키는 제동력을 발생시킨다. 즉 요 브레이크 디스크(11)와 전자기력 발생부(12)는 요잉된 방향으로 베이스 프레임(2)을 고정시킨다.The
요 브레이크 디스크(11)는 자성을 가지는 예를 들면, 스틸 재질의 원판 고리로 형성되어 기어 림(3)에 수평 상태로 고정 장착된다. 전자기력 발생부(12)는 제어되는 전자기력으로 요 브레이크 디스크(11)에 제동력을 발생시키도록 다양한 구조로 형성될 수 있다.The
요 브레이크(10)는 고정되는 요 브레이크 디스크(11)와 회전하는 베이스 프레임(2)을 선택적으로 연결 또는 분리하기 위하여, 나셀의 베이스 프레임(2)에 장착되는 브래킷(13)을 더 포함한다. 브래킷(13)은 다양한 구조로 형성되며, 브래킷(13)의 구조에 따라 전자기력 발생부(12)가 다양한 구조로 형성될 수 있다.The
전자기력 발생부(12)는 전자기력에 의한 제동력을 요 브레이크 디스크(11)에 작용 또는 해제시키도록 브래킷(13)에 장착되며, 요 브레이크 디스크(11)의 상부와 하부 양측에 배치된다. 또한 전자기력 발생부는 요구되는 제동력에 따라 요 브레이크 디스크의 상부 또는 하부 일측에 배치될 수 있다(미도시). 편의상, 이하의 설명에서 전자기력 발생부(12)는 요 브레이크 디스크(11)에 양측에 배치되어 있다.The electromagnetic
도 2는 도 1에 적용되는 요 브레이크(10)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 일례로써 설명하면, 요 브레이크(10)에서, 브래킷(13)은 수직부(133), 제1 수평부(131) 및 제2 수평부(132)를 포함한다.FIG. 2 is a perspective view of the
수직부(133)는 절곡된 장착부(134)에 관통구(135)를 형성하고 관통구(135)를 관통하는 볼트(136)(도 1 참조)에 너트(137)(도 1 참조)를 체결함으로써 브래킷(13)이 베이스 프레임(2)에 장착된다. 수직부(133)는 베이스 프레임(2)에 장착된 상태에서 수직 하방으로 뻗어 형성된다. 이때 수직부(133)는 요 브레이크 디스크(11)의 위치보다 더 낮은 위치까지 신장된다.The
제1 수평부(131)는 요 브레이크 디스크(11)의 상부에 이격 배치되어 수직부(133)의 일측에 고정된다. 제2 수평부(132)는 요 브레이크 디스크(11)의 하부에 이격 배치되어 수직부(133)의 일측에 고정된다. 제1, 제2 수평부(131, 132)는 요 브레이크 디스크(11)의 상부와 하부에서 동일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 배치된다. 즉 요 브레이크 디스크(11)는 제1, 제2 수평부(131, 132) 사이에 배치된다.The first
전자기력 발생부(12)는 철심(211, 221)과 철심(211, 221)을 각각 감는 코일(212, 222)로 형성되며, 제1 수평부(131)에 장착되는 제1 전자기력 발생부(121) 및 제2 수평부(132)에 장착되는 제2 전자기력 발생부(122)를 포함한다.The electromagnetic
철심(211, 221)이 제1, 제2 수평부(131, 132)에 각각 장착되고, 철심(211, 221)의 끝 부분이 각각 요 브레이크 디스크(11)의 상면과 하면에 설정된 간격(C1, C2)으로 이격되어 마주한다.
간격(C1, C2)은, 철심(211, 221)에 의하여 형성되는 전자기력을 요 브레이크 디스크(11)에 제동력으로 작용시킬 때, 요 브레이크 디스크(11)의 비마찰 제동을 구현한다. 간격(C1, C2)은 요 브레이크 디스크(11) 상면과 하면에 형성되는 제동력을 설정한다.The gaps C1 and C2 implement non-friction braking of the
제어부(미도시)는 나셀에 장착된 풍향계(미도시)에서 측정한 바람의 방향과 나셀, 즉 블레이드(미도시)가 향하고 있는 방향 정보를 비교하여, 설정치 이상의 차이가 있는 경우, 요 드라이브 모터(6)를 구동한다.The controller (not shown) compares the direction of the wind measured by the wind vane (not shown) mounted on the nacelle with the direction information of the nacelle, that is, the blade (not shown). 6).
따라서 기어 림(3)의 지지를 받으면서 요 드라이브 모터(6)에 연결된 피니언 기어(5)가 자전하면서 기어 림(3)의 외주를 공전하므로 나셀이 회전한다. 이때. 제어부는 나셀, 즉 베이스 프레임(2)의 회전속도 및 중량 등을 고려하여 요 브레이크(10)를 제어한다. 제어부는 코일(212, 222)에 인가되는 전류를 제어함으로써 요 브레이크(10)의 제동력을 제어한다.Accordingly, the nacelle rotates because the
제어부는 나셀의 방향과 바람의 방향이 오차 범위 이내로 접근하는지를 판단하여 요 드라이브 모터(6)의 구동을 멈추어 나셀을 정지시킨다. 제어부는 코일(212, 222)에 전류를 인가하여 철심(211, 221)에 전자기력을 형성함으로써, 철심(211, 221)과 요 브레이크 디스크(11) 사이에 비마찰 제동을 구현한다.The control unit determines whether the direction of the nacelle and the direction of the wind is within the error range to stop the drive of the yaw drive motor 6 to stop the nacelle. The control unit forms an electromagnetic force on the
이하에서 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 실시예들을 비교하여 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여, 비교 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described. The description of the same configuration will be omitted by comparing the embodiments, and different configurations will be described.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템(200)에 적용되는 요 브레이크(210)의 평면도이다. 도 1의 풍력발전기용 요 시스템(100)은 하나의 요 브레이크(10)를 예시하고 있다. 이에 비하여, 도 4의 풍력발전기용 요 시스템(200)은 요 브레이크(10)를 복수로 구비한다.4 is a plan view of the yaw brake 210 applied to the
도 4를 참조하면, 요 브레이크(10)는 각각 제1 실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 요 브레이크들(10)은 하나의 요 브레이크 디스크(11)를 공유하면서 전자기력 발생부(12)를 각각 구비한다.Referring to FIG. 4, the
즉 전자기력 발생부(12)는 요 브레이크 디스크(11)의 원주 방향으로 따라 복수로 배치된다. 따라서 요 브레이크 디스크(11)의 원주 방향에서 제동력이 균등하게 형성될 수 있다. 전자기력 발생부(12)가 요 브레이크 디스크(11)의 중심에 대하여 대칭 구조를 형성하고, 각 측에서 복수로 배치된다.That is, the electromagnetic
즉 요 브레이크 디스크(11)에서 원주 방향으로 균등한 제동력이 보다 강하게 형성될 수 있다. 요 브레이크(10)의 개수, 자기력을 형성하는 요 브레이크(10)와 요 브레이크 디스크(11)의 대응하는 면적은 나셀 회전시 최대 토크를 고려하여 설정될 수 있다.That is, the braking force uniform in the circumferential direction in the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크(310)의 측면도이다. 도 5를 참조하면, 요 브레이크(310)에서 브래킷(313)은 수직부(333), 제1 수평부(331) 및 제2 수평부(332)를 포함한다. 5 is a side view of a
수직부(333)는 베이스 프레임(2)에 장착된 상태에서 수직 하방으로 뻗어 형성된다. 제1 수평부(331)는 요 브레이크 디스크(11)의 상부에서 이격 배치되어 수직부(333)의 일측에 고정된다. 제2 수평부(332)는 요 브레이크 디스크(11)의 하부에 이격 배치되어 수직부(333)의 일측에 고정된다. 또한, 요 브레이크 디스크(11)의 상부와 하부에서, 제1, 제2 수평부(331, 332)의 대향면은 요 브레이크 디스크(11)의 상면과 하면에 각각 설정된 간격(C31, C32)으로 이격된다.The
전자기력 발생부(32)는 제1, 제2 수평부(331, 332) 사이에 대응하는 수직부(333)에 코일(322)을 감아서 형성된다. 수직부(333)에 연결되는 제1, 제2 수평부(331, 332)에 형성되는 전자기력이 요 브레이크 디스크(11)에 제동력으로 작용한다. 제3 실시예의 전자기력 발생부(32)는 제1, 제2 전자기력 발생부(121, 122)를 구비하는 제1 실시예의 전자기력 발생부(12)보다 간단한 구조로 형성된다.The electromagnetic
간격(C31, C32)은, 수직부(333) 및 제1, 제2 수평부(331, 332)에 의하여 형성되는 전자기력을 요 브레이크 디스크(11)에 제동력으로 작용시킬 때, 요 브레이크 디스크(11)의 비마찰 제동을 구현한다.The intervals C31 and C32 are the
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크(410)의 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 제4 실시예의 요 브레이크(410)에서, 브래킷(413)은 베이스 프레임(2)에 장착되어 수직 하방으로 뻗어 형성된다.6 is a perspective view of a
전자기력 발생부(42)는 철심(311, 321)과 철심(311, 321)을 각각 감은 코일(312, 322)로 형성되며, 브래킷(413)의 상측과 하측에 수평 상태로 각각 장착되는 제1, 제2 전자기력 발생부(431, 432)를 포함한다.The electromagnetic
즉 철심(311, 321)의 길이 방향 둘레 부분이 요 브레이크 디스크(11)의 상면과 하면에 각각 마주한다. 따라서 철심(311, 321)을 감은 코일(312, 322)의 외주 부분이 요 브레이크 디스크(11)의 상면과 하면에 각각 설정된 간격(C41, C42)으로 이격되어 마주한다.In other words, the longitudinal circumferential portions of the
철심(311, 321)에 형성되는 전자기력이 요 브레이크 디스크(11)에 제동력으로 작용한다. 따라서 제4 실시예의 전자기력 발생부(42)는 브래킷(13)에 제1, 제2 수평부(131, 132)를 구비하는 제1 실시예의 전자기력 발생부(12)보다 간단한 구조를 형성한다.The electromagnetic force formed on the
간격(C41, C42)은, 철심(311, 321)에 의하여 형성되는 전자기력을 요 브레이크 디스크(11)에 제동력으로 작용시킬 때, 요 브레이크 디스크(11)의 비마찰 제동을 구현한다.The gaps C41 and C42 implement non-friction braking of the
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템에 적용되는 요 브레이크(510)의 평면도이고, 도 9는 도 8에 적용되는 요 브레이크(510)의 사시도이며, 도 10은 도 9의 정면도이다.FIG. 8 is a plan view of the
도 8을 참조하면, 요 브레이크(510)는 요 브레이크 디스크(11)의 원주 방향으로 설정된 길이를 가지는 호 상태로 형성될 수 있다. 또한, 요 브레이크(510)는 하나의 요 브레이크 디스크(11)를 공유하면서 쌍으로 구비할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 9 및 도 10을 참조하면, 요 브레이크(510)에서, 브래킷(513)은 베이스 프레임(2)에 장착되어 수직 하방으로 뻗어 형성된다. 브래킷(513)은 아래에 기재된 제1, 제2 전자기력 발생부(521, 522)를 형성하는 수평 호부(531, 541)의 호 방향 길이에 따라 복수로 구비될 수 있다.9 and 10, in the
전자기력 발생부(52)는 수평 호부(531, 541)과 수평 호부(531, 541)을 각각 감는 코일(532, 542)로 형성되며, 브래킷(513)의 상측과 하측에 수평 상태로 각각 장착되는 제1, 제2 전자기력 발생부(521, 522)를 포함한다. The electromagnetic
수평 호부(531, 541)의 대향면은 요 브레이크 디스크(11)의 상면과 하면에 각각 간격(C51, C52)으로 이격되어 마주한다. 또한 수평 호부(531, 541)는 요 브레이크 디스크(11)의 원주에 대응하여 설정된 길이를 가지는 호로 형성되어 브래킷(513)에 고정된다.The opposing surfaces of the
수평 호부(531, 541)는 호의 길이 방향으로 이격 구비되는 복수의 종부재들(533, 543)과 종부재들(533, 543)의 상단과 하단을 각각 연결하는 횡부재(534, 544)를 포함한다. 종부재들(533, 543)에는 코일(532, 542)이 감기고, 횡부재(534, 544)는 요 브레이크 디스크(11)와 평행하게 배치된다. 실질적으로 간격(C51, C52)은 횡부재(534, 544)와 요 브레이크 디스크(11) 상하면 사이에 설정된다.The
종부재(533, 543) 및 횡부재(534, 544)에 형성되는 전자기력이 횡부재(534, 544)의 범위 내에서 상호 작용하므로 요 브레이크 디스크(11)에 효과적인 제동력으로 작용한다. 제5 실시예의 전자기력 발생부(52)는 요 브레이크 디스크(11)의 원주 방향을 따라 복수로 배치되는 제2 실시예의 전자기력 발생부(12)보다 베이스 프레임(2)에 장착을 편리하게 한다.Electromagnetic forces formed on the
간격(C51, C52)은 횡부재(534, 544)에 의하여 형성되는 전자기력을 요 브레이크 디스크(11)에 작용하여 제동력을 발생시킬 때, 요 브레이크 디스크(11)의 비마찰 제동을 구현한다.The gaps C51 and C52 implement non-friction braking of the
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 요 시스템의 구조에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the structure of the yaw system for a wind power generator according to an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are the same. Within the scope of the present invention, other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting, or adding components, but this will also fall within the scope of the present invention.
1 : 타워 2 : 베이스 프레임
3 : 기어 림 4 : 요 베어링
5 : 피니언 기어 6 : 요 드라이브 모터
10, 210, 310, 410, 510 : 요 브레이크 11 : 요 브레이크 디스크
12, 42 : 전자기력 발생부 13, 313, 413, 513 : 브래킷
21 : 지지부 31 : 고정부
100, 200 : 풍력발전기용 요 시스템 131, 331 : 제1 수평부
121, 431, 521 : 제1 전자기력 발생부 132, 332 : 제2 수평부
122, 432, 522 : 제2 전자기력 발생부 133, 333 : 수직부
134 : 장착부 135 : 관통구
136 : 볼트 137 : 너트
212, 222, 312, 322, 532, 542 : 코일 211, 221, 311, 321 : 철심
531, 541 : 수평 호부 533, 543 : 종부재
534, 544 : 횡부재 C1, C2, C31, C32, C41, C42, C51, C52 : 간격1: tower 2: base frame
3: gear rim 4: yaw bearing
5: pinion gear 6: yaw drive motor
10, 210, 310, 410, 510: yaw brake 11: yaw brake disc
12, 42: electromagnetic
21: support part 31: fixing part
100, 200: yaw system for
121, 431, 521: first electromagnetic
122, 432, 522: second electromagnetic
134: mounting portion 135: through hole
136: bolt 137: nut
212, 222, 312, 322, 532, 542:
531, 541
534, 544: Cross member C1, C2, C31, C32, C41, C42, C51, C52: Spacing
Claims (10)
회전하는 나셀의 베이스 프레임;
상기 베이스 프레임을 상기 기어 림에 연결하여 지지하는 요 베어링;
상기 베이스 프레임에 장착되어 상기 기어 림에 피니언 기어로 연결되는 요 드라이브 모터; 및
상기 기어 림에 고정되는 요 브레이크 디스크와 상기 요 브레이크 디스크에 제동력을 발생시키는 전자기력 발생부를 포함하는 요 브레이크
를 포함하며,
상기 요 브레이크는,
상기 베이스 프레임에 장착되는 브래킷을 더 포함하고,
상기 전자기력 발생부는,
상기 브래킷에 장착되어 상기 요 브레이크 디스크의 상부 및 하부 중 적어도 한 곳에 배치되고,
상기 브래킷은
상기 전자기력 발생부의 코일이 감기는 수평 호부를 더 포함하며,
상기 수평 호부는,
상기 요 브레이크 디스크의 원주에 대응하여 설정된 길이를 가지는 호로 형성되어 상기 브래킷에 고정되고,
상기 수평 호부는,
상기 호의 길이 방향으로 이격 구비되며 상기 코일이 감기는 복수의 종부재들과,
상기 종부재들의 상단과 하단을 각각 연결하여 상기 요 브레이크 디스크와 평행한 횡부재를 포함하는 풍력발전기용 요 시스템.
Gear rim fixed to the tower;
Base frame of rotating nacelle;
A yaw bearing for connecting and supporting the base frame to the gear rim;
A yaw drive motor mounted to the base frame and connected to the gear rim with a pinion gear; And
A yaw brake including a yaw brake disc fixed to the gear rim and an electromagnetic force generator for generating a braking force to the yaw brake disc;
Including;
The yaw brake is,
Further comprising a bracket mounted to the base frame,
The electromagnetic force generating unit,
Mounted to the bracket and disposed in at least one of the upper and lower portions of the yaw brake disc,
The bracket
Further comprising a horizontal arc winding the coil of the electromagnetic force generating unit,
The horizontal arc portion,
Formed into an arc having a length set corresponding to the circumference of the yaw brake disc and fixed to the bracket,
The horizontal arc portion,
A plurality of longitudinal members which are provided in the longitudinal direction of the arc and wound with the coil;
Yaw system for a wind turbine comprising a horizontal member parallel to the yaw brake disk by connecting the top and bottom of the longitudinal member, respectively.
상기 전자기력 발생부는,
상기 요 브레이크 디스크의 원주 방향으로 따라 복수로 배치되는 풍력발전기용 요 시스템.
The method according to claim 1,
The electromagnetic force generating unit,
Yaw system for a wind turbine is arranged in plurality in the circumferential direction of the yaw brake disk.
상기 브래킷은,
상기 베이스 프레임에 장착되어 수직 하방으로 뻗어 형성되고,
상기 전자기력 발생부는,
상기 수평 호부를 감은 코일로 형성되고, 상기 브래킷의 상측과 하측에 각각 수평으로 장착되며, 상기 수평 호부의 대향면을 상기 요 브레이크 디스크의 상면과 하면에 각각 마주하는 제1 전자기력 발생부와 제2 전자기력 발생부를 포함하는 풍력발전기용 요 시스템.
The method of claim 3,
The bracket,
Is mounted to the base frame and extends vertically downward;
The electromagnetic force generating unit,
A first electromagnetic force generating unit and a second formed in a coil wound around the horizontal arc and horizontally mounted on the upper and lower sides of the bracket, respectively, and opposing surfaces of the horizontal arc on the upper and lower surfaces of the yaw brake disc, respectively; Yaw system for a wind turbine comprising an electromagnetic force generating unit.
상기 수평 호부는,
상기 요 브레이크 디스크의 상부와 하부에 배치되며,
상기 코일은,
상기 수평 호부를 감는 풍력발전기용 요 시스템.The method of claim 8,
The horizontal arc portion,
Disposed above and below the yaw brake disc,
Wherein:
Yaw system for a wind turbine winding the horizontal arc.
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