KR101259447B1 - Brake system - Google Patents

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임인규
황성목
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

브레이크 시스템이 개시된다. 타워의 상부측에 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크, 일측이 나셀 하측부에 설치되어 나셀과 함께 회전가능하며, 타측에 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동부, 요 브레이크 디스크의 면적을 줄이기 위해 요 브레이크 디스크에 형성되는 개구부 및 일측이 타워의 표면에 의하여 지지되고, 타측이 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면에 접하여 요 브레이크 디스크를 지지하는 보강부를 포함한다. A brake system is disclosed. The yaw brake disc is formed on the upper side of the tower along the surface of the tower, one side is installed in the lower portion of the nacelle rotatable with the nacelle, the braking part that can press and brake one side of the yaw brake disc on the other side, yaw brake The opening and one side formed in the yaw brake disc to reduce the area of the disc is supported by the surface of the tower, the other side includes a reinforcement for supporting the yaw brake disc in contact with the upper and lower surfaces of the yaw brake disc.

Description

브레이크 시스템 { Brake system }Brake system

본 발명은 브레이크 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a brake system.

풍력 발전은 풍력으로 발전기를 구동하여 전력을 생산한다. 풍력 발전은 기존의 화석연료나 우라늄 등을 이용한 발전 방식과 달리 공해가 발생하지 않는 전력 생산 방식이다.Wind power generates power by driving generators with wind power. Wind power generation is a power generation method that does not generate pollution, unlike conventional generation methods using fossil fuel or uranium.

풍력 발전기는 풍력에 의해 회전되는 로터(rotor)와, 이 로터에 연결되어 회전운동을 전달하는 드라이브 트레인(저속축, 증속기, 고속축)과 이의 후단에 연결된 발전기, 상기 기기들이 설치되는 나셀(nacelle) 및 나셀을 지지하는 타워(tower)로 구성된다.The wind generator includes a rotor that is rotated by wind, a drive train connected to the rotor (slow speed, gearbox, and high speed shaft), a generator connected to the rear end thereof, and a nacelle in which the devices are installed. nacelle) and a tower supporting the nacelle.

한편, 나셀에는 요 에러(yaw error ; 로터의 회전면과 풍향이 수직상태로부터 벗어나는 각도로서, 값이 클수록 풍력 활용도가 저하되어 출력이 감소되고, 시스템에 불안정한 하중이 작용하게 되어 수명 단축을 초래하는 원인이 된다.)에 대응하기 위하여 요 시스템(yaw system)이 구비된다. 즉, 요 시스템은 풍력 발전기가 최고의 효율로 전력을 생산할 수 있도록 하기 위하여 항상 맞바람이 부는 방향으로 풍력 발전기의 블레이드 및 나셀을 회전시키는 장치이다.On the other hand, in the nacelle, the yaw error (yaw error) is the angle at which the rotor's rotational plane and the wind direction deviate from the vertical state.The larger the value, the lower the wind power utilization, resulting in reduced power and unstable load acting on the system. Yaw system is provided to respond to this. In other words, the yaw system is a device that rotates the blades and nacelle of the wind generator in the wind blowing direction in order to ensure that the wind generator can produce power at the highest efficiency.

나셀이 회전하게 될 경우, 매우 큰 요 모멘트(yaw moment)가 발생하게 되는데, 이를 제어하기 위하여, 브레이크 시스템(brake system)이 필요하다. 브레이크 시스템이 타워를 중심으로 회전을 하고 있는 나셀에 제동을 걸 경우, 브레이크 시스템의 요 브레이크 디스크에 제동력이 걸린 상태에서 나셀이 적절한 속도로 회전하게 된다.When the nacelle rotates, a very large yaw moment occurs, and in order to control it, a brake system is required. When the brake system brakes the nacelle rotating around the tower, the nacelle rotates at an appropriate speed with the braking force applied to the yaw brake disc of the brake system.

한편, 풍력 발전기가 저속으로 요 방향으로 회전시 브레이크 시스템의 패드와 요 브레이크 디스크 사이의 마찰에 의해서, 요 브레이크 디스크에서 진동 및 소음이 발생한다.
On the other hand, when the wind generator rotates in the yaw direction at low speed, vibration and noise are generated in the yaw brake disc by friction between the pad of the brake system and the yaw brake disc.

본 발명의 실시예는 풍력 발전기의 진동 및 소음을 감소시킬 수 있는 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.Embodiment of the present invention is to provide a brake system that can reduce the vibration and noise of the wind generator.

또한, 본 발명의 일 실시예는 요 브레이크 디스크의 강도를 향상시킬 수 있는 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
In addition, an embodiment of the present invention is to provide a brake system that can improve the strength of the yaw brake disk.

본 발명의 일 측면에 따르면, 타워 및 상기 타워의 상측에 위치되어 상기 타워를 중심으로 좌우 방향으로 회전가능한 나셀을 포함하는 풍력 발전기의 좌우 방향 회전을 제어하는 브레이크 시스템으로서, 상기 타워의 상부측에 상기 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크, 일측이 나셀 하측부에 설치되어 상기 나셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동부, 상기 요 브레이크 디스크의 면적을 줄이기 위해 상기 요 브레이크 디스크에 형성되는 개구부 및 일측이 상기 타워의 표면에 의하여 지지되고, 타측이 상기 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면에 접하여 상기 요 브레이크 디스크를 지지하는 보강부를 포함하되, 상기 개구부는 상기 제동부의 가압 영역과 겹치지 않도록 상기 요 브레이크 디스크 상에서 반경 방향으로 상기 가압 영역의 외측 또는 내측에 형성되는 것, 풍력 발전기의 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a brake system for controlling the left and right rotation of the wind generator comprising a tower and a nacelle located on the upper side of the tower rotatable in the horizontal direction about the tower, the upper side of the tower A yaw brake disc formed along the surface of the tower, one side of which is installed at the lower portion of the nacelle and rotatable with the nacelle, and a braking part capable of pressing and braking one side of the yaw brake disc to the other side, the yaw brake disc Opening and one side formed in the yaw brake disc to reduce the area of the support is supported by the surface of the tower, the other side includes a reinforcement for supporting the yaw brake disc in contact with the upper and lower surfaces of the yaw brake disc, The opening does not overlap the pressing area of the braking part. That in the radial direction on the disk ACH formed in the outside or inside of the pressing zone, can be provided with a brake system of a wind turbine.

이때, 상기 요 브레이크 디스크는 상기 타워의 내주면 또는 외주면을 따라 형성될 수 있다.In this case, the yaw brake disc may be formed along an inner circumferential surface or an outer circumferential surface of the tower.

한편, 상기 개구부는 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 개구부는 상기 타워의 내주면 또는 외주면에 인접하게 동일 반지름 상에 배열될 수 있다.On the other hand, the opening is formed in plurality, the plurality of openings may be arranged on the same radius adjacent to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the tower.

한편, 상기 복수개의 개구부는 상기 요 브레이크 디스크 상에서 동일 간격으로 배열될 수 있다.The plurality of openings may be arranged at equal intervals on the yaw brake disc.

한편, 상기 보강부는 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 보강부는 상기 요 브레이크 디스크 상에서 상기 복수개의 개구부와 번갈아 동일 간격으로 배열될 수 있다.On the other hand, the reinforcement portion is formed of a plurality, the plurality of reinforcement portion may be arranged at the same interval alternately with the plurality of openings on the yaw brake disk.

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한편, 상기 보강부는 상기 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면에 설치될 수 있다.On the other hand, the reinforcement may be installed on the upper and lower surfaces of the yaw brake disc.

한편, 상기 제동부는 일측이 상기 나셀의 하측부에 설치되며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측이 수용되는 수용부가 형성되며, 상기 수용부에는 상기 요 브레이크 디스크 방향으로 이동가능한 브레이크 피스톤 및 상기 브레이크 피스톤과 상기 요 브레이크 디스크 사이에 개재되는 패드가 설치될 수 있다.On the other hand, the braking part is provided on one side of the lower portion of the nacelle, the other side is formed with a receiving portion for receiving one side of the yaw brake disc, the receiving portion is a brake piston and the brake movable in the yaw brake disc direction A pad interposed between the piston and the yaw brake disc may be installed.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 브레이크 시스템을 포함하는 풍력 발전기를 제공할 수 있다.
According to another aspect of the invention, it is possible to provide a wind generator including a brake system.

본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템은 요 브레이크 디스크 상에 개구부를 형성하여 요 브레이크 디스크의 중량을 경감시킴으로써 요 브레이크 디스크에서 발생 되는 진동 및 소음을 감소시킬 수 있다.
Brake system according to an embodiment of the present invention can reduce the weight of the yaw brake disk by forming an opening on the yaw brake disk to reduce the vibration and noise generated in the yaw brake disk.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기의 사시도 이다.
도 2는 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템에서 개구부가 형성된 요 브레이크 디스크 및 보강부의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 보강부의 개략적인 단면도이다.1 is a perspective view of a wind generator having a brake system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a brake system according to an exemplary embodiment.
3 is a plan view of the yaw brake disc and the reinforcement portion having the opening formed in the brake system according to the exemplary embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a reinforcement part of a brake system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a wind generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기의 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2에서는 도면의 간략화를 위하여 나셀(200)의 도시는 생략하고, 나셀(200)의 하우징 하부면을 도면 번호 210으로 표시하였다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템에서 개구부가 형성된 요 브레이크 디스크 및 보강부의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 보강부의 개략적인 단면도이다.1 is a perspective view of a wind generator having a brake system according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic structural diagram of a brake system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the nacelle 200 is omitted for the sake of simplicity, and the housing lower surface of the nacelle 200 is denoted by reference numeral 210. 3 is a plan view of the yaw brake disc and the reinforcement portion having the opening formed in the brake system according to the exemplary embodiment of the present invention. 4 is a schematic cross-sectional view of a reinforcement part of a brake system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기(10)는 로터(20), 타워(100) 및 나셀(200)을 포함한다. 이 때, 타워(100) 및 나셀(200) 사이에는, 요 시스템(300) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)이 설치될 수 있다.1 and 2, a wind generator 10 having a brake system according to an embodiment of the present invention includes a rotor 20, a tower 100, and a nacelle 200. At this time, between the tower 100 and the nacelle 200, the yaw system 300 and the brake system 400 according to an embodiment of the present invention may be installed.

로터(20)는 블레이드(21) 및 허브(22)를 포함한다. 로터(20)의 블레이드(21)가 바람에 의해서 회전하고, 블레이드(21)가 회전하면 허브(22)가 회전하게 된다.The rotor 20 includes a blade 21 and a hub 22. The blade 21 of the rotor 20 rotates by wind, and when the blade 21 rotates, the hub 22 rotates.

나셀(200)은 허브(22)에 연결되어 허브를 지지하는 하우징과, 하우징 내부에 설치되는 증속기 및 발전기 등의 구성 요소를 포함할 수 있다.The nacelle 200 may include a housing connected to the hub 22 to support the hub, and components such as a speed increaser and a generator installed inside the housing.

허브(22)의 회전에 따라 나셀(200)로 전달된 회전력은 나셀 내부의 증속기(미도시)를 통해서 증속된다. 증속된 회전력은 나셀(200) 내부에 위치되는 발전기(도면 미도시)에 의하여 전기 에너지로 변환될 수 있다. 이와 같은 구성은 풍력 발전기에 있어서 일반적인 구성이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.As the hub 22 rotates, the rotational force transmitted to the nacelle 200 is increased through a speed increaser (not shown) inside the nacelle. The increased rotational force may be converted into electrical energy by a generator (not shown) located inside the nacelle 200. Since such a configuration is a general configuration in a wind generator, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 나셀(200)은 나셀의 하측에 위치되는 타워(100)에 의하여 지지된다. 타워(100)는 하부가 넓고 가운데가 빈 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the nacelle 200 is supported by a tower 100 located below the nacelle. The tower 100 may be formed in a cylindrical shape having a wide bottom and an empty hollow.

한편, 나셀(200)은 타워(100)의 상측에 위치되어 타워(100)를 중심으로 좌우 방향으로 회전한다. 여기에서 타워(100)를 중심으로 한 좌우 방향 회전은 요(yaw) 방향 회전으로 지칭될 수 있다.On the other hand, the nacelle 200 is located above the tower 100 and rotates in the left and right direction about the tower 100. Here, the left and right rotation about the tower 100 may be referred to as yaw rotation.

이와 같이 나셀(200)이 타워(100)의 상측에서 바람이 불어오는 방향에 따라 요 방향으로 회전하기 위하여 나셀(200)과 타워(100) 사이에는 요 시스템(300)이 구비된다.Thus, the yaw system 300 is provided between the nacelle 200 and the tower 100 so that the nacelle 200 rotates in the yaw direction according to the wind blowing direction from the top of the tower 100.

요 시스템(300)은 풍력 발전기의 로터(20)와 나셀(200)을 바람이 불어오는 방향으로 향하게 하여 풍력 발전기의 효율이 최대가 되게 하고, 풍력 발전기 전체에 작용하는 피로하중을 감소시키는 역할을 한다.Yaw system 300 is to direct the rotor 20 and the nacelle 200 of the wind generator in the direction of the wind blowing to maximize the efficiency of the wind generator, and serves to reduce the fatigue load acting on the wind generator as a whole do.

요 시스템(300)은 기어림(310), 요 베어링(320) 및 요 드라이브(330)를 포함할 수 있다.Yaw system 300 may include a gear rim 310, a yaw bearing 320, and a yaw drive 330.

기어림(Gear rim: 310)은 타워(100)의 상부측 내주면에 설치될 수 있으며 후술하는 요 드라이브의 구동 기어와 맞물리도록 형성된다.Gear rim 310 may be installed on the inner peripheral surface of the upper side of the tower 100 is formed to mesh with the drive gear of the yaw drive to be described later.

기어림(310)과 나셀(200)의 하우징 하부면(210) 사이에는 나셀(200)이 타워(100) 상측에서 요 방향으로 용이하게 회전할 수 있도록 요 베어링(320)이 타워 내주면을 따라 설치된다.Between the gear 310 and the housing lower surface 210 of the nacelle 200, the yaw bearing 320 is installed along the inner circumferential surface of the tower so that the nacelle 200 can be easily rotated in the yaw direction from the top of the tower 100. do.

요 드라이브(330)는 풍력 발전기의 나셀(200)이 요 방향 회전을 수행할 수 있도록 하기 위한 구성 요소이다.Yaw drive 330 is a component for allowing the nacelle 200 of the wind generator to perform yaw rotation.

요 드라이브(330)는 나셀(200)의 하우징 하부면(210)의 상측에 위치되는 구동 모터(332)와 상기 구동 모터(332)로부터 하측으로 연장되는 회전축의 단부에서 회전가능한 구동 기어(334)를 포함할 수 있다.The yaw drive 330 is a drive motor 334 rotatable at an end of a drive motor 332 located above the housing lower surface 210 of the nacelle 200 and a rotating shaft extending downward from the drive motor 332. It may include.

구동 기어(334)는 기어림(310)의 내주면에 맞물리도록 형성된다. 이에 따라 구동 모터(332)에 의하여 구동 기어(334)가 기어림(310)의 내주면을 따라 회전하고, 이에 따라 나셀이 타워(100) 상부에서 요 방향으로 회전하게 된다.The drive gear 334 is formed to engage the inner circumferential surface of the gear 310. Accordingly, the drive gear 334 is rotated along the inner circumferential surface of the gear 310 by the drive motor 332, so that the nacelle rotates in the yaw direction from the top of the tower 100.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)은 타워(100)를 중심으로 좌우 방향으로 회전가능한 나셀(200)을 구비하는 풍력 발전기의 좌우 방향 회전을 제어한다.On the other hand, the brake system 400 according to an embodiment of the present invention controls the left and right rotation of the wind generator having a nacelle 200 rotatable in the left and right direction about the tower 100.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the brake system 400 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)은 요 브레이크 디스크(410) 및 제동부(420)를 포함할 수 있다.2 and 3, the brake system 400 according to an embodiment of the present invention may include a yaw brake disc 410 and a brake 420.

요 브레이크 디스크(410)는 타워(100)의 상부 내측면에 상기 타워(100)의 내주부를 따라 형성된다. 도 3을 참조하면, 요 브레이크 디스크(410)는 하나의 링형 디스크로 구성될 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 하나의 링형 디스크의 상부면 및 하부면에는 마찰면이 형성된다.The yaw brake disc 410 is formed along the inner circumference of the tower 100 on the upper inner surface of the tower 100. Referring to FIG. 3, the yaw brake disc 410 may be composed of one ring disk. At this time, although not shown in the figure, the friction surface is formed on the upper surface and the lower surface of one ring-shaped disk.

한편, 후술하는 제동부(420)와 요 브레이크 디스크(410)의 마찰에 의해서 요 브레이크 디스크(410)에는 진동이 발생한다. 요 브레이크 디스크(410)가 진동할 경우에, 요 브레이크 디스크(410)에서 발생 되는 진동에 의한 소음의 크기는 요 브레이크 디스크의 면적에 비례한다. 왜냐하면, 음향파워는 진동패널의 면적과 비례하기 때문이다. 이러한 요 브레이크 디스크(410)에서 발생 되는 진동소음을 감소시키기 위해서, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템에서는 요 브레이크 디스크(410)의 표면에 개구부(411)가 형성된다. 이에 따라, 요 브레이크 디스크(410)의 면적이 작아지게 되어 요 브레이크 디스크(410)에서 발생 되는 진동소음이 감소하게 된다.On the other hand, vibration occurs in the yaw brake disc 410 by friction between the brake unit 420 and the yaw brake disc 410 which will be described later. When the yaw brake disc 410 vibrates, the amount of noise caused by the vibration generated in the yaw brake disc 410 is proportional to the area of the yaw brake disc. This is because acoustic power is proportional to the area of the vibration panel. In order to reduce vibration noise generated in the yaw brake disc 410, referring to FIG. 3, in the brake system according to the exemplary embodiment, an opening 411 is formed on the surface of the yaw brake disc 410. . Accordingly, the area of the yaw brake disc 410 is reduced, thereby reducing the vibration noise generated by the yaw brake disc 410.

한편, 개구부(411)는 후술하는 제동부의 가압 영역과 겹치지 않도록 요 브레이크 디스크(410) 상에서 반경 방향으로 가압 영역( 제동부의 패드가 마찰하는 마찰면이 형성된 영역 )의 외측 또는 내측에 형성될 수 있다. 만약 개구부(411)가 후술하는 제동부의 가압 영역과 겹치게 되면 제동부와 요 브레이크 디스크(410) 사이의 마찰력이 감소하게 된다.On the other hand, the opening portion 411 may be formed on the yaw brake disc 410 on the outer side or the inner side of the pressing area (the area in which the friction surface on which the pad of the braking part is rubbing) is formed on the yaw brake disc 410 so as not to overlap with the pressing area of the braking part described later. Can be. If the opening 411 overlaps with the pressing area of the brake, which will be described later, the friction force between the brake and the yaw brake disc 410 is reduced.

왜냐하면 제동부가 개구부(411) 상을 지날 때는, 제동부와 요 브레이크 디스크 사이에서 마찰이 발생 되지 않아 제동부와 요 브레이크 디스크(410) 사이의 마찰에 의한 마찰력이 발생 되지 않기 때문이다.This is because, when the braking portion passes over the opening portion 411, no friction occurs between the braking portion and the yaw brake disc, so that no frictional force due to friction between the braking portion and the yaw brake disc 410 is generated.

본 실시예에서는, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 가압 영역(도 3의 A영역)의 외측부에 개구부를 형성하여 개구부가 제동부의 가압 영역과 겹치지 않도록 하였다.In this embodiment, as can be seen from FIG. 3, an opening is formed in the outer side of the pressing area (region A in FIG. 3) so that the opening does not overlap with the pressing area of the braking part.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템에서 개구부(411)는 복수 개로 형성된다. 각각의 개구부는 소정의 지름을 갖는 원형으로 이루어질 수 있으나, 개구부의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, referring to Figure 3, in the brake system according to an embodiment of the present invention a plurality of openings 411 are formed. Each opening may be formed in a circular shape having a predetermined diameter, but the shape of the opening is not limited thereto.

그리고 복수 개의 개구부(411)는 타워(100)의 내주면에 인접하게 동일 반지름 상에 배열되고, 요 브레이크 디스크(410) 상에서 동일 간격으로 배열된다. The plurality of openings 411 are arranged on the same radius adjacent to the inner circumferential surface of the tower 100, and are arranged at equal intervals on the yaw brake disc 410.

이와 같이 복수개의 개구부가 원형으로 이루어져 내주면에 인접하게 동일 간격으로 배열됨으로써 링 형상의 요 브레이크 디스크의 중량 분포가 회전 중심에 대하여 균일하게 이루어질 수 있다. As such, the plurality of openings are formed in a circular shape and are arranged at equal intervals adjacent to the inner circumferential surface so that the weight distribution of the ring-shaped yaw brake disk can be made uniform with respect to the rotation center.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 요 브레이크 디스크(410)에 복수의 개구부(411)가 형성됨으로 인해서, 요 브레이크 디스크(410)의 강도가 약해질 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템은 요 브레이크 디스크를 보강하기 위하여 보강부(430)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, since the plurality of openings 411 are formed in the yaw brake disc 410, the strength of the yaw brake disc 410 may be weakened. In order to solve this problem, referring to FIG. 3, the brake system according to the exemplary embodiment of the present invention may further include a reinforcement part 430 to reinforce the yaw brake disc.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)의 보강부(430)는 일측이 타워(100)의 표면에 의하여 지지되고, 타측이 요 브레이크 디스크(410)의 접하여 요 브레이크 디스크를 지지한다. Referring to Figure 3, the reinforcing portion 430 of the brake system 400 according to an embodiment of the present invention is supported by one surface of the surface of the tower 100, the other side of the yaw brake disk 410 in contact with the yaw Support the brake disc.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)의 보강부(430)는 복수 개로 형성되며, 복수 개의 보강부(430)는 요 브레이크 디스크(410) 상에서 복수 개의 개구부(411)와 번갈아 동일 간격으로 배열될 수 있다.At this time, the reinforcement portion 430 of the brake system 400 according to an embodiment of the present invention is formed in plural, the plurality of reinforcement portion 430 alternately with the plurality of openings 411 on the yaw brake disc 410. It can be arranged at equal intervals.

이와 같이 개구부(411)와 보강부(430)를 번갈아 동일 간격으로 배열함으로써, 링형 요 브레이크 디스크(410)를 지지하는 보강부의 지지 강도가 균일하게 이루어질 수 있다.As such, by arranging the openings 411 and the reinforcement parts 430 at equal intervals alternately, the support strength of the reinforcement parts for supporting the ring-shaped yaw brake disc 410 may be uniform.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 브레이크 시스템(400)의 보강부(430)는 요 브레이크 디스크(410)의 상면 및 하면에 설치된다. 이와 같이, 보강부(430)가 요 브레이크 디스크(410)의 상면 및 하면에 설치됨으로써, 요 브레이크 디스크(410)가 보강부(430)에 의해서 보다 견고하게 지지될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the reinforcement part 430 of the brake system 400 according to the exemplary embodiment of the present invention is installed on the upper and lower surfaces of the yaw brake disc 410. As such, the reinforcement part 430 may be installed on the upper and lower surfaces of the yaw brake disc 410, so that the yaw brake disc 410 may be more firmly supported by the reinforcement part 430.

이와 같이 요 브레이크 디스크(410)가 보강부(430)에 의하여 지지됨으로써, 요 브레이크 디스크(410)의 진동이 감소될 수 있다. 요 브레이크 디스크(410)의 진동이 감소됨에 따라 요 브레이크 디스크(410)에서 발생 될 수 있는 진동에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.As the yaw brake disc 410 is supported by the reinforcement part 430, the vibration of the yaw brake disc 410 may be reduced. As the vibration of the yaw brake disc 410 is reduced, noise caused by vibration that may occur in the yaw brake disc 410 may be reduced.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템은 요 브레이크 디스크(410)가 타워의 내주면을 따라 설치되었다. 그러나, 요 브레이크 디스크(410)의 설치 위치는 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 요 브레이크 디스크(410)가 타워(100)의 외주면을 따라 설치될 수 있다.Meanwhile, in the brake system according to the exemplary embodiment of the present invention, the yaw brake disc 410 is installed along the inner circumferential surface of the tower. However, the installation position of the yaw brake disc 410 is not limited to this. For example, the yaw brake disc 410 may be installed along the outer circumferential surface of the tower 100.

한편, 제동부(420)는 요 브레이크 디스크(410)의 마찰면에 제동을 걸어 회전하는 나셀(200)의 요 방향의 회전을 약하게 하거나 혹은 멈추게 하기 위한 구성요소이다. On the other hand, the braking unit 420 is a component for weakening or stopping the rotation of the yaw direction of the nacelle 200 which rotates by braking the friction surface of the yaw brake disc 410.

요 브레이크 디스크에 제동을 걸기 위하여 제동부(420)는 나셀(200)의 하우징의 하부면 하측에 설치된다. 이 때, 제동부(420)의 일측은 나셀(200)의 하우징 하부면의 내주부, 즉 타워의 내측부에 설치된다. 제동부의 하부측에는 상기 요 브레이크 디스크(410)의 내주부가 수용되는 수용부(421)가 형성된다.In order to brake the yaw brake disc, the brake part 420 is installed below the lower surface of the housing of the nacelle 200. At this time, one side of the braking part 420 is installed in the inner circumferential portion of the lower surface of the housing of the nacelle 200, that is, the inner portion of the tower. An accommodating part 421 is formed at a lower side of the brake part to accommodate an inner circumference of the yaw brake disc 410.

상기 수용부(421)에는 상기 요 브레이크 디스크(410)를 가압할 수 있는 브레이크 피스톤(422) 및 상기 브레이크 피스톤(422)과 상기 요 브레이크 디스크(410) 사이에 개재되는 패드(423)가 설치될 수 있다.The accommodating part 421 may include a brake piston 422 capable of pressing the yaw brake disc 410 and a pad 423 interposed between the brake piston 422 and the yaw brake disc 410. Can be.

다음으로 나셀(200)에 설치되어 있는 제동부(420)를 사용하여 요 브레이크 디스크(410)에 제동을 걸어 나셀(200)을 멈추게 하거나 회전 속도를 줄이는 과정을 설명한다.Next, the braking unit 420 installed in the nacelle 200 will be used to brake the yaw brake disc 410 to stop the nacelle 200 or reduce the rotation speed.

요 방향으로 회전하고 있는 나셀(200)을 멈추거나 회전 속도를 줄일 필요가 있는 경우, 외부로부터 유압 또는 공압을 공급하여 제동부(420)의 수용부(421)에 설치되어 있는 브레이크 피스톤(422)들을 상하 방향으로 이동시킨다.When it is necessary to stop the nacelle 200 rotating in the yaw direction or to reduce the rotation speed, the brake piston 422 provided in the receiving portion 421 of the brake part 420 by supplying hydraulic pressure or pneumatic pressure from the outside. Move them up and down.

브레이크 피스톤(422)이 상하방향으로 이동됨에 따라, 브레이크 피스톤의 일측에 형성되어 있는 패드(423)가 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면을 각각 가압하여 나셀의 요 방향의 회전을 멈추게 하거나 회전 속도를 줄일 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기는 요 브레이크 디스크에 개구부가 형성되어, 제동부와의 마찰에 의하여 진동하는 요 브레이크 디스크의 면적이 작아지게 되므로, 요 브레이크 디스크의 진동에 의한 소음의 크기가 작아질 수 있게 된다.
As the brake piston 422 moves up and down, the pad 423 formed on one side of the brake piston presses the upper and lower surfaces of the yaw brake disc to stop the rotation of the nacelle in the yaw direction or reduce the rotation speed. Can be. At this time, in the wind generator according to the embodiment of the present invention, an opening is formed in the yaw brake disc, so that the area of the yaw brake disc vibrating by the friction with the braking portion is reduced, so that the noise caused by the vibration of the yaw brake disc is reduced. The size can be made smaller.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

10 : 풍력 발전기 20 : 로터
21 : 블레이드 22 : 허브
100 : 타워(tower) 200 : 나셀(nacell)
300 : 요 시스템 310 : 기어림
320 : 요 베어링 330 : 요 드라이브(yaw drive)
332 : 구동 모터 334 : 구동 기어
400 : 브레이크 시스템 410 : 요 브레이크 디스크
411 : 개구부
420 : 제동부 421 : 수용부
422 : 브레이크 피스톤 423 : 패드
430 : 보강부10: wind generator 20: rotor
21: blade 22: hub
100: tower 200: nacell
300: yaw system 310: gearing
320: yaw bearing 330: yaw drive
332 drive motor 334 drive gear
400: Brake System 410: Brake Disc
411: opening
420: braking unit 421: receiving unit
422: Brake Piston 423: Pad
430: reinforcement

Claims (6)

풍력 발전기의 브레이크 시스템에 있어서,
타워의 상부측에 상기 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크;
일측이 나셀 하측부에 설치되어 상기 나셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동부;
상기 요 브레이크 디스크의 면적을 줄이기 위해 상기 요 브레이크 디스크에 형성되는 개구부 및
일측이 상기 타워의 표면에 의하여 지지되고, 타측이 상기 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면에 접하여 상기 요 브레이크 디스크를 지지하는 보강부를 포함하되,
상기 개구부는 상기 제동부의 가압 영역과 겹치지 않도록 상기 요 브레이크 디스크 상에서 반경 방향으로 상기 가압 영역의 외측 또는 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
In the brake system of a wind generator,
A yaw brake disc formed along the surface of the tower on an upper side of the tower;
A braking part having one side installed at a lower portion of the nacelle and being rotatable with the nacelle, and capable of braking by pressing one side of the yaw brake disc to the other side;
An opening formed in the yaw brake disc to reduce an area of the yaw brake disc;
One side is supported by the surface of the tower, and the other side includes a reinforcement for supporting the yaw brake disc in contact with the upper and lower surfaces of the yaw brake disc,
And the opening is formed outside or inside the pressing area in the radial direction on the yaw brake disc so as not to overlap with the pressing area of the braking part.
제 1항에 있어서,
상기 개구부는 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 개구부는 상기 타워의 내주면 또는 외주면에 인접하게 동일 반지름 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
The method of claim 1,
The plurality of openings are formed, the plurality of openings of the wind turbine generator, characterized in that arranged on the same radius adjacent to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the tower.
제 2항에 있어서,
상기 복수개의 개구부는 상기 요 브레이크 디스크 상에서 동일 간격으로 배열되는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
The method of claim 2,
And the plurality of openings are arranged at equal intervals on the yaw brake disc.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 보강부는 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 보강부는 상기 요 브레이크 디스크 상에서 상기 복수개의 개구부와 번갈아 동일 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
The method of claim 1,
The reinforcement portion is formed of a plurality, the plurality of reinforcement portion of the wind generator brake system, characterized in that arranged in the same interval alternately with the plurality of openings on the yaw brake disk.
제 1항 내지 제 3항, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제동부는 일측이 상기 나셀의 하측부에 설치되며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측이 수용되는 수용부가 형성되며,
상기 수용부에는 상기 요 브레이크 디스크 방향으로 이동가능한 브레이크 피스톤 및 상기 브레이크 피스톤과 상기 요 브레이크 디스크 사이에 개재되는 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.The method according to any one of claims 1 to 3, 5,
The braking part is provided at one side of the lower portion of the nacelle, the other side is formed with a receiving portion for receiving one side of the yaw brake disc,
The accommodating part includes a brake piston movable in the yaw brake disc direction and a pad interposed between the brake piston and the yaw brake disc.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0882277A (en) * 1994-09-13 1996-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Yaw brake for wind mill
JP2005061463A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Nissin Kogyo Co Ltd Disk rotor
JP2009250325A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Sunstar Engineering Inc Noise-reduction brake disc
KR20100021994A (en) 2008-06-10 2010-02-26 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 Wind power generator and method of constructing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0882277A (en) * 1994-09-13 1996-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Yaw brake for wind mill
JP2005061463A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Nissin Kogyo Co Ltd Disk rotor
JP2009250325A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Sunstar Engineering Inc Noise-reduction brake disc
KR20100021994A (en) 2008-06-10 2010-02-26 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 Wind power generator and method of constructing the same

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