KR101302200B1 - 풍력 터빈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나셀(22)에 대해 회전하도록 허브(23) 상에 장착된 다수의 가변 피치 블레이드(24)들을 구비하는 풍력 터빈(20)에 사용되는 향상된 기술을 제공한다. 본 발명의 향상된 기술에는, 광으로는, 다수의 가변 피치 블레이드들 중 한 블레이드의 피치를 제어하는 전자-유압식 작동 장치(25)를 포함하는 것과, 상기 전자-유압식 작동 장치가, 전류를 공급받아 작동하도록 구성된 모터(26)와, 상기 모터에 의해 구동되며, 상기 모터에 공급된 전류의 작용에 따라 유압 출력을 제공하도록 설치된 펌프(27)와, 상기 펌프의 유압 출력의 작용에 따라 관련된 블레이드의 피치를 선택적으로 변동시키도록 작동 가능하게 설치된 유압 작동기(28)를 포함하는 것과, 상기 모터, 펌프 및 유압 작동기가 상기 풍력 터빈의 허브 안에 실제로(physically) 설치된 것이 있다.
Description
본 발명은 일반적으로는 풍력 터빈 기술분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 다수의 블레이드들의 피치를 개별적으로 제어하기 위하여 터빈의 회전 허브에 장착된 다수의 전자-유압식 작동 장치를 구비하는 향상된 풍력 터빈에 관한 것이다.
풍력 터빈은 물론 공지되어 있다. 최근 수년에 걸쳐, 전기 그리드로의 풍력 터빈 공급 전력을 동기화하는 데 따르는 많은 문제점들이 해소되고 극복되었다.
작금의 풍력 터빈들은 비교적 복잡하다. 그 풍력 터빈들은 통상적으로는 타워에 설치되며, 나셀(nacelle)에 대한 수평 축선을 중심으로 해서 회전할 수 있게 허브 상에 장착된 다수의 블레이드들(통상적으로는 3개)을 구비한다. 나셀은 불어오는 바람의 방향으로 향하게 된다. 블레이드들 각각은 통상적으로는 가변 피치로 되어 있고, 각 블레이드의 피치는 다른 블레이드의 피치와는 독립해서 제어될 수 있다. 이들 블레이드들은 통상적으로는 120°의 간격으로 배치된다. 한 블레이드가 6시 방향의 위치를 향해 하향으로 향하게 되면, 지면에 가까운 쪽의 바람은 통상적으로 다른 두 개의 블레이드들 위를 지나는 바람의 속도에 비해 속도가 낮다. 따라서, 허브의 회전 속도를 지면 효과, 돌풍 등으로부터 정상화(즉, 걸맞게 일정하게 유지)시키려고 하는 목적을 가지고서, 각 블레이드의 피치를 서로 독립적으로 제어한다.
지금까지 풍력 터빈은 전기식 또는 유압식으로 구성된 특징을 보여왔다. 그 어느 경우에서나 발전기는 통상적으로 나셀 안에 설치된다. 제어 신호와 전력은 타워를 통해서 피치 제어 기구로 올려 보내진다. 두 경우에 있어서, 피치 제어 기구는 지금까지는 나셀에 설치되었고, 이 경우에서는 나셀과 회전하는 허브 사이에 일종의 슬립 링 조인트(slip ring joint)가 필요했다. 또한, 이와 같은 장치(arrangement)에 있어서는 대형 불 기어(bull gear)의 사용이 수반되며, 허브 안에 여러 종류의 호스들이 구비된다. 이와 같은 장치의 예상 수명은 풍속의 변동에 의해 주로 야기되는 불 기어에 대한 과도한 마멸로 인해 대략 4년 정도로 짧다.
따라서, 피치 제어 전자-유압식 작동 장치를 나셀이 아니라 허브 안에 설치한 향상된 풍력 터빈을 제공하는 것이 일반적으로 바람직하다.
괄호 안에 기재한 도면 부호는, 예시하기 위한 것일 뿐이지 제한하려고 하는 것이 아닌 본 발명의 개시된 실시예에 대응하는 부품, 부분 또는 면을 나타낸다. 본 발명은 나셀(22)에 대해 회전할 수 있도록 하기 위해 허브(23)에 장착된 다수의 가변 피치 블레이드(24)들을 구비하는 풍력 터빈(20)에서 사용하기 위한 향상된 기술을 제공한다.
본 발명에서 향상된 기술에는, 광의로는, 다수의 블레이드들 중 하나의 블레이드를 제어하는 전자-유압식 작동 장치(25)를 포함하는 것과, 상기 전자-유압식 작동 장치가, 전류를 공급받을 수 있게 구성된 모터(26)와, 상기 모터에 의해 구동되며 상기 모터에 공급된 전류의 작용에 따라 유압 출력을 제공하도록 설치된 펌프(27)와, 상기 펌프의 유압 출력의 작용에 따라 관련된 블레이드의 피치를 선택적으로 변경시킬 수 있도록 작동 가능하게 설치된 유압 작동기(28)를 포함하는 것과, 상기 모터와 펌프와 유압 작동기가 모두 풍력 터빈의 허브 내에 실제로 배치되는 것이 있다.
일 실시예에서, 풍력 터빈은 허브에 설치된 3개의 가변 피치 블레이드(24)들을 구비한다.
모터는 DC 브러시리스 모터(brushless motor)로 구성할 수 있다.
펌프는 고정 변위 펌프로 구성할 수 있다.
양호한 실시예에서, 펌프로부터 나오는 유압 출력의 극성은 모터에 공급된 전류의 극성의 함수이다.
유압 작동기는 실린더(31) 안에 활주 가능하게 장착된 피스톤(30)을 구비하고, 상기 피스톤은 그 피스톤의 한 쪽의 제1 챔버(35)를 피스톤의 다른 쪽의 제2 챔버(36)로부터 밀봉되게 분리시키고, 로드(32)가 상기 피스톤에 장착되고 상기 챔버(36)를 통해서 연장되며 실린더의 단부벽을 관통하고, 이에 의해 피스톤이 챔버들 각각에 면하는 면적들은 같지 않게 된다. 본 발명의 향상된 전자-유압식 작동 장치는 추가로, 유압 유체 저장실(41)과; 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버가 팽창할 때에는 유압 유체가 상기 유압 유체 저장실로부터 상기 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로 유동하고, 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버가 수축할 때에는 유압 유체가 상기 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로부터 상기 유압 유체 저장실로 유동할 수 있도록, 탱크, 즉 유압 유체 저장실과 유압 작동기 사이에 작동 가능하게 배치된 공동 방지 밸브(anti-cavitation valve)(57)도 포함한다.
유압 유체 저장실은 가압될 수 있다.
상기 공동 방지 밸브는 펌프의 유압 출력의 극성의 작용에 따라 자동으로 작동될 수 있다.
본 발명에서 향상된 기술은 또한, 펌프 유압 출력의 최대 압력을 제한하도록 작동 가능하게 설치된 압력 릴리프 밸브(pressure relief valve)(48, 52)도 포함한다.
펌프는 고압측 및 저압측과, 케이스 드레인을 구비한다.
우회 솔레노이드 밸브(54)가 상기 고압측과 저압측을 연통시킬 수 있도록 선택적으로 작동할 수 있게 설치될 수 있다.
케이스 드레인(40)은 필터를 통해서 유압 유체 저장실과 연통한다.
본 발명에서 향상된 기술은 또한, 상기 우회 솔레노이드 밸브와 직렬로 배치된 제동 오리피스(restricted orifice)(56)도 포함하는 것이다.
본 발명에서 향상된 기술은 또한, 작은 면적의 피스톤 면과 대면하고 있는 챔버와 도관(63)을 거쳐서 연통하는 가압된 유압 유체 공급원(62)과, 상기 도관에 설치되어 정상 상태에서 개방되는 솔레노이드 밸브(64)를 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브는, 전원 고장 시에, 유압 유체가 상기 유압 유체 공급원으로부터 도관을 거쳐서 상기 작은 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버 안으로 유동함으로써 이 챔버가 팽창하고 그에 따라 피스톤이 블레이드 수평 유지 위치를 향해 실린더에 대해서 가압될 수 있도록 개방될 수 있게 설치되는 것을 포함한다.
본 발명에서 향상된 기술은 또한, 펌프를, 유압 작동기의 작은 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버와 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로부터, 선택적으로 분리시킬 수 있도록 작동 가능하게 설치되는 차단 밸브(59, 60)를 포함한다.
모터로 보내지는 전력 및/또는 제어 신호는 바람직하게는 나셀로부터 무접촉 회전식 변압기를 통해서 허브로 공급한다. 이들의 예가 미국 특허 제5,608,771호, 제6,813,316호 및 제5,572,178호에 도시되고 설명되어 있는데, 이들의 조합된 개시 내용을 본 명세서에 참고로 포함시킨다.
따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 풍력 터빈에 설치된 다수의 가변 피치 블레이드들 중 한 블레이드의 피치를 제어하기 위한 풍력 터빈용 향상된 전자-유압식 작동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전자-유압식 작동 장치의 주요 부품들이 나셀이 아닌 회전하는 허브에 장착할 수 있는, 풍력 터빈용 향상된 전자-유압식 작동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력 고장 또는 장애 시에 관련된 블레이드를 수평 유지 위치(feathered position)를 향해 강제 이동시키기 위한 고장-안전 기구를 내장하는 풍력 터빈용 향상된 전자-유압식 작동 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 이점들과 또 다른 목적들 및 이점들은 이상에서 기재하고 이어서 기재하는 명세서의 기재 내용, 도면 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 풍력 터빈의 상부 가장자리 끝 부분의 등축도로서, 나셀에 대해서 수평 축선을 중심으로 해서 회전하는 허브 상에 장착된 가변 피치 블레이드들의 일부분만을 보이는 도면이다.
도 2는 본 발명의 향상된 전자-유압식 작동 장치의 유압 회로 개요도이다.
도 3은 블레이드들 중 한 블레이드의 피치를 제어하는 향상된 전자-유압식 작동 장치의 좌측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전자-유압식 작동 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 전자-유압식 작동 장치의 좌측 단부도이다.
도 6은 3개의 블레이드들을 독립적으로 제어하기 위한 회로의 블록선도이다.
도 2는 본 발명의 향상된 전자-유압식 작동 장치의 유압 회로 개요도이다.
도 3은 블레이드들 중 한 블레이드의 피치를 제어하는 향상된 전자-유압식 작동 장치의 좌측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전자-유압식 작동 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 전자-유압식 작동 장치의 좌측 단부도이다.
도 6은 3개의 블레이드들을 독립적으로 제어하기 위한 회로의 블록선도이다.
설명 시작에 앞서서 분명히 이해하고 있어야 할 점으로는, 여러 도면 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구조 요소들, 부분들 또는 면들을 나타내려고 의도한 것이고, 이 요소들, 부분들 또는 면들에 대해서는 명세서 전체에서 기재되고 설명되며, 이들에 대한 상세한 설명은 명세서 전체의 일부를 구성한다. 달리 나타내지 않는 한, 도면은 명세서와 함께 파악(예, 교차 해칭, 부품들의 배열, 비율, 각도 등)되어야 하는 것이며, 본 발명에 대한 전체 설명의 일부를 구성한다. 이하의 설명에서 사용되는 용어들로서, "수평", "수직", "좌", "우", "상부", "하부", 그리고 이들의 형용사 및 부사 파생어들(예, "수평으로", "우측으로", "상향으로" 등)은 독자가 특정 도면을 보고 있을 때에 그 도면에 예시된 구조의 방향을 단순히 지칭하는 것일 뿐이다. 마찬가지로, "내향으로" 및 "외향으로"라는 용어도 일반적으로 어떤 한 면의 방향을 그의 연장 축선 또는 회전 축선에 대해 적절히 지칭하고자 한 것이다.
이제부터 도면을 참조하여 설명하게 되는데, 우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 향상된 풍력 터빈(20)이 타워의 상부 가장자리 끝 부분에 장착된 것으로 도시되어 있고, 타워의 일부분을 일반적으로 도면 부호 21로 표시하고 있다. 나셀(22)은 수직 축선 y-y를 중심으로 회전할 수 있게 하기 위해 타워의 상부 가장자리 끝 부분에 회전 가능하게 장착된다. 허브(23)는 수평 축선 x-x를 중심으로 회전할 수 있게 나셀에 장착된다. 도면 부호 24로 여러 개 표시된 다수의 블레이드(24)는 허브 상에 장착되되 그 허브에 대해 회전할 수 있게 장착된다. 각 블레이드의 피치는 본 발명에서 개시하고 있는 향상된 전자-유압식 작동 장치에 의해 독립적으로 제어 가능하다. 주축(도시되지 않음)이 허브의 회전 운동을 나셀에 전달하여 발전기(도시되지 않음)를 통상의 방식으로 구동시키게 된다. 나셀은 또한 피구동 축, 변압기(도시되지 않음) 등의 속도를 증가시키기 위한 기어 박스(도시되지 않음)와 같은 여러 가지의 일반적이고 통상적인 부품들도 포함한다.
지금까지는 블레이드의 피치를 제어하는 기구가 나셀에 장착되었고 제어 동작은 불 기어에 의해서 허브로 전달되었었다. 그러나 본 발명에서는 전자-유압식 작동 장치가 허브 안에 장착되고, 불 기어(bull gear)는 완전히 배제시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 향상된 전자-유압식 작동 장치(25)는, 개략적으로는, 모터(26), 모터에 의해 구동되는 펌프(27), 및 이중 작동 유압 작동기(28)를 포함하는 것으로 도시되어 있다.
양호한 실시예에서, 모터는 나셀로부터 무접촉 회전식 변압기(도시되지 않음)를 거쳐서 전류를 공급받는 DC 모터이다. 공급된 전류가 한 극성일 때에, 모터는 한 방향으로 회전한다. 공급된 전류가 상기 극성과 반대 극성일 때에, 모터는 반대 방향으로 회전한다.
펌프(27)는 바람직하기로는 고정 변위 펌프인 것이 좋고, 축(29)에 의해 모터에 연결된다.
유압 작동기(28)는 실린더(31) 안에 활주 가능하게 장착된 피스톤(30)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 좌측 단부가 피스톤에 연결된 로드(32)는 실린더의 우측 단부 벽을 관통한다. 로드(32)의 우측 단부에는 구멍부(33)가 설치된다. 실린더의 좌측 단부벽에 또 다른 구멍부(34)가 설치된 것으로 도시되어 있다. 피스톤이 실린더 안에서 활주 가능하게 장착되어, 좌측 챔버(35)를 우측 챔버(36)로부터 밀봉되게 분리시킨다. 피스톤(30)의 전체가 원형인 수직 단부 면은 좌측 챔버(35)와 대면한다. 그러나 피스톤의 환형인 수직 단부 면은 우측 챔버(36)에 대해 우측 방향으로 대면한다. 전자-유압식 작동 장치 전체가 풍력 터빈의 회전 가능 허브 안에 장착된다. 구멍부(34)는 회전 가능 허브에 장착되고, 구멍부(33)는 관련된 블레이드의 피치를 제어하기 위해 연결된 레버 암(도시되지 않음)에 장착된다.
펌프(27)의 한 쪽은 도관(38)을 거쳐서 유압 작동기의 좌측 챔버(35)와 연통하고, 펌프(27)의 반대쪽은 도관(39)을 거쳐서 유압 작동기의 우측 챔버(36)와 연통한다. 드레인 도관(40)은 펌프 내의 유체의 일부를 필터(42) 및 체크 밸브(43)를 거쳐서 유압 유체 저장실(41)과 연통시킨다. 더 상세하게 설명하면, 상기 드레인 도관(40)은 케이스 드레인과 필터 사이에서 연장되고, 도관(44)은 필터(42)를 체크 밸브(43)와 연통시키고, 도관(45)은 체크 밸브(43)를 유압 유체 저장실 또는 탱크(41)와 연통하는 다른 도관(46)과 연통시킨다. 여기서, 탱크, 즉 유압 유체 저장실은 다이어프램을 구비하는 것으로 도시되어 있는데, 약 90 ~ 250 psi의 압력으로 가스 가압된다.
도관(38)은, 고압 릴리프 밸브(relief valve)(48)를 구비하며 도관(49, 50, 46)에 연결된 도관(47)을 거쳐서, 탱크(41)와 연통한다. 도관(39)은, 또 다른 고압 릴리프 밸브(52)를 구비하며 도관(49, 50, 46)에 연결된 도관(51)을 거쳐서, 탱크(41)와 연통한다. 상기 압력 릴리프 밸브(48, 52)는 펌프의 작동 극성에 따라 과압 상태를 해제하는 기능을 제공한다. 도관(38)은 또한, 도관(53)과 우회 솔레노이드 밸브(54)와 그리고 제동 오리피스(56)를 내장하는 도관(55)을 거쳐서, 도관(39)과 연통한다.
도관(38, 39)은 또한 도관(65), 공동 방지 밸브(anti-cavitation valve)(57), 및 도관(58)을 거쳐서도 서로 연통한다. 솔레노이드 작동식 우회 밸브(59, 60)들은 각각 도관(38, 39)에 각각 설치된다. 상기 공동 방지 밸브(57)는 인버스 셔틀 밸브(inverse shuttle valve)의 일종으로서, 도관(38, 39) 안의 유체의 압력을 샘플링하여 그 샘플링된 압력들 간의 차압에 따라서 자동으로 움직인다. 공동 방지 밸브(57)는 유압 작동기의 양쪽 챔버(35, 36)들 간의 체적 변화를 수용하는 기능을 한다. 다시 말해, 피스톤이 실린더 내에서 왼쪽으로 움직일 때에, 좁혀지는 좌측 챔버(35)로부터 제거되는 유체의 체적은 확장되는 우측 챔버(36)에 공급되는 유체의 체적보다 더 많다. 이와 같이 과잉 또는 차분량의 유체가 도관(46, 49, 50)을 통하여 유압 유체 저장실 안으로 유동하여 들어가게 하는 것이 공동 방지 밸브의 기능이다. 반면에, 유압 작동기의 피스톤이 실린더에 대해서 우측으로 움직일 때에, 유체의 차분량은 유압 유체 저장실(41)로부터 도관(46)과 공동 방지 밸브를 거쳐서 확장되는 좌측 챔버 안으로 들어간다.
충전 배관구(charge fitting)(61)가 도관(39)과 연통되게 구성됨으로써, 유체가 시스템에 추가될 수 있게 된다. 고장-안전 어큐뮬레이터(62)는 정상 작동 시에 개방되는 솔레노이드 밸브(64)를 내장하는 도관(63)을 거쳐서 도관(39)과 연통한다.
풍력 터빈이 처음 시동되면, 우회 밸브(59, 60)가 폐쇄되고, 유체가 먼저 어큐뮬레이터(62) 안으로 펌핑되어서 어큐뮬레이터에 충전되어, 어큐뮬레이터를 약 3,000 psi 압력이 되게 가압하게 된다. 그 후, 유체가 유압 작동기로 유동할 수 있도록 우회 밸브(59, 60)가 개방된다.
상기 고장-안전 어큐뮬레이터(62)는, 모터로 공급되는 전력이 줄어들었을 때에는, 시스템으로 가압된 유압 유체를 공급하는 공급원 역할을 한다. 전원 고장 시에, 상기 고장-안전 어큐뮬레이터(62)는 전자-유압식 작동 장치를 블레이드의 수평 유지 위치를 향해서 좌측으로 변위시키는 가압된 유압 유체 공급원 역할을 한다.
본 발명 장치의 상업적 형태를 도 3 내지 도 5에 도시하였고, 이들 도면에서도 앞에서 설명한 것과 같은 부품에 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 6을 참조하면, 세 개의 블레이드 각각의 피치를 독립적으로 제어하기 위한 좀더 큰 제어 시스템이 도시되어 있다. 3상 슬립 링(65)으로부터 나온 신호는 3개의 모터 제어기(66A, 66B, 66C) 각각에 공급된다. 상기 모터 제어기 각각은 전력 스테이지(67A, 67B, 67C) 각각으로 신호를 보내고, 결국은 알맞은 크기 및 극성의 전류를 전자-유압식 작동 장치(A, B, C) 각각으로 보내게 된다. 각 로드(32)의 위치는 LVDT(68A, 68B, 68C) 각각을 거쳐서 감시되고, 이어서 그 위치 신호들은 그에 관련된 모터 제어기(66A, 66B, 66C) 각각으로 피드백된다. 데이터 전송용 회전 광학 링(69)도 각 모터 제어기에 입력 신호를 제공한다. 따라서 시스템은 이와 같은 방식으로 각 블레이드의 피치를 독립적으로 제어하게 된다. 물론 도 6에 도시된 장치는 블레이드가 3개인 풍력 터빈에 특정된 것이다. 더 많거나 혹은 적은 수의 블레이드를 사용하는 경우, 작동 장치의 개수도 그에 상응하여 조정될 수 있다.
[변형 예]
본 발명에 대해 많은 변경 및 수정이 가해질 수 있다는 것은 명백하다. 향상된 풍력 터빈에 있어서, 여러 블레이드들을 서로 독립적으로 제어할 수 있도록 각 블레이드 마다 하나의 전자-유압식 작동 장치를 마련한다. 현재로서는 DC 브러시리스 모터를 사용하는 것이 바람직하지만, 다른 형태의 모터도 사용할 수 있다. 마찬가지로, 현재로서는 고정 변위 펌프가 바람직하긴 하지만, 다른 종류의 펌프로 대체하는 것도 가능하다.
상기 작동 장치는 물론 실린더와 벽 모두를 관통하는 로드를 구비할 것이다. 그러나 이는 허브의 소음에 간섭될 것이다. 그럼에도 불구하고, 이와 같은 장치를 수용할 수 있게 된다면, 확장되는 챔버의 체적은 줄어드는 챔버의 체적과 같을 것이기 때문에 공동 방지 밸브는 필요 없게 될 것이다.
필요에 따라서는, 모터 제어기와 전력 스테이지를 향상된 허브 장착형 전자-유압식 작동 장치 바로 안에 일체화시킬 수 있다.
따라서, 이상에서는 현재로서 양호한 본 발명의 개선된 기술을 도시하고 설명하고 몇 가지 수정 예에 대해 설명하였지만, 당해 기술 분야의 숙련자들이라면 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 특허청구범위에 정의하여 차별화시킨 본 발명을 본 발명의 기술 사상으로부터 벗어나지 않으면서 추가로 더 여러 가지로 변경 및 수정할 수 있다.
Claims (19)
- 나셀(22)에 대해 회전하도록 허브(23) 상에 장착된 다수의 가변 피치 블레이드(24)들을 구비하는 풍력 터빈(20)에 있어서,
상기 다수의 가변 피치 블레이드들 중 한 블레이드의 피치를 제어하는 전자-유압식 작동 장치를 포함하고,
상기 전자-유압식 작동 장치는,
전류를 공급받아 작동하도록 구성된 모터(26);
상기 모터에 의해 구동되며, 상기 모터에 공급된 전류의 작용에 따라 유압 출력을 제공하도록 설치된 펌프(27);
상기 펌프의 유압 출력의 작용에 따라 관련된 블레이드의 피치를 선택적으로 변동시키도록 작동 가능하게 설치된 유압 작동기(28)로서, 상기 유압 작동기가 실린더(31) 안에 활주 가능하게 장착된 피스톤(30)을 구비하고, 상기 피스톤이 그 피스톤의 한 쪽의 제1 챔버(35)를 피스톤의 다른 쪽의 제2 챔버(36)로부터 밀봉되게 분리시키고, 로드(32)가 상기 피스톤에 장착되고 상기 제1 및 제2 챔버들 중 한 챔버(36)를 통해서 연장되며 실린더의 단부벽을 관통하고, 이에 의해 피스톤이 상기 제1 및 제2 챔버들 각각에 면하는 면적들은 같지 않게 구성되는, 유압 작동기(28);
작은 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버와 도관(63, 39)을 거쳐서 연통하는 가압된 유압 유체 공급원(62);
상기 도관에 설치되어 정상 상태에서 개방되는 솔레노이드 밸브(64)로서, 전원 고장 시에, 유압 유체가 상기 유압 유체 공급원으로부터 도관을 거쳐서 상기 작은 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버 안으로 유동함으로써 이 챔버가 팽창하고 그에 따라 피스톤이 블레이드 수평 유지 위치를 향해 실린더에 대해서 가압될 수 있도록 개방될 수 있게 설치된 솔레노이드 밸브(64);
유압 유체 저장실(41); 및
큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버가 팽창할 때에는 유압 유체가 상기 유압 유체 저장실로부터 상기 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로 유동하고, 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버가 수축할 때에는 유압 유체가 상기 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로부터 상기 유압 유체 저장실로 유동할 수 있도록, 상기 유압 유체 저장실과 유압 작동기 사이에 작동 가능하게 배치된 공동 방지 밸브(anti-cavitation valve)(57)를 포함하고,
상기 모터, 상기 펌프, 및 상기 유압 작동기가 상기 풍력 터빈의 허브 안에 실제로(physically) 설치되고,
각 블레이드의 피치는 다른 블레이드의 피치와는 독립해서 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 모터는 DC 브러시리스 모터인 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 펌프는 고정 변위 펌프인 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 제1항에 있어서,
상기 펌프로부터 나온 유압 출력의 극성은 상기 모터에 공급된 전류의 극성의 작용에 따른 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유압 유체 저장실이 가압되는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 제1항에 있어서,
상기 공동 방지 밸브는 상기 펌프의 유압 출력의 극성의 작용에 따라 자동으로 작동하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
펌프를 유압 작동기의 작은 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버와 큰 면적의 피스톤 면과 대면하는 챔버로부터 선택적으로 분리시킬 수 있도록 작동 가능하게 설치된 차단 밸브(59, 60)도 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 제1항에 있어서,
나셀로부터 나온 전력은 무접촉 회전식 변압기를 거쳐서 상기 모터로 제공되는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 제1항에 있어서,
모터 제어기 및 전력 스테이지를 추가로 포함하고, 상기 모터 제어기와 전력 스테이지도 풍력 터빈의 허브 안에 실제로(physically) 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 터빈. - 삭제
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