KR101515157B1 - Speed-up device for wind-driven generator and wind-driven generator device - Google Patents

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KR101515157B1 KR1020140028348A KR20140028348A KR101515157B1 KR 101515157 B1 KR101515157 B1 KR 101515157B1 KR 1020140028348 A KR1020140028348 A KR 1020140028348A KR 20140028348 A KR20140028348 A KR 20140028348A KR 101515157 B1 KR101515157 B1 KR 101515157B1
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이효영
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Abstract

The present invention relates to a speed-up device for a wind-driven generator and a wind-driven generator device. A speed-up device for a wind-driven generator comprises: a wind-driven fan connecting shaft connected to a rotary shaft of a wind-driven fan at the front end of the speed-up device; a first speed sensor for sensing rotating speed of the wind-driven fan connecting shaft; a first generator formed with the wind-driven fan connecting shaft integrally to generate electric power by the rotation of the wind-driven fan connecting shaft; a first gear integrated with the wind-driven fan connecting shaft; a second generator which generates electric power by receiving motor power from the first gear; a first motor power transfer part for transferring motor power to the second generator in motor power connection to the first gear; a generator connecting shaft connected to wind-driven generator at the rear end of the speed-up device; an electronic clutch including a first disk connected to the wind-driven fan connecting shaft, and a second disk connected to the generator connecting shaft; a second gear integrated with the wind-driven fan connecting shaft; a second motor power transfer part for transferring motor power to the second gear in motor power connection to the first gear; a second speed sensor for sensing rotating speed of the generator connecting shaft; a controlling part for controlling operation of parts; a first battery which is charged with electric power generated by the first generator and supplies electric power to the electronic clutch; and a second battery which is charged with electric power generated by the second generator and supplies electric power to the control part. According to such a configuration, a speed-up device for a wind-driven generator with an artificial intelligence capable of coping with changes in a wind velocity depending on time and season properly can be provided.

Description

풍력발전기용 증속기 및 풍력 발전 장치{Speed-up device for wind-driven generator and wind-driven generator device}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wind-driven generator and a wind-

본 발명은 풍력발전기용 증속기 및 풍력 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine generator and a wind turbine generator.

최근 국제적 화두인 지구 온난화에 따른 온실가스 저감, 석유고갈에 대비한 에너지 자원 확보, 지구 환경을 보존하면서 지속가능한 경제 성장을 위하여 신재생에너지가 각광받고 있다.Recently, renewable energy is attracting attention for reducing greenhouse gas due to global warming, securing energy resources for depletion of oil, and sustainable economic growth while preserving the global environment.

국제사회가 화석 연료에 기반을 둔 기존 경제시스템에 획기적인 변화가 필요하다는 점에 공감하고, ‘저탄소 사회’라는 새로운 패러다임으로의 전환을 위해 노력하고 있다.The international community sympathizes with the need for a radical change in the existing economic system based on fossil fuels and is making efforts to transform it into a new paradigm of 'low carbon society'.

특히, 우리나라의 경우 에너지 자원의 90% 이상을 수입에 의존하고 전기에너지의 60%를 화석연료로 사용하여 생산하고 있기 때문에 그 심각성은 더욱 크게 나타나고 있다. Particularly, in Korea, since more than 90% of energy resources are imported and 60% of electric energy is used as fossil fuel, the seriousness is more serious.

이러한 문제를 해결하기 위해 태양열, 조력, 지열 등을 이용한 대체 에너지에 대한 연구가 이루어지고 있고, 최근에는 바람의 힘을 이용하여 발전기를 구동함으로써 전기에너지를 얻는 풍력 발전이 많은 관심을 끌고 있다.In order to solve these problems, researches on alternative energy using solar heat, tidal power, geothermal power, etc. have been conducted. Recently, wind power generating electric energy by driving a generator using wind power has attracted much attention.

국내의 풍력발전 연구는 1970년대 오일쇼크 이후 낙도 등지에 대한 독립 전원용으로 시작되었다. 1990년대 이후로 160kW급 시범 단지가 조성되어 풍력발전시스템의 실증 연구와 국산화를 위한 기반 연구가 재개되었으며 최근에 이르러 활발한 연구가 진행되기에 이르렀다.Domestic wind power research began as an independent power source for the islands after the oil shock in the 1970s. Since the 1990s, the 160kW pilot complex has been established, and the groundwork for the empirical study and localization of the wind power generation system has resumed, and active research has been conducted recently.

2000년대 중반까지 해외 풍력시장은 미국, 독일, 스페인 등 유럽을 중심으로 소수 국가에 집중되어 있었으나, 최근 들어 중국, 인도 등 아시아 신흥시장의 시장 확대가 두드러지고 있다.Until the mid-2000s, the overseas wind market was concentrated in a few countries, mainly in Europe such as the US, Germany and Spain. Recently, emerging Asian markets such as China and India have become more prominent.

전 세계 풍력발전 시스템 제작사들이 목표로 삼고 있는 가장 우선적인 개발목표는 에너지 생산단가(Cost of Energy)의 저감이다. 풍력발전기의 주 수요 계층인 발전 사업자들이 가장 관심을 갖는 항목이 바로 고도의 기술력을 바탕으로 한 경제성과 장기간 고장 없는 내구성을 갖춘 풍력 발전기이기 때문이다.The primary goal of the global wind turbine system makers is to reduce the cost of energy. The most interesting item for wind power generators, which are the main demand group, is wind power generators with economical efficiency based on high technology and long-term durability.

또한 최근에는 시장의 요구를 만족시키기 위하여 모델의 다양화, 영구자석 발전기의 채택, 새로운 개념의 발전기 개발 등 다양한 시도가 진행되고 있다.In recent years, various attempts have been made to satisfy market demands, such as diversification of models, adoption of permanent magnet generators, and development of new concept generators.

종래의 풍력 발전 장치에서는, 풍속에 의해 회전하는 풍차의 회전축을 증속기와 직결하고 기어비를 고정적으로 20배속 정도로 회전력을 재생하여 발전기 연결축에 전달하여 발전기를 운전하였다.In a conventional wind power generator, a rotary shaft of a windmill rotating by a wind speed is directly connected to a speed increasing gear, and a generator is operated by regenerating the rotational force at a speed of about 20 times and transmitting the rotation force to a generator connecting shaft.

그러나, 이러한 풍력 발전 장치에서는 증속기의 기어비가 고정되어 있고 운전 형태가 단순하여 시간 또는 계절에 따른 풍속의 변화에 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 있었다. However, in such a wind turbine generator, there is a problem in that the gear ratio of the gearbox is fixed and the operation mode is simple, so that it can not cope with changes in wind speed depending on time or season.

또한, 풍력 발전 장치와 연결된 수용가의 부하에 적합하게 회로의 저항을 맞추다 보니 풍력 발전 장치가 브레이크가 걸린 상태로 운전되어 운전 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. In addition, since the resistance of the circuit is matched to the load of the customer connected to the wind power generator, the wind power generator is operated in a state where the brake is applied, which lowers the operation efficiency.

대한민국 특허 출원 제10-2012-0012579호Korean Patent Application No. 10-2012-0012579

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 시간 또는 계절에 따른 풍속의 변화에 적절하게 대처하고 수용가의 부하에 따라 효율적인 운전을 할 수 있는 인공지능을 겸비한 풍력발전기용 증속기 및 풍력 발전 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a wind turbine generator and wind turbine generator having artificial intelligence capable of appropriately responding to changes in wind speed according to time or season, And to provide a device.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 풍력발전기용 증속기는 상기 증속기 전단의 풍력팬 회전축과 연결되는 풍력팬 연결축; 상기 풍력팬 연결축의 회전 속도를 감지하는 제1 속도감지센서; 상기 풍력팬 연결축과 일체로 형성되어 상기 풍력팬 연결축의 회전에 의해 전기를 생산하는 제1 발전기; 상기 풍력팬 연결축과 일체로 형성되는 제1 기어; 상기 제1 기어로부터 동력을 전달받아 전기를 생산하는 제2 발전기; 상기 제1 기어와 동력 연결되어 상기 제2 발전기로 동력을 전달하는 제1 동력전달부; 상기 증속기 후단의 풍력발전기와 연결되는 발전기 연결축; 상기 풍력팬 연결축에 연결되는 제1 디스크와, 상기 발전기 연결축에 연결되는 제2 디스크를 포함하는 전자클러치; 상기 발전기 연결축과 일체로 형성되는 제2 기어; 상기 제1 기어와 동력 연결되어 상기 제2 기어로 동력을 전달하는 제2 동력전달부; 상기 발전기 연결축의 회전 속도를 감지하는 제2 속도감지센서; 부품들의 작동을 제어하는 제어부; 상기 제1 발전기에 의해 생산된 전기가 충전되고 상기 전자클러치로 전기를 공급하는 제1 배터리; 상기 제2 발전기에 의해 생산된 전기가 충전되고 상기 제어부로 전기를 공급하는 제2 배터리; 를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine speed increasing device including: a wind turbine connecting shaft connected to a wind turbine rotational axis at a front end of the wind turbine; A first speed sensing sensor for sensing a rotational speed of the wind turbine connecting shaft; A first generator that is integrally formed with the wind turbine connecting shaft and generates electricity by rotation of the wind turbine connecting shaft; A first gear integrally formed with the wind fan connection shaft; A second generator that receives power from the first gear to produce electricity; A first power transmission portion that is connected to the first gear and is connected to the first power transmission portion; A generator connecting shaft connected to the wind turbine at the rear end of the booster; An electromagnetic clutch including a first disk connected to the wind turbine connecting shaft and a second disk connected to the generator connecting shaft; A second gear integrally formed with the generator connecting shaft; A second power transmission unit that is connected to the first gear and transmits power to the second gear; A second speed sensing sensor for sensing a rotation speed of the generator connection shaft; A control unit for controlling the operation of the parts; A first battery charged with electricity produced by the first generator and supplying electricity to the electromagnetic clutch; A second battery charged with electricity generated by the second generator and supplying electricity to the control unit; .

또한, 상기 제1 기어와 직접 연결되는 종동 기어; 를 더 포함하고, 상기 종동 기어를 통해 상기 제2 발전기와 상기 제2 기어로 동력 전달이 가능하다.A driven gear directly connected to the first gear; And power transmission is possible between the second generator and the second gear via the driven gear.

또한, 상기 제2 동력전달부는 상기 종동 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치된 복수의 부 전자클러치와 복수의 전달 기어를 포함하고, 상기 복수의 부 전자클러치 각각의 연결 및 해제에 의해 상기 제1 기어에 대한 상기 제2 기어의 회전수를 복수의 단계로 조절 가능하다. The second power transmission portion includes a plurality of sub-electromagnetic clutches and a plurality of transmission gears disposed between the driven gear and the second gear, and the first and second sub- The number of revolutions of the second gear relative to the gear can be adjusted in a plurality of steps.

또한, 상기 제2 동력전달부는 상기 종동 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치된 복수의 부 전자클러치와 복수의 전달 기어를 포함하고, 상기 부 전자클러치는 상기 종동기어의 회전력이 상기 전달 기어로 전달되지 않도록 상기 종동기어와 직접 연결되는 제1 부 전자클러치를 포함한다. The second power transmission portion includes a plurality of sub-electromagnetic clutches and a plurality of transmission gears disposed between the driven gear and the second gear, and the sub-electromagnetic clutch is configured to transmit the rotational force of the driven gear to the transmission gear And the first sub-electromagnetic clutch is directly connected to the driven gear so as not to be driven.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 풍력 발전 장치는 풍력에 의해 풍력팬 회전축에 장착되는 팬이 회전함으로써 회전력을 얻는 풍력팬 회전부; 상기 풍력발전기용 증속기; 상기 발전기 연결축과 연결되어 상기 풍력팬 회전부의 회전력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전기; 상기 풍력발전기로부터의 전기 에너지를 변환하는 컨버터; 상기 컨버터로부터 출력되는 전원을 공급받아 충전하는 충전장치; 상기 풍력발전기와 상기 컨버터 사이에 배치되고 제어신호에 응답하여 저항값을 조절하는 저항 조절부; 를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a wind turbine generator comprising: a wind fan rotation unit for obtaining a rotational force by rotating a fan mounted on a wind turbine rotation axis by wind; The wind turbine generator; A wind turbine generator connected to the generator connection shaft to generate electricity by a rotational force of the wind turbine rotor; A converter for converting electrical energy from the wind power generator; A charging device that receives power from the converter and charges the power; A resistance regulator disposed between the wind power generator and the converter and regulating a resistance value in response to a control signal; .

또한, 상기 저항 조절부는 서로 직렬로 연결되고 각각이 상기 제어신호에 응답하여 저항값을 조절할 수 있는 복수의 저항제어유닛으로 이루어진다. The resistance adjusting unit may include a plurality of resistance control units connected in series to each other and each of which can adjust a resistance value in response to the control signal.

또한, 제어신호에 응답하여 상기 풍력발전기와 상기 컨버터 사이를 연결 또는 해제하는 스위칭부; 를 더 포함한다. A switching unit for connecting or disconnecting the wind turbine generator and the converter in response to a control signal; .

본 발명에 따르면, 시간 또는 계절에 따른 풍속의 변화에 적절하게 대처하고 수용가의 부하에 따라 효율적인 운전을 할 수 있는 인공지능을 겸비한 풍력발전기용 증속기 및 풍력 발전 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a wind turbine generator and wind turbine generator having an artificial intelligence capable of appropriately responding to changes in wind speed according to time or season and capable of operating efficiently according to the load of a customer.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기용 증속기의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 풍력발전기용 증속기가 작동되는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 풍력발전기용 증속기가 작동되는 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 풍력발전기용 증속기가 작동되는 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
1 is a view showing a configuration of a wind turbine generator for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an embodiment in which the speed reducer for the wind turbine of FIG. 1 is operated.
FIG. 3 is a view showing another embodiment in which the speed reducer for the wind turbine of FIG. 1 is operated.
4 is a view showing another embodiment in which the accelerator for the wind turbine of Fig. 1 is operated.
5 is a diagram showing a configuration of a wind power generator according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기용 증속기의 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a configuration of a wind turbine generator for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

상기 풍력발전기용 증속기(100)(이하, 증속기)는 풍력팬 연결축(110), 제1 속도감지센서(115), 제1 발전기(120), 제1 기어(125), 제2 발전기(140), 제1 동력전달부(130), 발전기 연결축(170), 전자클러치(160), 제2 기어(171), 제2 동력전달부(150), 제2 속도감지센서(172), 제어부(180), 제1 배터리(191), 제2 배터리(192)를 포함한다. The wind turbine power generator 100 (hereinafter, referred to as a speed booster) includes a wind fan connection shaft 110, a first speed sensor 115, a first generator 120, a first gear 125, A first power transmission unit 130, a generator connection shaft 170, an electromagnetic clutch 160, a second gear 171, a second power transmission unit 150, a second speed sensing sensor 172, A control unit 180, a first battery 191, and a second battery 192.

풍력팬 연결축(110)은 증속기(100) 전단의 풍력팬 회전축(211)(도 5 참조)과 연결된다. 풍력팬 연결축(110)은 증속기(100)의 각종 부품들이 수용되는 본체(101) 외부에서 내부로 연장될 수 있다. The wind-turbine fan connecting shaft 110 is connected to the wind-turbine fan rotating shaft 211 (see FIG. 5) at the front end of the booster 100. The wind fan connection shaft 110 may extend from the outside of the main body 101 in which the various components of the gearbox 100 are accommodated.

제1 속도감지센서(115)는 풍력팬 연결축(110)의 회전 속도를 감지한다. 예를 들어, 제1 속도감지센서(115)는 풍력팬 연결축(110)의 회전 속도를 감지하는 엔코더가 될 수 있다. The first speed sensing sensor 115 senses the rotational speed of the wind-up fan connecting shaft 110. For example, the first speed sensing sensor 115 may be an encoder for sensing the rotational speed of the wind-up fan connecting shaft 110.

제1 발전기(120)는 풍력팬 연결축(110)과 일체로 형성되고 풍력팬 연결축(110)의 회전에 의해 전기를 생산한다. 제1 발전기(120)는 풍력팬 연결축(110)과 일체로 형성되어 회전하는 회전자(121)와, 회전하지 않는 고정자(122)를 포함할 수 있다. 제1 발전기(120)에 의해 생산된 전기는 제1 배터리(191)로 공급되어 충전될 수 있다. 제1 배터리(191)에 충전된 전기는 비교적 많은 전기를 필요로 하는 전자클러치(160)와 제1 내지 제3 부 전자클러치(151, 154, 155)의 작동을 위해 제공될 수 있다. 여기서, 냉각팬(111, 141)이 본체(101) 내부의 냉각을 위해 제공될 수 있다. The first generator 120 is integrally formed with the wind-up fan connection shaft 110 and generates electricity by rotation of the wind-up fan connection shaft 110. The first generator 120 may include a rotor 121 and a stator 122 that are integrally formed with the wind fan connection shaft 110 and rotate. The electricity generated by the first generator 120 may be supplied to the first battery 191 and charged. The electricity charged in the first battery 191 can be provided for the operation of the electromagnetic clutch 160 and the first to third subordinate electromagnetic clutches 151, 154, 155 that require a relatively large amount of electricity. Here, the cooling fans 111 and 141 may be provided for cooling the inside of the main body 101.

제1 기어(125)는 풍력팬 연결축(110)과 일체로 형성되어, 풍력팬 연결축(110)의 회전에 따라 함께 회전한다. The first gear 125 is integrally formed with the wind power coupling shaft 110 and rotates together with the rotation of the wind power coupling shaft 110.

제2 발전기(140)는 제1 기어(125)로부터 동력을 전달받아 전기를 생산한다. 제2 발전기(140)에 의해 생산된 전기는 제2 배터리(192)로 공급되어 충전될 수 있다. 제2 배터리(192)에 충전된 전기는 제어부(180)로 공급되어 제어부(180)가 작동될 수 있도록 한다. The second generator 140 receives power from the first gear 125 to produce electricity. The electricity generated by the second generator 140 can be supplied to the second battery 192 and charged. The electricity charged in the second battery 192 is supplied to the controller 180 so that the controller 180 can be operated.

이를 위해, 제1 동력전달부(130)는 제1 기어(125)와 동력 연결되어 제2 발전기(140)로 동력을 전달한다. 제1 동력전달부(130)는 제1 기어(125)와 직접 연결되는 종동 기어(126), 이러한 종동 기어(126)와 동력 연결되는 여러 기어들(131, 132, 133)로 이루어질 수 있다. 종동 기어(126)는 제2 발전기(140)로 동력 전달이 가능하게 하면서, 동시에 제2 동력전달부(150)를 통해 제2 기어(171)와도 연결되어 제2 기어(171)로의 동력 전달도 가능하게 한다. To this end, the first power transmission unit 130 is connected to the first gear 125 to transmit power to the second generator 140. The first power transmission unit 130 may include a driven gear 126 directly connected to the first gear 125 and various gears 131 132 and 133 connected to the driven gear 126. The driven gear 126 is also connected to the second gear 171 through the second power transmitting portion 150 so as to transmit the power to the second gear 171 while allowing power transmission to the second generator 140 .

발전기 연결축(170)은 증속기(100) 후단의 풍력발전기(220)(도 5 참조)와 연결된다. 발전기 연결축(170)은 본체(101) 내부에서 외부로 연장될 수 있다. The generator connection shaft 170 is connected to the wind turbine generator 220 (see FIG. 5) at the rear end of the booster 100. The generator connection shaft 170 may extend outwardly from the inside of the main body 101.

풍력팬 연결축(110)과 발전기 연결축(170)은 전자클러치(160)에 의해 연결 및 해제가 가능하게 된다. 전자클러치(160)는 풍력팬 연결축(110)에 연결되는 제1 디스크(161)와, 발전기 연결축(170)에 연결되는 제2 디스크(162)를 포함한다. 전자클러치(160)는 제1 배터리(191)로부터 전기를 공급받아 작동될 수 있다. 제1 디스크(161)와 제2 디스크(162)가 연결되면, 풍력팬 연결축(110)과 발전기 연결축(170)은 함께 회전하게 된다. The wind turbine fan connecting shaft 110 and the generator connecting shaft 170 can be connected and disconnected by the electromagnetic clutch 160. The electromagnetic clutch 160 includes a first disk 161 connected to the wind fan connection shaft 110 and a second disk 162 connected to the generator connection shaft 170. The electromagnetic clutch 160 can be operated by receiving electricity from the first battery 191. When the first disk 161 and the second disk 162 are connected to each other, the wind fan connecting shaft 110 and the generator connecting shaft 170 rotate together.

제2 기어(171)는 발전기 연결축(170)과 일체로 형성되어 발전기 연결축(170)의 회전에 따라 함께 회전된다. The second gear 171 is integrally formed with the generator connecting shaft 170 and is rotated together with the rotation of the generator connecting shaft 170.

제2 동력전달부(150)는 제1 기어(125)와 동력 연결되어 제2 기어(171)로 동력을 전달한다. 제2 동력전달부(150)는 종동 기어(126)와, 이러한 종동 기어(126)와 제2 기어(171) 사이에 배치된 제1 부 전자클러치(151), 제2 부 전자클러치(154), 제3 부 전자클러치(155), 복수의 전달 기어들(152, 153, 156, 157)을 포함할 수 있다. The second power transmission unit 150 is connected to the first gear 125 to transmit power to the second gear 171. The second power transmitting portion 150 includes a driven gear 126 and a first sub-electromagnetic clutch 151 and a second sub-electromagnetic clutch 154 disposed between the driven gear 126 and the second gear 171, A third-portion electromagnetic clutch 155, and a plurality of transmission gears 152, 153, 156, and 157.

이러한 복수의 부 전자클러치(151, 154, 155) 각각의 연결 및 해제에 의해 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 회전수(또는 증속비)를 복수의 단계로 조절할 수 있게 된다. The number of revolutions (or speed increasing ratio) of the second gear 171 with respect to the first gear 125 can be adjusted in a plurality of steps by connecting and disconnecting the sub-electromagnetic clutches 151, 154, do.

제2 속도감지센서(172)는 발전기 연결축(170)의 회전 속도를 감지한다. 예를 들어, 제2 속도감지센서(172)는 발전기 연결축(170)의 회전 속도를 감지하는 엔코더가 될 수 있다. The second speed sensing sensor 172 senses the rotational speed of the generator connecting shaft 170. For example, the second speed sensing sensor 172 may be an encoder that senses the rotational speed of the generator connecting shaft 170.

제어부(180)는 전자클러치 등 각종 부품들의 작동을 제어한다. 전자클러치들은 평상시에 해제된 상태를 유지한다. 제어부(180)의 작동을 위해서는 안정적인 전기 공급이 중요한데, 전자클러치(160), 제1 부 전자클러치(151), 제2 부 전자클러치(154), 제3 부 전자클러치(155) 등 전자클러치가 연결될 때는 일시적으로 많은 전기가 소모될 수 있다. 이 경우, 제어부(180)로 공급되는 전기가 일시적으로 부족하여 제어부(180)의 작동 오류가 발생될 수 있다. The control unit 180 controls the operation of various components such as an electromagnetic clutch. The electromagnetic clutches are normally released. It is important to supply the electric power stably for the operation of the control unit 180. An electromagnetic clutch such as the electromagnetic clutch 160, the first sub-electromagnetic clutch 151, the second sub-electromagnetic clutch 154 and the third sub- When connected, a lot of electricity may be consumed temporarily. In this case, the electricity supplied to the control unit 180 temporarily becomes insufficient, so that an operation error of the control unit 180 may occur.

이를 위해, 본 실시예의 증속기(100)는 제1 발전기(120)와 제2 발전기(140)의 2개의 발전기를 포함하고, 제1 발전기(120)에서 생산된 전기는 제1 배터리(191)에 저장되고, 제2 발전기(140)에서 생산된 전기는 제2 배터리(192)에 저장되도록 한다. 전자클러치들(160, 151, 154, 155)의 작동을 위한 전기는 제1 배터리(191)에서 공급되고, 제어부(180)의 작동을 위한 전기는 제2 배터리(192)에서 공급되도록 하여, 제어부(180)에 필요한 전기를 안정적으로 공급하여 제어부(180)의 안정적인 작동을 가능하게 한다. To this end, the booster 100 of the present embodiment includes two generators of the first generator 120 and the second generator 140, and the electricity generated by the first generator 120 is supplied to the first battery 191, And electricity generated by the second generator 140 is stored in the second battery 192. [ Electricity for operation of the electromagnetic clutches 160, 151, 154 and 155 is supplied from the first battery 191 and electricity for operation of the control unit 180 is supplied from the second battery 192, So that stable operation of the control unit 180 is enabled.

이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 증속기(100)의 작동을 상세히 설명하기로 한다. 도 2 내지 도 4는 도 1의 풍력발전기용 증속기(100)가 작동되는 여러 실시예를 도시하는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전 장치(200)의 구성을 도시하는 도면이다. Hereinafter, the operation of the booster 100 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. Figs. 2 to 4 are views showing various embodiments in which the wind turbine generator 100 of Fig. 1 is operated. 5 is a diagram showing a configuration of a wind power generator 200 according to an embodiment of the present invention.

증속기(100) 외부의 바람에 의해 풍력팬(또는 팬)(212)이 회전하면, 그에 따라 풍력팬 회전축(211)이 회전하게 된다. 풍력팬 회전축(211)이 회전하면, 증속기(100)의 풍력팬 연결축(110)이 회전하게 된다. When the wind force fan (or the fan) 212 is rotated by wind outside the booster 100, the wind force fan rotation axis 211 rotates accordingly. When the wind turbine fan rotary shaft 211 rotates, the wind fan connecting shaft 110 of the speed changer 100 rotates.

도 1을 참조하면, 풍력팬 연결축(110)이 회전함에 따라, 제1 발전기(120)가 회전하여 발전이 가능하게 된다. 제1 발전기(120)에 의해 생산된 전기는 제1 배터리(191)에 저장된다. Referring to FIG. 1, as the wind-turbine fan connecting shaft 110 rotates, the first generator 120 rotates to generate electric power. The electricity produced by the first generator 120 is stored in the first battery 191.

풍력팬 연결축(110)이 회전함에 따라, 제1 기어(125)가 함께 회전하게 되고, 제1 기어(125)의 회전력은 제1 동력전달부(130)를 통해 제2 발전기(140)로 전달되어 발전이 가능하게 된다. 제2 발전기(140)에 의해 생산된 전기는 제2 배터리(192)에 저장된다. The rotation of the first gear 125 is transmitted to the second generator 140 through the first power transmission unit 130. The rotation of the first gear 125 is transmitted to the second generator 140 So that the power can be generated. The electricity produced by the second generator 140 is stored in the second battery 192.

이때, 종동 기어(126)와 직접 연결되는 제1 부 전자클러치(151)는 해제된 상태로 있다. 그에 따라, 제1 기어(125)와 종동 기어(126)가 회전하더라도, 이러한 회전력은 전달 기어(152, 153, 156, 157, 158) 및 제2 기어(171)로 전달되지 않아 발전기 연결축(170)은 회전하지 않는 상태가 된다. At this time, the first sub-electromagnetic clutch 151 directly connected to the driven gear 126 is in the released state. Accordingly, even if the first gear 125 and the driven gear 126 rotate, this rotational force is not transmitted to the transmission gears 152, 153, 156, 157, 158 and the second gear 171, 170 are not rotated.

도 1에 도시된 실시예는 바람의 풍속이 약해서 실질적인 풍력발전을 하기 어려운 상태에 적용하기 위한 것이다. 여기서, 실질적인 풍력발전은 발전기 연결축(170)이 회전되는 상태를 말한다. 이 경우, 제1 발전기(120)와 제2 발전기(140)는 회전하므로, 제1 배터리(191)와 제2 배터리(192)에는 전기가 충전될 수 있다. The embodiment shown in Fig. 1 is intended to be applied to a state in which the wind velocity is weak and it is difficult to generate substantial wind power. Here, the actual wind power generation refers to a state in which the generator connecting shaft 170 is rotated. In this case, since the first generator 120 and the second generator 140 rotate, the first battery 191 and the second battery 192 can be charged with electricity.

본 실시예는 외부 풍속이 약한 제1 풍속에서 실질적인 풍력발전을 하기 어렵지만 어느 정도의 바람은 있는 경우, 증속기(100)의 전자클러치나 제어부(180)의 동작을 위해 필요한 전기를 생산할 수 있도록 하기 위한 것이다. Although the present embodiment is not capable of generating substantial wind power at a first wind speed at which the external wind speed is weak, it is possible to generate electricity required for the operation of the electromagnetic clutch or the control unit 180 of the booster 100, .

다음에, 도 2를 참조하면, 제1 부 전자클러치(151)와 제3 부 전자클러치(155)가 연결되어, 제1 기어(125)의 회전력은 복수의 전달 기어(152, 157, 158)를 통해 제2 기어(171)로 전달되어 발전기 연결축(170)이 회전할 수 있다. 이 경우, 제2 부 전자클러치(154)는 해제된 상태가 된다. 여기서, 제1 부 전자클러치(151)의 연결 등 증속기(100)의 동작은 제1 속도감지센서(115) 또는 제2 속도감지센서(172)에 의한 측정값에 따라 이루어질 수 있다. 풍속의 증가를 제1 속도감지센서(115)가 감지하면, 제1 부 전자클러치(151)와 제3 부 전자클러치(155)가 연결되어, 발전기 연결축(170)이 회전할 수 있도록 한다. 2, the first sub-electromagnetic clutch 151 and the third sub-electromagnetic clutch 155 are connected so that the rotational force of the first gear 125 is transmitted to the plurality of transmission gears 152, 157, 158, To the second gear 171 so that the generator connecting shaft 170 can be rotated. In this case, the second sub-electromagnetic clutch 154 is in the released state. Here, the operation of the accelerator (100) such as the connection of the first sub-electromagnetic clutch (151) may be performed according to the measured value by the first speed sensing sensor (115) or the second speed sensing sensor (172). When the first speed sensing sensor 115 senses an increase in the wind speed, the first sub-electromagnetic clutch 151 and the third sub-electromagnetic clutch 155 are connected to allow the generator connection shaft 170 to rotate.

본 실시예는 도 1의 경우보다 외부 풍속이 강한 제2 풍속에서 실질적인 풍력발전을 할 수 있는 경우에 해당한다. 발전기 연결축(170)와 연결된 풍력발전기(220)를 통해 풍력발전을 하기 위해서는, 풍력발전기(220)마다 정격 용량이 있어서 발전기 연결축(170)의 회전수가 일정한 범위 내에 들어와야 한다. This embodiment corresponds to a case where substantial wind power can be generated at a second wind velocity having a stronger external wind velocity than the case of FIG. In order to generate wind power through the wind power generator 220 connected to the generator connection shaft 170, the number of revolutions of the generator connection shaft 170 must be within a predetermined range due to the rated capacity of each wind power generator 220.

예를 들어, 발전기 연결축(170)의 회전수가 20 내지 100 rmp 범위에서 풍력발전기(220)를 통한 발전이 가능하다고 한다. 실제 풍속이 약해서 제1 기어(125)의 회전수가 20 rpm이 되지 않는 경우, 증속기(100)에 의한 회전수의 증속이 필요하게 된다. 외부 풍속이 약할수록 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비는 더 크게 하여, 제2 기어(171)와 동일한 회전수를 갖는 발전기 연결축(170)의 회전수가 정격 회전수 범위 내에 들어오게 할 필요가 있다. 본 실시예에서, 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비는 예를 들어, 제1 단계인 20배가 될 수 있다. For example, it is assumed that power generation through the wind power generator 220 is possible in the range of 20 to 100 rpm of the generator connecting shaft 170. If the actual wind speed is weak and the number of revolutions of the first gear 125 does not reach 20 rpm, it is necessary to increase the number of revolutions by the gearbox 100. The speed ratio of the second gear 171 to the first gear 125 becomes larger as the external wind speed becomes weaker and the rotational speed of the generator connecting shaft 170 having the same rotational speed as that of the second gear 171 increases It is necessary to bring the number within a certain range. In this embodiment, the speed increasing ratio of the second gear 171 with respect to the first gear 125 can be 20 times, for example, the first step.

다음에, 도 3을 참조하면, 제1 부 전자클러치(151)와 제2 부 전자클러치(154)가 연결되어, 제1 기어(125)의 회전력은 복수의 전달 기어(152, 153, 156, 157, 158)를 통해 제2 기어(171)로 전달되어 발전기 연결축(170)이 회전할 수 있다. 이 경우, 제3 부 전자클러치(155)는 해제된 상태가 된다. 3, the first sub-electromagnetic clutch 151 and the second sub-electromagnetic clutch 154 are connected so that the rotational force of the first gear 125 is transmitted to the plurality of transmission gears 152, 153, 156, 157 and 158 to the second gear 171 so that the generator connecting shaft 170 can rotate. In this case, the third subordinate electromagnetic clutch 155 is in the released state.

본 실시예는 도 2의 경우보다 외부 바람의 풍속이 강한 제3 풍속에서 증속기(100)의 작동을 나타낸다. 이 경우, 도 2의 경우보다 바람의 풍속이 강해서 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비를 더 작게 해도 발전기 연결축(170)의 회전수가 정격 회전수 범위 내에 들어올 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비는 예를 들어, 제2 단계인 10배가 될 수 있다. This embodiment shows the operation of the gearbox 100 at a third wind speed which is higher than that of FIG. 2 in the wind speed of the outside wind. In this case, even if the wind speed of the wind is stronger than that of FIG. 2 and the speed ratio of the second gear 171 to the first gear 125 is made smaller, the number of revolutions of the generator connecting shaft 170 can fall within the rated number of revolutions have. In this embodiment, the speed increasing ratio of the second gear 171 to the first gear 125 can be, for example, ten times as large as the second step.

도 2와 도 3에 도시된 실시예에서, 제2 동력전달부(150)는 종동 기어(126)와, 이러한 종동 기어(126)와 제2 기어(171) 사이에 배치된 복수의 부 전자클러치(151, 154, 155)와 복수의 전달 기어들(152, 153, 156, 157)을 포함한다. 그에 따라, 이러한 복수의 부 전자클러치(151, 154, 155) 각각의 연결 및 해제에 의해 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 회전수를 복수의 단계로 조절할 수 있게 된다. 2 and 3, the second power transmitting portion 150 includes a driven gear 126 and a plurality of sub-electromagnetic clutches 126 disposed between the driven gear 126 and the second gear 171. In this embodiment, (151, 154, 155) and a plurality of transmission gears (152, 153, 156, 157). Accordingly, the number of rotations of the second gear 171 with respect to the first gear 125 can be adjusted in a plurality of steps by connecting and disconnecting the sub-electromagnetic clutches 151, 154, and 155, respectively.

이와 같이, 본 실시예의 증속기(100)에서는 바람의 풍속에 따라 여러 단계로 증속비의 조절이 가능하게 함으로써, 바람의 풍속에 최적화된 증속비를 실현할 수 있게 된다. 본 실시예에서는, 예시적으로 제1 단계와 제2 단계의 증속비만을 설명했지만, 당업자는 여러 동력전달기구들의 배치에 의해 제3 단계의 이상의 증속비를 갖는 증속기를 용이하게 구성할 수 있고, 이러한 증속기도 본 발명의 범위에 포함된다. In this way, in the booster 100 of the present embodiment, it is possible to adjust the speed increasing ratio in various stages according to the wind speed of the wind, so that the speed increasing ratio optimized to the wind speed can be realized. Although the present embodiment has exemplarily shown only the incremental increments of the first stage and the second stage, those skilled in the art can easily construct the accelerator having the third incremental speed ratio by arranging various power transmission mechanisms, Such extensions are within the scope of the present invention.

다음에, 도 4를 참조하면, 제1 부 전자클러치(151)가 해제되고 전자클러치(160)가 연결되어, 제1 기어(125)와 제2 기어(171)가 동일한 회전수로 회전할 수있다. 4, the first sub-electromagnetic clutch 151 is released and the electromagnetic clutch 160 is connected so that the first gear 125 and the second gear 171 can rotate at the same rotational speed have.

본 실시예는 도 3의 경우보다 바람의 풍속이 더 강한 제4 풍속에서 증속기(100)의 작동을 나타낸다. 이 경우, 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비를 1:1로 해도 발전기 연결축(170)의 회전수가 정격 회전수 범위 내에 들어오는 경우에 해당한다. This embodiment shows the operation of the retainer 100 at the fourth wind speed, in which the wind speed is higher than in the case of FIG. In this case, even if the speed ratio of the second gear 171 to the first gear 125 is set to 1: 1, this corresponds to the case where the rotational speed of the generator connecting shaft 170 falls within the rated rotational speed range.

본 발명의 증속기(100)에서, 제1 속도감지센서(115)는 풍력팬 연결축(110)의 회전 속도를 감지하고, 제2 속도감지센서(172)는 발전기 연결축(170)의 회전 속도를 감지한다. 정상적인 증속기(100)의 작동 상태에서, 제1 속도감지센서(115)와 제2 속도감지센서(172)에서 측정된 회전 속도비는 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비와 일치해야 한다. The first speed sensing sensor 115 senses the rotational speed of the wind turbine connecting shaft 110 and the second speed sensing sensor 172 senses the rotational speed of the generator connecting shaft 170. In the present invention, Speed is detected. The rotational speed ratio measured by the first speed sensing sensor 115 and the second speed sensing sensor 172 is determined by the ratio of the rotational speed of the second gear 171 to the first gear 125 It should match the speed ratio.

그러나, 각종 기어들이 파손된 경우나 전자클러치들에서 슬립이 발생되는 경우는 제1 속도감지센서(115)와 제2 속도감지센서(172)에서 측정된 회전 속도비와 제1 기어(125)에 대한 제2 기어(171)의 증속비가 달라지게 된다. 이와 같이, 증속기(100)에서 회전 속도비와 증속비가 일치하지 않는 경우 각종 기어들이 파손된 경우 또는 전자클러치들에서 슬립이 발생되는 경우라고 판단하고 필요한 조치를 취할 수 있게 된다. However, when the various gears are broken or the slip occurs in the electromagnetic clutches, the rotational speed ratio measured by the first speed sensing sensor 115 and the second speed sensing sensor 172 is different from the rotational speed ratio measured by the first gear 125 The speed ratio of the second gear 171 is different. As described above, when the speed ratio and the speed increasing ratio do not match in the speed changer 100, it is determined that various gears are broken or slip occurs in the electromagnetic clutches, and necessary measures can be taken.

제1 속도감지센서(115)는 일차적으로 외부 풍속을 나타내는 지표가 되므로, 초기에는 제1 속도감지센서(115)의 측정값에 따라 증속기(100)의 제어가 이루어진다. 제1 속도감지센서(115)의 측정값에 따라 기어의 증속비를 조절하고, 기어의 증속비를 조절함에 따라 제1 속도감지센서(115)의 측정값이 줄어들 경우, 그에 따라 다시 증속비를 조절하는 등 상황의 변화에 적절하게 대처할 수 있는 최적의 제어를 가능하게 한다. Since the first speed sensing sensor 115 is primarily an indicator of the external wind speed, the speed control device 100 is initially controlled according to the measured value of the first speed sensing sensor 115. When the speed ratio of the gear is adjusted according to the measured value of the first speed sensing sensor 115 and the measured value of the first speed sensing sensor 115 is decreased as the speed increasing ratio of the gear is adjusted, So that it is possible to appropriately cope with the change of the situation.

상술한 실시예에 따르면, 바람의 풍속에 따라 증속기(100)의 작동을 여러 단계로 조절함으로써 풍속의 단계에 따라 최적화된 상태로 발전할 수 있는 증속기(100)를 제공할 수 있다. 이 경우, 전자클러치들의 작동을 위한 전기는 제1 배터리(191)에서 공급되고, 제어부(180)의 작동을 위한 전기는 제2 배터리(192)에서 공급되도록 하여, 전자클러치들의 작동에 따른 제어부(180)의 작동 오류를 방지하고 제어부(180)가 안정적으로 작동할 수 있도록 한다. According to the above-described embodiment, it is possible to provide the booster 100 capable of generating the optimized state according to the wind speed by adjusting the operation of the booster 100 in various stages according to the wind speed of the wind. In this case, the electricity for operating the electromagnetic clutches is supplied from the first battery 191, and the electricity for the operation of the controller 180 is supplied from the second battery 192, 180 and prevents the control unit 180 from operating stably.

이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 풍력 발전 장치(200)의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the wind power generator 200 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

본 실시예의 풍력 발전 장치(200)는 풍력팬 회전부(210), 증속기(100), 풍력발전기(220), 스위칭부(230), 저항 조절부(240), 컨버터(250), 충전장치(260), 인버터(270)를 포함한다. The wind turbine generator 200 of the present embodiment includes a wind turbine rotation unit 210, a speed reducer 100, a wind turbine 220, a switching unit 230, a resistance control unit 240, a converter 250, 260, and an inverter 270.

풍력팬 회전부(210)는 바람에 의해 회전하는 팬(212)과, 이러한 팬(212)이 회전함에 따라 함께 회전하는 풍력팬 회전축(211)을 포함한다. The wind fan rotation section 210 includes a fan 212 rotated by the wind and a wind fan rotation axis 211 rotating together with the fan 212 as the fan 212 rotates.

증속기(100)의 구성은 도 1 내지 도 4를 참조하여 위에서 설명한 바와 같다.The construction of the booster 100 is as described above with reference to Figs.

풍력발전기(220)는 증속기(100)의 발전기 연결축(170)과 연결되어 풍력팬 회전부(210)의 회전력에 의해 전기를 생산한다. The wind turbine generator 220 is connected to the generator connecting shaft 170 of the speed changer 100 to generate electricity by the rotational force of the wind fan rotation section 210.

컨버터(250)는 풍력발전기(220)에서 생산된 교류 에너지를 직류 에너지를 변환한다. The converter 250 converts DC energy generated by the wind power generator 220 into DC energy.

충전장치(260)는 컨버터(250)로부터 출력되는 전원을 공급받아 충전하고, 충전된 전기를 인버터(270)로 공급할 수 있다. The charging device 260 can receive power from the converter 250 and supply the charged electricity to the inverter 270.

인버터(270)는 충전장치(260)에 저장된 직류 에너지를 교류 에너지로 변환하여 송전장치(280)로 공급하고, 송전장치(280)는 전기를 사용하는 수용가(290)로 전기 에너지를 공급하게 된다. The inverter 270 converts the direct current energy stored in the charging device 260 into alternating current energy and supplies it to the power transmission device 280 so that the power transmission device 280 supplies the electric energy to the consumer 290 .

스위칭부(230)는 제어신호에 응답하여 풍력발전기(220)와 컨버터(250) 사이를 연결(단락) 및 해제(개방)할 수 있다. The switching unit 230 may connect (short-circuit) and release (open) the wind power generator 220 and the converter 250 in response to the control signal.

저항 조절부(240)는 풍력발전기(220)와 컨버터(250) 사이에 배치되고 제어신호에 응답하여 저항값을 조절한다. The resistance adjustment unit 240 is disposed between the wind power generator 220 and the converter 250 and adjusts the resistance value in response to the control signal.

저항 조절부(240)는 서로 직렬로 연결되고 각각이 제어신호에 응답하여 저항값을 조절할 수 있는 복수의 저항제어유닛(241, 242, 243)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각각의 저항제어유닛(241, 242, 243)은 소정의 저항값을 갖는 저항(241a, 242a, 243a)과, 이러한 저항(241a, 242a, 243a)과 병렬로 연결되는 스위칭소자((241b, 242b, 243b)를 포함할 수 있다. 스위칭소자(241b, 242b, 243b)는 릴레이 또는 반도체 전력소자 SSR로 구성될 수 있다. 각각의 저항제어유닛(241, 242, 243)은 3상으로 구성되어 동시에 작동될 수 있다. The resistance adjusting unit 240 may include a plurality of resistance control units 241, 242, and 243 connected in series to each other and each of which can adjust a resistance value in response to a control signal. For example, each of the resistance control units 241, 242, and 243 includes resistors 241a, 242a, and 243a having a predetermined resistance value, and a switching device (not shown) connected in parallel with the resistors 241a, 242a, and 243a 242b and 243b may be comprised of a relay or a semiconductor power device SSR. Each of the resistance control units 241, 242 and 243 may be a 3-phase And can be operated at the same time.

스위칭부(230)와 저항 조절부(240)의 작동은 증속기(100)에 배치된 제어부(180)에 의해 이루어질 수도 있고, 인버터(270) 내에 배치된 별도의 제어부에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 증속기(100)의 제어부(180)는 제2 속도감지센서(172)의 측정값에 따라 스위칭부(230)와 저항 조절부(240)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 직접 전달하거나, 다른 제어부를 통해 전달할 수 있다. 스위칭부(230)와 저항 조절부(240)를 제어하기 위한 제어부의 배치는 본 발명을 제한하지 않는다. The operation of the switching unit 230 and the resistance adjusting unit 240 may be performed by the control unit 180 disposed in the booster 100 or may be performed by a separate control unit disposed in the inverter 270. [ For example, the control unit 180 of the speed changer 100 directly outputs a control signal for controlling the operation of the switching unit 230 and the resistance control unit 240 according to the measured value of the second speed sensing sensor 172 Or through another control unit. The arrangement of the control unit for controlling the switching unit 230 and the resistance adjusting unit 240 does not limit the present invention.

스위칭부(230)는 실질적인 풍력발전이 이루어지지 않을 때는 해제된 상태로 있고, 실질적인 발전이 시작되면 연결된다. 스위칭부(230)가 연결되면, 수용가(290)로 전기를 공급할 수 있는 상태가 된다. The switching unit 230 is in a released state when substantial wind power is not generated, and is connected when substantial power generation is started. When the switching unit 230 is connected, electricity can be supplied to the customer 290.

수용가(290)의 사용부하가 증가하면, 제2 속도감지센서(170)에 의해 측정되는 회전 속도가 줄게 된다. 증속기(100)의 제어부(180)는 제2 속도감지센서(170)의 측정값에 따라 증속비를 조절하는 등의 제어를 하고, 그러한 제어에 의해서도 실질적인 발전이 어렵다고 판단할 경우 스위칭부(230)를 해제하여 발전을 중단하게 된다. 스위칭부(230)의 해제에 의해 제2 속도감지센서(170)의 측정값이 발전을 할 수 있는 적정 속도로 커질 경우, 다시 스위칭부(230)를 연결하여 발전을 하게 된다. As the usage load of the customer 290 increases, the rotational speed measured by the second speed sensing sensor 170 decreases. The control unit 180 of the speed controller 100 performs control such as adjusting the speed ratio according to the measured value of the second speed sensor 170. If the control unit 180 determines that the actual speed is difficult to be generated by the control, ) Is released to stop the power generation. When the measured value of the second speed sensing sensor 170 is increased to an appropriate speed at which the electric power can be generated by the disconnection of the switching unit 230, the switching unit 230 is connected again to generate electric power.

저항 조절부(240)는 풍력발전기(220)와 컨버터(250) 사이의 저항값을 조절할 수 있다. 저항 조절부(240)는 여러 개의 저항제어유닛(241, 242, 243)으로 구성되므로, 상황에 따라 각각의 저항제어유닛(241, 242, 243)을 제어하여 저항값을 조절함으로써 풍력 발전 장치의 효율적인 운전을 가능하게 한다. The resistance adjusting unit 240 may adjust the resistance value between the wind power generator 220 and the converter 250. Since the resistance control unit 240 is composed of a plurality of resistance control units 241, 242 and 243, the resistance values of the respective resistance control units 241, 242 and 243 are controlled according to the situation, Thereby enabling efficient operation.

예를 들어, 일반적인 상황에서 각각의 저항제어유닛(241, 242, 243)은 스위칭소자((241b, 242b, 243b)가 개방되어 저항(241a, 242a, 243a)으로 연결되어 있다. 하나 이상의 스위칭소자(241b, 242b, 243b)가 단락되면, 저항 조절부(240)의 전체 저항값은 단계적으로 줄어들 수 있다. 저항 조절부(240)의 저항값이 줄어들면, 전류량이 증가되어 수용가(290)로 많은 전기가 공급될 수 있다. 수용가(290)로 많은 전기가 공급되면, 풍력발전기(220)의 회전이 억제되는 효과가 발생된다. For example, in a general situation, each of the resistance control units 241, 242 and 243 is connected to resistors 241a, 242a and 243a by the switching elements 241b, 242b and 243b being opened. The total resistance value of the resistance adjusting unit 240 may be reduced step by step if the resistance value of the resistance adjusting unit 240 is shortened. A large amount of electricity can be supplied. When a large amount of electricity is supplied to the customer 290, the effect of suppressing the rotation of the wind power generator 220 is generated.

예를 들어, 외부 풍속이 증가되는 등의 영향으로 제2 속도감지센서(172)의 측정값이 소정값 이상으로 증가되면, 풍력 발전 장치(200)의 부품이 파손되는 등 여러가지 문제가 발생된다. 이 경우, 발전기의 회전을 억제하여 제2 속도감지센서(172)의 측정값을 소정값 이하로 유지하는 것이 필요하고, 이를 위해 저항 조절부(240)는 스위칭소자(241b, 242b, 243b)를 단계적으로 단락시킨다. For example, when the measured value of the second speed sensing sensor 172 is increased to a predetermined value or more due to an increase in the external wind speed or the like, various problems occur, such as the parts of the wind power generator 200 being damaged. In this case, it is necessary to suppress the rotation of the generator and to keep the measured value of the second speed sensing sensor 172 below a predetermined value. To this end, the resistance regulator 240 controls the switching elements 241b, 242b, and 243b Short circuiting step by step.

스위칭소자(241b, 242b, 243b)가 단락되어, 저항 조절부(240)의 저항값이 줄어들면, 수용가(290)로 많은 전기가 공급되어 풍력발전기(220)의 회전을 억제하는 브레이크 효과가 발생될 수 있다. 그에 따라, 풍력 발전 장치(200)의 부품이 파손되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 이러한 문제는 증속기(100)의 증속비를 조절하는 방법으로도 가능하다. When the switching elements 241b, 242b and 243b are short-circuited and the resistance value of the resistance regulating part 240 is reduced, a large amount of electricity is supplied to the customer 290 to cause a brake effect to suppress the rotation of the wind power generator 220 . Accordingly, it is possible to prevent the components of the wind power generator 200 from being damaged. This problem can also be achieved by adjusting the speed ratio of the speed reducer 100.

상술한 본 발명의 풍력 발전 장치(200)에 따르면, 외부 풍속이나 수용가(290)의 사용부하 등 발전기 외부의 변수에 따라 증속비의 조절, 저항 조절부(240)와 스위칭부(230)의 제어에 의해 인공지능적으로 최적의 운전 형태를 유지할 수 있다. According to the wind turbine generator 200 of the present invention, it is possible to control the rate of increase of the speed ratio, the control of the resistance controller 240 and the switching unit 230 according to external variables such as the external wind speed and the usage load of the customer 290, It is possible to artificially and intelligently maintain the optimum operation mode.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

100 : 증속기
110 : 풍력팬 연결축
115 : 제1 속도감지센서
120 : 제1 발전기
125 : 제1 기어
126 : 종동 기어
130 : 제1 동력전달부
140 : 제2 발전기
150 : 제2 동력전달부
160 : 전자클러치
170 : 발전기 연결축
171 : 제2 기어
172 : 제2 속도감지센서
180 : 제어부
191 : 제1 배터리
192 : 제2 배터리
200 : 풍력 발전 장치
210 : 풍력팬 회전부
220 : 풍력발전기
230 : 스위칭부
240 : 저항 조절부
250 : 컨버터
260 : 충전장치
270 : 인버터
280 : 송전장치
290 : 수용가
100: Speedometer
110: Wind-up fan connection shaft
115: First speed detection sensor
120: first generator
125: first gear
126:
130: first power transmitting portion
140: Second generator
150: second power transmitting portion
160: electromagnetic clutch
170: Generator connection shaft
171: Second gear
172: Second speed sensing sensor
180:
191: First battery
192: Second battery
200: Wind power generator
210: wind power fan rotation part
220: Wind generator
230:
240:
250: Converter
260: Charging device
270: Inverter
280: Transmission device
290: Customer

Claims (7)

풍력발전기용 증속기에 있어서,
상기 증속기 전단의 풍력팬 회전축과 연결되는 풍력팬 연결축;
상기 풍력팬 연결축의 회전 속도를 감지하는 제1 속도감지센서;
상기 풍력팬 연결축과 일체로 형성되어 상기 풍력팬 연결축의 회전에 의해 전기를 생산하는 제1 발전기;
상기 풍력팬 연결축과 일체로 형성되는 제1 기어;
상기 제1 기어로부터 동력을 전달받아 전기를 생산하는 제2 발전기;
상기 제1 기어와 동력 연결되어 상기 제2 발전기로 동력을 전달하는 제1 동력전달부;
상기 증속기 후단의 풍력발전기와 연결되는 발전기 연결축;
상기 풍력팬 연결축에 연결되는 제1 디스크와, 상기 발전기 연결축에 연결되는 제2 디스크를 포함하는 전자클러치;
상기 발전기 연결축과 일체로 형성되는 제2 기어;
상기 제1 기어와 동력 연결되어 상기 제2 기어로 동력을 전달하는 제2 동력전달부;
상기 발전기 연결축의 회전 속도를 감지하는 제2 속도감지센서;
부품들의 작동을 제어하는 제어부;
상기 제1 발전기에 의해 생산된 전기가 충전되고 상기 전자클러치로 전기를 공급하는 제1 배터리;
상기 제2 발전기에 의해 생산된 전기가 충전되고 상기 제어부로 전기를 공급하는 제2 배터리;
를 포함하는 풍력발전기용 증속기.
In the accelerator for a wind power generator,
A wind fan connection shaft connected to a wind turbine rotation axis at a front end of the booster;
A first speed sensing sensor for sensing a rotational speed of the wind turbine connecting shaft;
A first generator that is integrally formed with the wind turbine connecting shaft and generates electricity by rotation of the wind turbine connecting shaft;
A first gear integrally formed with the wind fan connection shaft;
A second generator that receives power from the first gear to produce electricity;
A first power transmission portion that is connected to the first gear and is connected to the first power transmission portion;
A generator connecting shaft connected to the wind turbine at the rear end of the booster;
An electromagnetic clutch including a first disk connected to the wind turbine connecting shaft and a second disk connected to the generator connecting shaft;
A second gear integrally formed with the generator connecting shaft;
A second power transmission unit that is connected to the first gear and transmits power to the second gear;
A second speed sensing sensor for sensing a rotation speed of the generator connection shaft;
A control unit for controlling the operation of the parts;
A first battery charged with electricity produced by the first generator and supplying electricity to the electromagnetic clutch;
A second battery charged with electricity generated by the second generator and supplying electricity to the control unit;
And a wind turbine generator.
제1항에 있어서,
상기 제1 기어와 직접 연결되는 종동 기어;
를 더 포함하고,
상기 종동 기어를 통해 상기 제2 발전기와 상기 제2 기어로 동력 전달이 가능한 풍력발전기용 증속기.
The method according to claim 1,
A driven gear directly connected to the first gear;
Further comprising:
And is capable of transmitting power to the second generator and the second gear through the driven gear.
제2항에 있어서,
상기 제2 동력전달부는 상기 종동 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치된 복수의 부 전자클러치와 복수의 전달 기어를 포함하고,
상기 복수의 부 전자클러치 각각의 연결 및 해제에 의해 상기 제1 기어에 대한 상기 제2 기어의 회전수를 복수의 단계로 조절 가능한 풍력발전기용 증속기.
3. The method of claim 2,
The second power transmission portion includes a plurality of sub-electromagnetic clutches and a plurality of transmission gears disposed between the driven gear and the second gear,
And the number of revolutions of the second gear with respect to the first gear can be adjusted by a plurality of steps by connection and disengagement of each of the sub electron clutches.
제2항에 있어서,
상기 제2 동력전달부는 상기 종동 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치된 복수의 부 전자클러치와 복수의 전달 기어를 포함하고,
상기 부 전자클러치는 상기 종동기어의 회전력이 상기 전달 기어로 전달되지 않도록 상기 종동기어와 직접 연결되는 제1 부 전자클러치를 포함하는 풍력발전기용 증속기.
3. The method of claim 2,
The second power transmission portion includes a plurality of sub-electromagnetic clutches and a plurality of transmission gears disposed between the driven gear and the second gear,
And the sub-electromagnetic clutch includes a first sub-electromagnetic clutch that is directly connected to the driven gear so that the rotational force of the driven gear is not transmitted to the transmission gear.
풍력 발전 장치에 있어서,
풍력에 의해 풍력팬 회전축에 장착되는 팬이 회전함으로써 회전력을 얻는 풍력팬 회전부;
제1항 내지 제4항에 따른 풍력발전기용 증속기;
상기 발전기 연결축과 연결되어 상기 풍력팬 회전부의 회전력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전기;
상기 풍력발전기로부터의 전기 에너지를 변환하는 컨버터;
상기 컨버터로부터 출력되는 전원을 공급받아 충전하는 충전장치;
상기 풍력발전기와 상기 컨버터 사이에 배치되고 제어신호에 응답하여 저항값을 조절하는 저항 조절부;
를 포함하는 풍력 발전 장치.
In a wind power generator,
A wind fan rotation part for obtaining a rotation force by rotation of a fan mounted on a wind power fan rotation axis by wind power;
A wind turbine generator according to any one of claims 1 to 4;
A wind turbine generator connected to the generator connection shaft to generate electricity by a rotational force of the wind turbine rotor;
A converter for converting electrical energy from the wind power generator;
A charging device that receives power from the converter and charges the power;
A resistance regulator disposed between the wind power generator and the converter and regulating a resistance value in response to a control signal;
To the wind turbine.
제5항에 있어서,
상기 저항 조절부는 서로 직렬로 연결되고 각각이 상기 제어신호에 응답하여 저항값을 조절할 수 있는 복수의 저항제어유닛으로 이루어지는 풍력 발전 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the resistance control unit comprises a plurality of resistance control units connected in series to each other and each capable of adjusting a resistance value in response to the control signal.
제5항에 있어서,
제어신호에 응답하여 상기 풍력발전기와 상기 컨버터 사이를 연결 및 해제하는 스위칭부;
를 더 포함하는 풍력 발전 장치.
6. The method of claim 5,
A switching unit for connecting and disconnecting the wind turbine generator and the converter in response to a control signal;
Further comprising:
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