KR101557576B1 - 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력터빈의 로터에 발생되는 임밸런스 보상을 위해, 카운터 매스를 적정 위치로 실시간 이동시킬 수 있는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브; 상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드; 및 상기 블레이드의 일측에 구비되며, 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 카운터 매스를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Description

풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법{Rotor balancing apparatus for wind turbine and control method thereof}
본 발명은 밸런싱 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력터빈의 로터에 발생되는 임밸런스 보상을 위해, 카운터 매스를 적정 위치로 실시간 이동시킬 수 있는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
풍력 발전이란 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적 특성을 이용하여 로터를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고, 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 기술이다.
풍력 발전은 어느 곳에나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 수준의 신에너지 발전 기술이다.
이와 같은 풍력터빈은 일반적으로 소정 높이를 갖는 타워의 상부에 회전 가능한 로터를 구비하고, 풍력에 의해 회전하는 적어도 2개 이상의 블레이드가 로터에 구비되며, 블레이드의 회전력이 전기 에너지를 얻기 위한 회전속도를 갖추게 하는 증속기를 포함하고, 증속기를 통한 회전력을 전기 에너지로 전환시키는 발전기로 구성된다.
도 1은 일반적인 풍력터빈의 구성도이다.
일반적으로 사용되고 있는 풍력터빈(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 타워(tower)(20) 상단에 결합된 나셀(30)의 전면에 로터(40)가 설치되고, 나셀(30) 내부에는 로터(40)의 회전속도를 증가시키는 기어박스(50)와, 기어박스(50)에 연결되어 전력을 생산하는 발전기(60)가 설치된다.
이때, 로터(40)는 복수 개의 블레이드(41)가 원주 방향을 따라 소정 간격으로 이격하여 결합되는 허브(42)와, 허브(42)와 일체로 회전하고 기어박스(50)로 연장되는 회전 샤프트(43)를 포함한다.
그런데, 허브(42)와 블레이드(41)를 포함하는 로터(40)는, 허브(42)의 회전 중심에 대하여 각각의 블레이드(41)의 무게 중심이 밸런스(balance)가 맞아야 하며, 이 밸런스가 맞지 않으면 진동이나 소음 발생, 또는 블레이드(41)의 변형에 따른 풍력터빈의 효율 저하를 초래할 수 있다.
최근에는 블레이드(41)가 대형화되고, 같은 용량에서도 더 길어지고 유연성 있는 블레이드(41)를 사용하는 경향이 증가하고 있으며, 따라서 블레이드(41)의 변형에 따른 임밸런스(imbalance) 편차도 증대되고 있다.
그러나, 이러한 블레이드(41)의 대형화에 따른 제작편차 증가에도 불구하고, 로터(40) 구성시에는 정적상태에서 조립이 이루어지므로, 동적상태에서의 밸런스 점검이 어려운 문제가 있다.
한편, 로터(40) 제작시에 각각의 블레이드(41)를 정밀 제조하여 상기 밸런스를 맞추더라도, 사용중 블레이드(41)의 결빙제거 작업이나 수리 작업을 하는 과정에서 부분적인 무게 변화에 의해 임밸런스(imbalance)가 발생할 수 있다.
이 경우, 통상적으로는 블레이드(41)의 외측면 일정 지점에 복수 개의 웨이트(weight)를 연결한 로프를 감아서 고정하거나, 블레이드(41) 내부의 고정핀에 웨이트를 결합하여 임의로 블레이드(41)의 무게 중심을 이동시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 인력에 의해 블레이드(41)의 무게 중심을 조절하는 경우, 블레이드(41)의 회전을 완전히 정지시켜야만 작업이 가능하므로, 풍력터빈(10)의 운전 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 작업자가 접근 가능한 곳에 웨이트를 설치하게 되므로, 주로 블레이드(41)의 루트(root) 부근에 웨이트가 설치되며, 따라서 웨이트의 무게도 상당히 무거워 작업성이 떨어지고 비용이 증대되는 문제가 있다.
KR 10-2011-0136296 A (2011.12.21 공개) KR 10-0656963 B1 (2006.12.06 등록) KR 10-1028960 B1 (2011.04.05 등록)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 풍력터빈의 임밸런스를 실시간으로 조정할 수 있는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브; 상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드의 일측에 구비되며, 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 카운터 매스; 상기 카운터 매스의 일측에 바퀴 또는 롤러로 구비되는 구름부재; 및 상기 블레이드의 내부에 설치되며, 상기 카운터 매스를 이동시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 액츄에이터의 작동에 의해, 상기 액츄에이터와 상기 카운터 매스가 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치가 제공된다.
또한, 상기 블레이드의 내부에 설치되며, 상기 액츄에이터와 상기 카운터 매스의 이동 방향을 안내하는 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 액츄에이터는 리니어 모터로 이루어지며, 상기 카운터 매스는 상기 리니어 모터의 이동부 일측에 결합될 수 있다.
또한, 상기 블레이드의 내부에 랙기어가 고정 설치되고, 상기 액츄에이터는 회전모터로 이루어지며, 상기 회전모터의 모터축 단부에는 상기 랙기어와 치합하는 피니언 기어가 구비되어, 상기 회전모터의 작동시 상기 회전모터가 상기 랙기어를 따라 이동하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브; 상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드의 내부에 설치되며, 컨트롤러에 의해 실린더 로드의 신축이 이루어지는 구동 실린더; 상기 실린더 로드의 단부에 결합되는 카운터 매스; 및 상기 카운터 매스의 일측에 바퀴 또는 롤러로 구비되는 구름부재를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브; 상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드의 내부에 형성되는 격실; 및 상기 격실에 유체를 공급하여 충진시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 액츄에이터는 유체공급 펌프를 포함하고, 상기 유체공급 펌프의 일측에는 상기 유체가 저장된 저장조가 구비되며, 상기 저장조와 상기 격실을 연결하는 공급관의 일측에 개폐밸브가 구비되는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치가 제공된다.
이때, 상기 격실은 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 복수 개 구획 형성될 수 있다.
또한, 상기 액츄에이터의 작동을 제어하여, 상기 유체가 상기 격실에 충진되도록 하는 한편, 상기 유체의 공급량을 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 저장조와 상기 격실을 연결하는 배출관의 일측에 개폐밸브 및 유체배출 펌프가 구비되는 것이 바람직하다.
삭제
한편, 나셀의 일측에 설치되는 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 풍력터빈에 있어서, (a) 복수 개의 블레이드 간의 임밸런스를 감지하는 단계; (b) 상기 임밸런스를 보상하기 위한 카운터 매스의 필요 위치를 결정하는 단계; 및 (c) 상기 카운터 매스를 필요 위치로 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 풍력터빈의 출력 또는 상기 나셀 일측의 풍속을 측정하는 단계; 및 (a-2) 상기 (a-1) 단계에서 측정된 측정값을 기준값과 비교하는 단계를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법이 제공된다.
이때, 상기 (a) 단계에서, 로터의 하중 변화에 의해 상기 임밸런스를 감지할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계에서, 로터의 토크 변화에 의해 상기 임밸런스를 감지하는 것도 가능하다.
이때, 상기 (b) 단계에서는, 상기 측정값에 따라 미리 저장된 세팅값에 의해 상기 카운터 매스의 필요 위치를 결정하게 된다.
삭제
상기 (c) 단계에서 상기 카운터 매스는, 상기 블레이드 내부에 설치되는 액츄에이터의 작동에 의해 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동하게 된다.
이때, 상기 액츄에이터의 작동에 의해, 상기 카운터 매스와 상기 액츄에이터가 함께 이동하는 것도 가능하다.
한편, 상기 (b) 단계에서, 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 복수 개 구획 형성되는 격실 중 유체 충진 대상 격실과 유체 공급량을 결정할 수 있다.
이때, 상기 (c) 단계에서는, 유체공급 펌프에 의해, 저장조로부터 상기 유체 충진 대상 격실로 유체가 공급된다.
또한, 상기 저장조와 상기 유체 충진 대상 격실이 공급관에 의해 연결되고, 상기 공급관의 일측에는 개폐밸브가 구비되며, 상기 개폐밸브의 작동 제어에 의해 상기 유체의 공급량이 조절된다.
한편, 나셀의 일측에 설치되는 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 풍력터빈에 있어서, (a) 복수 개의 블레이드 간의 임밸런스를 감지하는 단계; (b) 상기 임밸런스를 보상하기 위한 카운터 매스의 무게를 결정하는 단계; 및 (c) 상기 카운터 매스의 무게를 증감시키는 단계를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법이 제공된다.
여기서, 상기 (b) 단계는, 상기 블레이드의 내부 일측에 형성되는 격실에 대한 유체 공급량 또는 유체 배출량을 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계는, 유체공급 펌프에 의해 저장조로부터 상기 격실로 유체가 공급되거나, 유체배출 펌프에 의해 상기 격실로부터 유체가 배출되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 격실에 연결되는 공급관과 배출관에 각각 개폐밸브가 구비되고, 상기 개폐밸브의 작동 제어에 의해 상기 격실의 유체 공급량 또는 유체 배출량이 조절된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법에 의하면, 액츄에이터에 의해 카운터 매스의 위치를 변화시킬 수 있으므로 로터의 실시간 밸런스 조정이 가능하다.
또한, 종래 블레이드의 루트로부터 멀리 이격하여 작업자의 접근성이 떨어지는 부분에 카운터 매스를 위치시킬 수 있으므로, 카운터 매스의 무게 감소에 따른 비용 절감의 효과가 있다.
도 1은 일반적인 풍력터빈의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 로터 밸런싱 장치가 구비된 풍력터빈의 개략도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도.
이하, 본 발명인 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법과 관련된 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 로터 밸런싱 장치가 구비된 풍력터빈의 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 풍력터빈(100)은 타워(200) 상단에 설치되고 내부에 발전기(60, 도 1 참조)가 구비되는 나셀(300)과, 나셀(300)의 전방에 회전 가능하게 설치되는 로터(400)를 포함하며, 로터(400)의 회전력은 회전 샤프트(미도시)를 통해 발전기에 전달된다.
여기서, 로터(400)는 회전 샤프트의 일단에 결합되어 나셀(300)의 전면에 회전 가능하게 설치되는 허브(410)와, 허브(410)의 외주면에 원주 방향을 따라 소정 간격으로 이격하여 결합되는 복수 개의 블레이드(420)를 포함한다.
허브(410)는 바람 저항의 감소를 위해, 전방으로 볼록하게 돌출된 원추형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 블레이드(420)는 허브(410)의 외주면에 방사상으로 복수 개 결합되며, 바람에 의해 허브(410)의 중심 축선을 중심으로 회전한다.
블레이드(420)는 폭 방향으로 유선형 단면을 가지며, 내부에는 공간부가 형성되는데, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이 공간부에 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 카운터 매스(counter mass)(500)가 설치된다.
블레이드(420) 내부에 설치되는 카운터 매스(500)는, 방사상으로 허브(410)에 결합된 복수 개의 블레이드(420)들 간에 무게중심의 밸런스(balance)를 맞춰, 로터(400) 회전시 진동이나 소음 발생을 방지하기 위한 것이다.
즉, 블레이드(420)의 제작 및 조립 과정, 또는 블레이드(420) 표면의 결빙제거 작업이나 기타 수리 과정에서 블레이드(420)들 간의 무게중심이 허브(410)의 회전 중심으로부터 어긋난 경우, 카운터 매스(500)를 이동시켜 임밸런스(imbalance)를 조정하게 된다.
임밸런스 조정은 로터(400)의 정적 모멘트(static moment)가 평형이 되도록 함으로써 이루어질 수 있으며, 상기 모멘트는 (블레이드의 무게) × (블레이드의 회전중심으로부터 블레이드의 무게중심까지의 거리)로 계산될 수 있다. 예컨대, 카운터 매스(500)가 허브(410)로부터 멀어지면 블레이드(420)의 모멘트가 증가되고, 허브(410)와 가까워지면 모멘트가 감소된다.
카운터 매스(500)는 블레이드(420)의 내부 공간부에 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는데, 모든 블레이드(420)에 카운터 매스(500)를 각각 설치하는 것도 가능하고, 이들 중 하나 이상을 선택하여 카운터 매스(500)를 설치하는 것도 가능하다.
이때, 카운터 매스(500)의 무게는 블레이드(420)의 무게에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 초기 설치 후에도 필요에 따라 적절한 무게의 카운터 매스(500)를 교체/추가할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 블레이드(420) 초기 제작시 카운터 매스(500)의 위치는, 전술한 정적 모멘트가 평형을 이루는 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
카운터 매스(500)의 일측에는 카운터 매스(500)를 이동시키기 위한 액츄에이터(600)가 구비되는 것이 바람직하며, 액츄에이터(600)의 일측에는 액츄에이터(600)의 작동을 제어하기 위한 컨트롤러(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 공간부의 일측에는 카운터 매스(500)의 이동 방향을 안내하기 위한 가이드 레일(미도시)이 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다. 이하, 도 3 내지 도 7은 블레이드 내부의 공간부를 도시하고 있음을 미리 밝혀둔다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 카운터 매스(500)를 이동시키기 위한 액츄에이터(600)로서 유압 또는 공압에 의해 작동하는 구동 실린더(610)가 구비될 수 있다.
구동 실린더(610)는 블레이드(420) 내 공간부의 일측에 고정 설치되는 것이 바람직하며, 카운터 매스(500)는 구동 실린더(610)의 실린더 로드(611) 단부에 결합되어, 구동 실린더(610) 작동시 실린더 로드(611)의 신축에 의해 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 이동하게 된다.
이때, 구동 실린더(610)의 작동은 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.
또한, 카운터 매스(500)의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 카운터 매스(500)의 일측에 바퀴나 롤러 등의 구름부재(510)가 구비되는 것이 바람직하다.
다른 예로서, 공간부의 바닥면 또는 벽면에 가이드 레일(미도시)이 설치되고, 카운터 매스(500)의 일측에는 상기 가이드 레일과 대응 결합하여 슬라이드 이동하는 레일부(미도시)가 형성되는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 카운터 매스(500)를 이동시키기 위한 액츄에이터(600)로서 회전모터(620)가 구비될 수 있다.
회전모터(620)는 블레이드(420) 내 공간부의 일측에 고정 설치되는 것이 바람직하며, 회전모터(620)에 의해 축회전하는 리드스크류(621)의 일측에 카운터 매스(500)가 나사 결합된다.
이때, 리드스크류(621)의 일단은 회전모터(620)의 단부에 축 연결되고, 타단은 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 이격하여 설치되는 고정블록(622)에 회전 가능하게 결합한다.
공간부의 벽면 또는 바닥면에는 카운터 매스(500)의 이동 방향을 안내하기 위한 가이드 레일(700)이 설치되는 것이 바람직하며, 카운터 매스(500)의 일측에 형성된 레일부(520)가 상기 가이드 레일(700)에 대응 결합한다.
이에 따라, 컨트롤러에 의한 회전모터(620) 작동시, 리드스크류(621)가 축회전하면 리드스크류(621)에 나사 결합된 카운터 매스(500)는 가이드 레일(700)을 따라 슬라이드 이동하게 된다.
다른 예로서, 카운터 매스(500)의 일측에 바퀴나 롤러 등의 구름부재(510, 도 3 참조)가 구비되는 것도 가능하다. 다만, 이 경우에는 리드스크류(621)의 축회전에 의한 카운터 매스(500)의 회전 방지를 위해, 구름부재의 양측으로 단턱 형태의 가이드 레일(700)이 설치되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제3 실시예에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 카운터 매스(500)의 전후 양측에 와이어(623)가 연결되고, 이 와이어(623)가 회전모터(620)에 의해 견인됨으로써 카운터 매스(500)의 이동이 이루어진다.
회전모터(620)는 블레이드(420) 내 공간부의 일측에 고정 설치되고, 회전모터(620)의 회전축(620a) 단부에는 구동풀리(624)가 구비된다. 회전모터(620)의 전방 또는 후방에 이격하여 종동풀리(625)가 설치되며, 구동풀리(624)와 종동풀리(625)는 와이어(623)에 의해 연결된다. 따라서, 회전모터(620) 작동에 의한 구동풀리(624) 회전시, 와이어(623)는 구동풀리(624)와 종동풀리(625) 사이 구간을 이동하게 된다.
구동풀리(624)와 종동풀리(625)를 연결하는 와이어(623)의 일측에 카운터 매스(500)가 구비된다. 바람직하게는, 와이어(623)의 일단이 카운터 매스(500)의 전면부에 결합되고, 타단이 카운터 매스(500)의 후면부에 결합된다.
따라서, 컨트롤러에 의해 회전모터(620)의 회전축(620a)이 정/역회전하면, 카운터 매스(500)는 와이어(623)를 따라 전/후 방향으로 이동하게 된다.
도 5에 도시된 실시예는, 블레이드(420) 내 공간부를 상하 구분하는 지지대(626)가 설치되고, 이 지지대(626) 상에서 와이어(623)의 견인 방향을 따라 카운터 매스(500)가 이동하는 예를 도시하고 있다. 예컨대, 블레이드(420) 내 공간부의 바닥면에 구동풀리(624)와 종동풀리(625)가 수직하게 설치되고, 구동풀리(624)와 종동풀리(625)를 연결하는 와이어(623)가 상하 방향 이격하여 평행하게 배치된다.
다른 예로서, 블레이드(420) 내 공간부의 바닥면에 대하여 구동풀리(624)와 종동풀리(625)가 수평하게 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 구동풀리(624)와 종동풀리(625)를 연결하는 와이어(623)는 좌우 방향으로 평행하게 배치된다.
또 다른 예로서, 블레이드(420) 내 공간부의 벽면에 대하여 구동풀리(624)와 종동풀리(625)가 수직 또는 수평하게 설치되는 것도 가능함은 물론이다.
한편, 카운터 매스(500)의 이동 방향을 안내하는 가이드 레일(700, 도 4 참조)이 더 설치되는 것이 바람직하며, 카운터 매스(500)에는 상기 가이드 레일에 대응 결합되는 레일부(520, 도 4 참조)가 형성되는 것이 바람직하다. 또 다른 예로서, 레일부 대신에 바퀴나 롤러 등의 구름부재(510, 도 3 참조)가 카운터 매스(500)의 일측에 구비될 수도 있다.
이때, 가이드 레일은 블레이드(420) 내 공간부의 벽면 또는 바닥면에 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 설치될 수 있으며, 도 5에 도시된 실시예의 경우, 지지대(626) 상에 가이드 레일이 지지대(626)의 길이 방향을 따라 길게 설치될 수 있다.
여기서, 전술한 와이어(623) 대신에 탄성 재질의 벨트가 사용되는 것도 가능하며, 구동풀리(624)와 종동풀리(625)를 스프라켓(sprocket)으로 형성하여 체인으로 연결할 수도 있다.
상술한 실시예들의 경우, 액츄에이터(600)는 고정된 상태에서 카운터 매스(500)가 이동한다.
이와 달리, 액츄에이터(600)가 카운터 매스(500)와 함께 이동하도록 로터 밸런싱 장치를 구성하는 것도 가능하며, 이하 도 6과 도 7을 참조하여 이에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제4 실시예에 의하면, 카운터 매스(500)는 리니어 모터(630)의 작동에 의해 이동한다. 리니어 모터(630)는 가이드 레일(700)과 마그넷 트랙(magnet track)(631)을 포함하는 고정부(632)와, 가이드 레일(700)을 따라 이동하며 코일(미도시) 및 홀센서(미도시)가 구비되는 이동부(633)를 포함한다.
더욱 상세하게 설명하자면, 블레이드(420) 내 공간부의 벽면 또는 바닥면에 한 쌍의 가이드 레일(700)이 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 한 쌍의 가이드 레일(700) 사이에 마그넷 트랙(631)이 설치된다.
가이드 레일(700) 상에는 가이드 레일(700)을 따라 이동 가능하게끔 이동부(633)가 안착되는데, 이동부(633)의 일측에는 가이드 레일(700)과 대응 결합하는 레일부(634)가 형성된다.
이때, 이동부(633)에는 마그넷 트랙(631)과 대향하여 코일 및 홀센서가 마련되며, 코일에는 전원을 공급하기 위한 케이블(635)이 연결된다. 케이블(635)은 이동부(633)의 이동을 방해하지 않도록, 이동부(633)의 측면에 결합되어 이동부(633)의 이동에 따라 절곡 변형하는 체인 형태의 케이블 가이드(미도시)에 의해 보호되는 것이 바람직하다.
컨트롤러에 의해 이동부(633)의 코일에 전원이 공급되면 코일이 전자기장을 형성하며, 이동부(633)는 상자성체로 이루어진 마그넷 트랙(631)을 따라 이동하게 된다. 이때, 이동부(633)에 마련된 홀센서는 이동부(633)의 위치를 검출하는 역할을 한다. 다른 예로서, 레일부(634) 대신에 바퀴나 롤러 등의 구름부재(510, 도 3 참조)가 구비되는 것도 가능하다.
또한, 도 6에 도시된 실시예의 경우, 리니어 모터(630)의 이동부(633)에 카운터 매스(500)가 결합된 예를 도시하고 있으나, 이와 달리 별도의 카운터 매스(500)없이 리니어 모터(630)의 이동부(633)가 자체 무게에 의해 카운터 매스의 역할을 하도록 하는 것도 가능하다. 이처럼 액츄에이터(600)와 카운터 매스(500)를 일체화하는 경우, 블레이드(420)의 전체 무게 감소에 의한 경량화 효과를 기대할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제5 실시예에 의하면, 블레이드(420) 내 공간부의 일측 즉, 벽면 또는 바닥면의 일측에 랙기어(627)가 고정 설치되고, 상기 랙기어(627)와 치합하는 피니언 기어(628)가 회전모터(620)의 회전축(620a) 단부에 구비된다.
이 경우, 컨트롤러에 의한 회전모터(620) 작동시, 랙기어(627)를 따라 피니언 기어(628)와 회전모터(620)가 함께 이동하게 된다. 바람직하게는, 회전모터(620)의 이동 방향을 안내하도록 랙기어(627)의 일측에 가이드 레일(미도시)이 설치되고, 회전모터(620)의 레일부(미도시)가 상기 가이드 레일에 대응 결합한다.
한편, 회전모터(620)에 전원을 공급하는 케이블(635)은 회전모터(620) 일측에 결합되는 케이블 가이드(미도시)에 의해 보호되는 것이 바람직하다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이 회전모터(620)에 별도의 카운터 매스(500)가 결합하는 것도 가능하며, 전술한 제4 실시예에서 설명한 바와 같이, 별도의 카운터 매스(500)없이 회전모터(620)가 자체 무게에 의해 카운터 매스의 역할을 하는 것도 가능함은 물론이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제6 실시예에 의하면, 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 복수 개의 격실(430)이 구획 형성되며, 복수 개의 격실(430) 중에서 선택되는 적어도 하나의 격실(430)에 유체가 일정량 충진된다.
이때, 격실(430)에 충진된 유체는 자체 무게에 의해 전술한 카운터 매스(500)의 역할을 하며, 따라서 본 발명의 제6 실시예에 의하면, 전술한 실시예와 달리 카운터 매스(500)의 교체나 추가작업 없이 실시간으로 카운터 매스(500)의 무게를 조절할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제6 실시예에 의하면, 유체의 충진은 액츄에이터에 의해 이루어지며, 유체 충진 대상 격실(430)의 선택과 격실(430)로 공급되는 유체의 공급량은 컨트롤러(800)에 의해 제어된다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 블레이드(420)의 길이 방향을 따라 복수 개의 격실(430)이 형성된다. 격실(430)은 블레이드(420)의 외측 표면을 따라 형성되는 것도 가능하며, 바람직하게는 블레이드(420) 내부의 공간부에 형성된다. 별도의 부재에 의해 폐쇄된 격실(430)을 형성하는 것도 가능하며, 블레이드(420)의 내부 공간부를 격벽으로 구획하여 길이 방향을 따라 폐쇄된 격실(430)을 분리 형성할 수도 있다.
도 8에는 제1 격실(431)부터 제7 격실(437)까지 총 7개의 격실(430)이 형성된 예를 도시하고 있으나, 격실(430)의 규격 및 개수는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
격실(430)의 일측에는 유체가 저장된 저장조(900)가 설치된다. 이때 저장조(900)는 블레이드(420) 내부의 공간부에 설치되는 것도 가능하며, 바람직하게는 타워(200) 또는 나셀(300)의 일측에 설치된다.
저장조(900)에는 외부로부터 유체가 공급되는 메인 공급관(910)과, 필요시 저장조(900)로부터 유체를 배출하기 위한 드레인관(920)이 구비되는 것이 바람직하다.
저장조(900)와 각각의 격실(430)은 공급관(930)과 배출관(940)에 의해 연결된다. 이때, 공급관(930)은 저장조(900)로부터 각각의 격실(430)로 유체를 공급하기 위한 것이며, 배출관(940)은 각각의 격실(430)로부터 저장조(900)로 유체를 회수하기 위한 것이다.
공급관(930)과 배출관(940)에는 복수 개의 개폐밸브(950)가 구비된다. 공급관(930)에 구비되는 개폐밸브(950)에 의해, 복수 개의 격실(430) 중에서 적어도 하나의 격실(430)을 선택하여 유체가 충진되게 할 수 있으며, 이때 격실(430)에 충진되는 유체의 공급량 역시 개폐밸브(950)의 제어에 의해 조절될 수 있다.
배출관(940)에 구비되는 개폐밸브(950)는, 복수 개의 격실(430) 중에서 선택되는 격실(430)의 유체가 배출되게 하는 역할을 한다. 이때 격실(430)에 충진된 유체의 배출량 역시 배출관(940)의 개폐밸브(950)에 의해 조절될 수 있다.
한편, 카운터 매스인 유체의 이동, 즉, 유체의 격실(430) 내 충진과 격실(430)로부터의 배출을 위해, 공급관(930)의 일측에는 유체공급 펌프(641)가 구비되며, 배출관(940)의 일측에는 유체배출 펌프(642)가 구비된다.
즉, 유체공급 펌프(641)의 작동 및 공급관(930)의 개폐밸브(950) 개방에 의해 격실(430)에 유체가 충진되는 것이며, 유체배출 펌프(642)의 작동 및 배출관(940)의 개폐밸브(950) 개방에 의해 격실(430)로부터 유체가 배출되는 것이다.
일 예로서, 로터(400)의 임밸런스가 감지되고, 카운터 매스의 필요위치 결정에 의해 제4 격실(434)에 유체가 충진될 필요가 있는 경우, 제4 격실(434)로 연결된 공급관(930)의 개폐밸브(950)만 개방되고 나머지 개폐밸브(950)는 폐쇄된 상태에서, 유체공급 펌프(641)의 작동에 의해 저장조(900)로부터 제4 격실(434)로 유체가 공급될 수 있다.
제4 격실(434)로 공급되는 유체량은 컨트롤러(800)에 의해 제어될 수 있으며, 필요량 공급후 개폐밸브(950)가 폐쇄되고 유체공급 펌프(641)의 작동이 정지된다. 이때, 유체의 공급량 측정을 위해 공급관(930)에 유량계(미도시)가 설치될 수 있다. 또한, 유량계는 배출관(940)에도 설치될 수 있으며, 저장조(900)나 격실(430)에 수위감지 센서(미도시)를 설치하여 공급 또는 배출 유량을 측정하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 의하면, 복수 개의 격실(430) 중 적어도 하나 이상을 선택하여 유체를 충진함으로써 카운터 매스의 위치가 변화되는 효과를 발생시킬 수 있다. 또한, 격실(430)에 공급되는 유체량을 조절함으로써 카운터 매스의 무게를 실시간으로 변화시키는 것도 가능하다. 아울러, 각각의 격실(430)에 공급되는 유체량과 각각의 격실(430)로부터 배출되는 유체량을 제어함으로써 격실(430) 간의 무게를 상대적으로 조절하여, 로터(400)의 밸런싱 작업이 더욱 정밀하게 이루어지는 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 개략도이다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 구성은 전술한 제6 실시예의 구성과 전체적으로 유사하며, 다만 블레이드(420)의 내부에 하나의 격실(430)만이 형성된다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 전술한 제6 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고, 이하 각각의 구성에 대한 상세한 중복 설명은 생략한다.
전술한 제1 실시예 내지 제6 실시예의 경우, 카운터 매스의 위치 이동에 의해 로터(400)의 밸런싱 작업이 이루어진다.
그런데, 본 발명의 제7 실시예에 의하면, 카운터 매스의 위치는 고정된 상태에서 카운터 매스의 무게가 실시간으로 변화하여 로터(400)의 밸런싱 작업이 이루어지게 된다.
도 9는 이러한 일 예를 도시한 것으로, 블레이드(420)의 내부 소정 위치에 격실(430)이 형성되고, 저장조(900)에 저장된 유체가 격실(430)로 공급되어 격실(430)의 무게가 증가하게 되거나, 격실(430)에 충진된 유체가 외부로 배출됨으로써 격실(430)의 무게가 감소하게 된다.
이때, 컨트롤러(800)는 임밸런스 조정을 위해 필요한 격실(430)의 무게를 산출하고, 격실(430)의 무게를 증가시킬 필요가 있는 경우에는 유체공급 펌프(641)를 작동시켜 공급관(930)을 통해 저장조(900)의 유체를 격실(430)로 공급한다.
또한, 격실(430)의 무게를 감소시킬 필요가 있는 경우에는 유체배출 펌프(642)를 작동시켜 격실(430)의 유체를 배출관(940)을 통해 외부로 배출한다. 이때 배출된 유체는 배출관(940)을 통해 저장조(900)로 다시 회수되는 것이 바람직하다.
한편, 격실(430)로 공급되는 유체 공급량과 격실(430)로부터 배출되는 유체 배출량은, 각각 공급관(930)과 배출관(940)의 일측에 구비되는 개폐밸브(950)의 작동 제어를 통해 이루어질 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 상술한 로터 밸런싱 장치의 제어방법을 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도이다.
먼저, 풍력터빈이 정상적으로 작동하는 동안(S10), 로터(400)의 임밸런스를 감지한다(S20).
이때, 로터(400)의 임밸런스는 주기별로 로터(400)의 하중 변화 또는 토크 변화를 측정함으로써 감지할 수 있으며, 이에 필요한 로드 셀(load cell)(810) 또는 각속도계(820)가 타워(200) 또는 나셀(300)의 일측에 구비된다.
이후, 로드 셀(810)과 각속도계(820)에서 측정된 하중값 및 토크값은 컨트롤러(800)의 수신부(840)로 전송되며, 측정값에 근거하여 컨트롤러(800)의 중앙처리장치(850)에서 임밸런스 여부를 판단하고, 임밸런스 보상을 위한 카운터 매스(500)의 필요 위치를 산출한다(S30).
이어서, 산출된 카운터 매스(500)의 필요 위치에 따라, 컨트롤러(800)는 송신부(860)를 통해 액츄에이터(600)의 작동 신호를 송신하며, 액츄에이터(600)의 작동에 의해 카운터 매스(500)가 산출된 필요 위치로 이동하여 임밸런스를 보상하게 된다(S40).
이때, 전술한 제6 실시예의 경우, 유체공급 펌프(641, 도 8 참조)와 유체배출 펌프(642, 도 8 참조), 및 개폐밸브(950)의 작동에 의해, 유체 충진이 필요한 격실(430)로 유체가 공급되며, 격실(430)에 충진된 유체의 무게가 카운터 매스(500)로 작용하여 로터(400)의 임밸런스를 보상하게 됨은 전술한 바와 같다.
이때, 복수의 블레이드(420) 내에 구비되는 카운터 매스(500) 각각에 대하여 필요 위치를 산출하고, 각각의 카운터 매스(500)를 액츄에이터(600)에 의해 개별적으로 이동시킬 수 있음은 물론이다.
즉, 풍력터빈이 3개의 블레이드(420)를 가지고, 각각의 블레이드(420) 내에 카운터 매스(500)가 구비되는 경우, 컨트롤러(800)에 의해 이 중 하나의 액츄에이터(600)만이 선택적으로 작동거나 2개 또는 3개의 액츄에이터(600)가 동시에 작동할 수 있으며, 복수 개의 액츄에이터(600) 작동시 각각의 카운터 매스(500) 이동 거리가 서로 다를 수도 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도이다.
도 11을 참조하여 전술한 제어방법의 경우, 실시간으로 측정되는 로터(400)의 하중값 또는 토크값에 따라 액츄에이터(600)의 작동 여부 및 카운터 매스(500)의 이동 거리가 결정된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로서, 일정 조건 만족시 카운터 매스(500)를 미리 세팅된 위치로 이동시켜 로터(400)의 임밸런스를 보상하는 방법을 도시하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 풍력터빈이 정상적으로 작동하는 동안(S100), 로터(400)의 출력 또는 타워(200) 주변의 풍속을 각속도계(820) 또는 풍속계(830)를 사용하여 일정 주기로 측정한다(S200).
이때, 측정된 출력값 또는 풍속값이 미리 입력된 기준값을 초과하는 경우, 임밸런스 발생 조건으로 판단하고(S300), 측정값에 따라 미리 입력된 세팅값을 결정하며(S400), 세팅값에 따라 임밸런스 보상을 위한 카운터 매스의 필요 위치를 산출한다(S500).
여기서, 측정값에 대한 세팅값의 데이터는 맵테이블 등의 형태로 중앙처리장치(850)에 미리 저장될 수 있으며, 카운터 매스(500)의 필요 위치는 세팅값에 의해 산출된다.
이후, 산출된 카운터 매스(500)의 필요 위치에 따라, 컨트롤러(800)는 송신부(860)를 통해 액츄에이터(600)의 작동 신호를 송신하며, 액츄에이터(600)의 작동에 의해 카운터 매스(500)가 산출된 필요 위치로 이동하여 임밸런스를 보상하게 된다(S600).
이때, 복수의 블레이드(420) 내에 구비되는 카운터 매스(500) 각각에 대하여 필요 위치를 산출하고, 각각의 카운터 매스(500)를 액츄에이터(600)에 의해 개별적으로 이동시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법의 순서도이다.
도 11과 도 12를 참조하여 전술한 실시예의 경우, 카운터 매스의 필요 위치를 결정하고, 결정된 위치까지 카운터 매스를 실시간으로 이동시킴으로써 로터(400)의 밸런싱 작업이 이루어진다.
반면에, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 카운터 매스의 위치는 고정된 상태에서 카운터 매스의 무게를 실시간으로 증감시킴으로써 로터의 밸런싱 작업이 이루어지게 된다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법을 단계별로 설명하기로 한다.
먼저, 풍력터빈이 정상적으로 작동하는 동안(S10), 로터(400)의 임밸런스를 감지한다(S20).
이때, 로터(400)의 임밸런스는 주기별로 로터(400)의 하중 변화 또는 토크 변화를 측정함으로써 감지할 수 있으며, 이에 필요한 로드 셀(load cell)(810) 또는 각속도계(820)가 타워(200) 또는 나셀(300)의 일측에 구비된다.
이후, 로드 셀(810)과 각속도계(820)에서 측정된 하중값 및 토크값은 컨트롤러(800)의 수신부(840)로 전송되며, 측정값에 근거하여 컨트롤러(800)의 중앙처리장치(850)에서 임밸런스 여부를 판단하고, 임밸런스 보상을 위해 필요한 카운터 매스의 무게를 산출한다(S30').
이어서, 산출된 카운터 매스의 무게에 따라, 컨트롤러(800)는 송신부(860)를 통해 액츄에이터(600)의 작동 신호를 송신하며, 액츄에이터(600)의 작동에 의해 카운터 매스의 무게가 증감되어 임밸런스를 보상하게 된다(S40').
예컨대, 도 9에 도시된 제7 실시예에 따른 로터 밸런싱 장치의 경우, 유체공급 펌프(641)와 유체배출 펌프(642), 및 개폐밸브(950)의 작동에 의해, 카운터 매스로 작용하는 격실(430)의 무게가 변화하여 로터(400)의 임밸런스를 보상하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법에 의하면, 풍력터빈 작동중 임밸런스(imbalance) 발생시 실시간으로 로터(400) 밸런싱 작업을 수행할 수 있다.
따라서 밸런싱 작업을 위해 풍력터빈의 작동을 정지시킬 필요가 없으므로 풍력터빈의 효율이 증대되는 효과가 있으며, 아울러 종래 인력에 의한 밸런싱 작업에서 발생될 수 있는 안전사고의 위험이나, 오차 발생에 의한 오작동이나 고장을 방지할 수 있다.
100 : 풍력터빈 200 : 타워
300 : 나셀 400 : 로터
410 : 허브 420 : 블레이드
430 : 격실 500 : 카운터 매스
600 : 액츄에이터 610 : 구동 실린더
620 : 회전모터 627 : 랙기어
700 : 가이드 레일 800 : 컨트롤러
900 : 저장조 930 : 공급관
940 : 배출관

Claims (24)

  1. 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브;
    상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드;
    상기 블레이드의 일측에 구비되며, 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 카운터 매스;
    상기 카운터 매스의 일측에 바퀴 또는 롤러로 구비되는 구름부재; 및
    상기 블레이드의 내부에 설치되며, 상기 카운터 매스를 이동시키는 액츄에이터를 포함하며,
    상기 액츄에이터의 작동에 의해, 상기 액츄에이터와 상기 카운터 매스가 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드의 내부에 설치되며, 상기 액츄에이터와 상기 카운터 매스의 이동 방향을 안내하는 가이드 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터는 리니어 모터로 이루어지며, 상기 카운터 매스는 상기 리니어 모터의 이동부 일측에 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드의 내부에 랙기어가 고정 설치되고, 상기 액츄에이터는 회전모터로 이루어지며, 상기 회전모터의 모터축 단부에는 상기 랙기어와 치합하는 피니언 기어가 구비되어, 상기 회전모터의 작동시 상기 회전모터가 상기 랙기어를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  5. 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브;
    상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드;
    상기 블레이드의 내부에 설치되며, 컨트롤러에 의해 실린더 로드의 신축이 이루어지는 구동 실린더;
    상기 실린더 로드의 단부에 결합되는 카운터 매스; 및
    상기 카운터 매스의 일측에 바퀴 또는 롤러로 구비되는 구름부재를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  6. 나셀의 일측에 회전 가능하게 설치되는 허브;
    상기 허브에 결합되어 바람에 의해 회전하는 복수 개의 블레이드;
    상기 블레이드의 내부에 형성되는 격실; 및
    상기 격실에 유체를 공급하여 충진시키는 액츄에이터를 포함하며,
    상기 액츄에이터는 유체공급 펌프를 포함하고, 상기 유체공급 펌프의 일측에는 상기 유체가 저장된 저장조가 구비되며, 상기 저장조와 상기 격실을 연결하는 공급관의 일측에 개폐밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 격실은,
    상기 블레이드의 길이 방향을 따라 복수 개 구획 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 액츄에이터의 작동을 제어하여, 상기 유체가 상기 격실에 충진되도록 하는 한편, 상기 유체의 공급량을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 저장조와 상기 격실을 연결하는 배출관의 일측에 개폐밸브 및 유체배출 펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치.
  11. 나셀의 일측에 설치되는 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 풍력터빈에 있어서,
    (a) 복수 개의 블레이드 간의 임밸런스를 감지하는 단계;
    (b) 상기 임밸런스를 보상하기 위한 카운터 매스의 필요 위치를 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 카운터 매스를 필요 위치로 이동시키는 단계를 포함하며,
    상기 (a) 단계는,
    (a-1) 상기 풍력터빈의 출력 또는 상기 나셀 일측의 풍속을 측정하는 단계; 및
    (a-2) 상기 (a-1) 단계에서 측정된 측정값을 기준값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    로터의 하중 변화에 의해 상기 임밸런스를 감지하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    로터의 토크 변화에 의해 상기 임밸런스를 감지하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 측정값에 따라 미리 저장된 세팅값에 의해 상기 카운터 매스의 필요 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 카운터 매스는 상기 블레이드 내부에 설치되는 액츄에이터의 작동에 의해 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 액츄에이터의 작동에 의해, 상기 카운터 매스와 상기 액츄에이터가 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  18. 청구항 11에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 블레이드의 길이 방향을 따라 복수 개 구획 형성되는 격실 중 유체 충진 대상 격실과 유체 공급량을 결정하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    유체공급 펌프에 의해, 저장조로부터 상기 유체 충진 대상 격실로 유체가 공급되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 저장조와 상기 유체 충진 대상 격실이 공급관에 의해 연결되고, 상기 공급관의 일측에는 개폐밸브가 구비되며, 상기 개폐밸브의 작동 제어에 의해 상기 유체의 공급량이 조절되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  21. 나셀의 일측에 설치되는 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 풍력터빈에 있어서,
    (a) 복수 개의 블레이드 간의 임밸런스를 감지하는 단계;
    (b) 상기 임밸런스를 보상하기 위한 카운터 매스의 무게를 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 카운터 매스의 무게를 증감시키는 단계를 포함하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 블레이드의 내부 일측에 형성되는 격실에 대한 유체 공급량 또는 유체 배출량을 결정하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    유체공급 펌프에 의해 저장조로부터 상기 격실로 유체가 공급되거나, 유체배출 펌프에 의해 상기 격실로부터 유체가 배출되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 격실에 연결되는 공급관과 배출관에 각각 개폐밸브가 구비되고, 상기 개폐밸브의 작동 제어에 의해 상기 격실의 유체 공급량 또는 유체 배출량이 조절되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 제어방법.





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