KR101747672B1 - Wind power generation with variable blade - Google Patents

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Abstract

본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기에 관한 것으로, 다양한 외부상황에서도 풀가동이 가능하도록 하며, 바람과 같은 외부충격에 의해 파손되는 것을 방지하는 블레이드 가변형 풍력발전기에 관한 것이다.
이를 위해, 발전을 위한 발전유닛(1), 블레이드의 각도를 조절하기 위한 구동력을 전달하는 샤프트유닛(2), 샤프트유닛(2)과 연동하며 블레이드의 각도를 조절하기 위한 블레이드유닛(3), 상기 발전유닛(1)과 샤프트유닛(2)을 내포하며, 일측에 블레이드유닛(3)을 구비하는 프레임(4) 및 상기 프레임(4)을 지지하기 위한 타워(5)로 구성된다.The present invention relates to a variable-capacity wind turbine generator, and more particularly, to a variable-size wind turbine generator capable of fully operating under various external conditions and preventing damage due to an external impact such as wind.
To this end, a power unit 1 for power generation, a shaft unit 2 for transmitting a driving force for adjusting the angle of the blade, a blade unit 3 for interlocking with the shaft unit 2 and adjusting the angle of the blade, A frame 4 containing the power unit 1 and the shaft unit 2 and having a blade unit 3 on one side and a tower 5 for supporting the frame 4. [

Figure R1020150108886
Figure R1020150108886

Description

블레이드 가변형 풍력발전기{WIND POWER GENERATION WITH VARIABLE BLADE}{WIND POWER GENERATION WITH VARIABLE BLADE}

본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기에 관한 것으로, 다양한 외부상황에서도 풀가동이 가능하도록 하며, 바람과 같은 외부충격에 의해 파손되는 것을 방지하는 블레이드 가변형 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable-capacity wind turbine generator, and more particularly, to a variable-size wind turbine generator capable of fully operating under various external conditions and preventing damage due to an external impact such as wind.

일반적으로 풍력발전기는 바람을 이용하여 복수개의 블레이드가 구비된 팬을 가동시키고 팬과 연동되는 발전기를 회동시켜 전력을 생산하게 된다.Generally, a wind power generator uses a wind to operate a fan having a plurality of blades, and a generator linked with the fan is rotated to produce electric power.

그러나 대부분의 풍력발전기에 적용되는 블레이드는 설치시 블레이드의 피치 즉, 각도를 고정하여 설치하기 때문에 풍속의 변화에 대응하지 못하므로, 전력생산량이 일정하지 못한 문제점이 있었다.However, most of the blades applied to the wind turbine are installed at fixed pitches or angles of the blades during installation, and thus they can not cope with changes in the wind speed.

이에 블레이드 지향각을 조절하기 위해 복수개의 블레이드 중 개별적으로 개개의 블레이드를 제어하는 기술 및 복수개의 블레이드를 동시에 제어하는 기술들이 제안되었다.Techniques for controlling individual blades of a plurality of blades to control the blade orientation angle and techniques for simultaneously controlling a plurality of blades have been proposed.

이중 대표적인 선행기술로는 대한민국 등록특허 제10-0960042호(블레이드지향각도조절부가 구비된 풍력발전기, 이하 '선행기술' 이라 함)는 주축의 상부에 회전가능하게 결합된 다수의 블레이드의 회전에 의해 발전되도록 하는 풍력발전기에 있어서, 풍력발전기의 후방에는 바람에 의하여 작동되는 풍속감지판이 구비되고, 풍속감지판과의 연동으로 블레이드의 지향각도가 변화되도록 하여 발전부 회전자의 회전속도가 조절되도록 하는 블레이드지향각도조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기술을 개시하고 있다.Korean Patent No. 10-0960042 (hereinafter referred to as " prior art ", hereinafter referred to as " prior art ") discloses a wind power generator having a blade- In the case of a wind turbine generator for generating electricity, a wind speed detecting plate operated by wind is provided at the rear of the wind turbine generator, and the rotation angle of the blade is changed by interlocking with the wind speed detecting plate, And a blade-oriented angle adjusting unit is provided.

그러나, 상기와 같은 선행기술은 그 구조상 외부의 충격에 의해 블레이드 및 발전장치 등에 가해지는 충격을 흡수하기 어려운 구조였으며, 그 구조상 대용량의 발전기에 적용되는 대형 블레이드에는 적용하기 어려운 결합구조를 가지고 있었다.However, the prior art described above has a structure that is difficult to absorb shocks applied to blades and power generation devices due to an external impact due to its structure, and has a coupling structure that is difficult to apply to a large blade applied to a large-capacity generator due to its structure.

상기와 같은 종래의 문제점을 극복하기 위해, 강풍 등의 외부충격에 대응할 수 있는 완충기능을 구비하며, 안정적으로 블레이드의 각도를 조절할 수 있는 블레이드 가변형 풍력발전기를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a variable-blade-type wind turbine generator having a buffer function capable of coping with an external impact such as a strong wind and capable of stably adjusting the angle of the blade.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 블레이드의 각도를 조절할 수 있는 풍력발전기에 있어서, 전기를 발생시키는 발전기(11)와 상기 발전기(11)에 구동력을 전달하기 위한 2차증속기(12)와 상기 2차증속기(12)와 연동되는 유니버셜조인트(13) 및 1차증속기어뭉치(14)로 구성되는 발전유닛(1)과 상기 발전유닛(1)에 블레이드유닛(3)으로부터 발생되는 회전력을 전달하고, 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위해 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위한 구동력을 발생시키는 스텝모터(21)와 상기 스텝모터(21)와 연동되어 회전운동을 직선운동으로 변환해주는 스플라인기어(22)와 상기 스플라인기어(22)와 연동되며 블레이드유닛(3)과 결합되는 렉기어샤프트(27)에 결합되는 샤프트(24)와 상기 스플라인기어(22)가 내삽되어 지지되며, 내측에 나사선을 형성하는 지지대(28) 및 상기 샤프트(24)와 렉기어샤프트(27)의 일측에 외삽되며, 1차증속기어뭉치(14)와 결합되어 연동되는 메인샤프트(29)로 구성되는 샤프트유닛(2)과 상기 샤프트유닛(2)과 결합되어 연동되며, 복수개의 블레이드(31)와 상기 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위한 기어뭉치(32) 및 외부충격인 강풍 등에 의해 블레이드(31)의 각도가 급격하게 변경되는 것을 방지하기 위한 완충피스톤(33)으로 구성되는 블레이드유닛(3)과 상기 발전유닛(1)과 샤프트유닛(2)을 내포하고 블레이드유닛(3)을 일측에 구비하는 프레임(4) 및 상기 프레임을 지지하며 풍력발전기가 시공되는 장소에 설치되는 타워(5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력발전기를 제공하게 된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a wind turbine capable of adjusting the angle of a blade. The wind turbine includes a generator (11) for generating electricity, a secondary steam turbine (12) for transmitting a driving force to the generator A power generation unit 1 constituted by a universal joint 13 and a first speed increasing gear bundle 14 interlocked with the secondary speed reducer 12 and a rotating force generated from the blade unit 3 to the power generation unit 1 A stepping motor 21 for generating a driving force for adjusting the angle of the blade 31 to adjust the angle of the blade 31 and a stepping motor 21 interlocked with the stepping motor 21, A spline gear 22 and a spline gear 22 interlocked with the spline gear 22 and coupled to a lever gear shaft 27 engaged with the blade unit 3 are inserted and supported, A screw A shaft unit 2 extruded to one side of the shaft 24 and the gear shaft 27 and constituted by a main shaft 29 engaged with and engaged with the primary incremental gear group 14, A plurality of blades 31 and a gear bundle 32 for adjusting the angle of the blades 31 and a blade 33 interlocked with the shaft unit 2, And a cushioning piston 33 for preventing a change in the shaft unit 2 and a frame 4 containing the power unit 1 and the shaft unit 2 and having the blade unit 3 on one side, And a tower (5) supporting the frame and installed at a place where the wind power generator is installed.

이때, 상기 샤프트(24)와 렉기어샤프트(27)의 연결부의 외측에 탄성부재(26)가 더 구비되어 블레이드(31)에 가해지는 바람에 의해 블레이드의 각도가 변경될 때, 완충역할 및 원래의 각도로 복귀되도록 하며, 상기 샤프트유닛(2)의 스플라인기어(22)와 샤프트(24)를 연동하도록 하되 스플라인기어(22)가 블레이드유닛(3)의 회전에 간섭하지 않도록 회전을 방지하기 위한 회전방지유닛(23)으로 결합되도록 한다.At this time, when the angle of the blade is changed by the wind applied to the blade 31, the elastic member 26 is provided outside the connection portion of the shaft 24 and the gear shaft 27, To prevent rotation of the spline gear 22 and the shaft 24 so that the spline gear 22 and the shaft 24 of the shaft unit 2 do not interfere with the rotation of the blade unit 3 Rotation preventing unit 23 as shown in Fig.

또한, 상기 제1증속기어뭉치(14)는 메인샤프트(29)의 일측에 결합되는 증속기어(14b)와 상기 증속기어(14b)에 대응하는 축기어(14a)가 유니버셜조인트(13)에 결합되어 블레이드유닛(3)의 회전속도를 증속시켜 발전기(11)에 전달하도록 한다.The first speed increasing gear bundle 14 includes a speed increasing gear 14b coupled to one side of the main shaft 29 and a shaft gear 14a corresponding to the speed increasing gear 14b coupled to the universal joint 13 So that the rotational speed of the blade unit 3 is increased and transmitted to the generator 11.

또한, 상기 렉기어샤프트(27)는 일측에 렉기어(27a)가 형성되고, 상기 렉기어(27a)는 블레이드유닛(3)의 기어뭉치(32)에 내삽되어 샤프트유닛(2)이 직선이동함에 따라 블레이드(31)의 각도를 조절할 수 있도록 하되, 상기 블레이드(31)는 블레이드피치(31a)와 상기 블레이드피치(31a)를 지지하며 기어뭉치(32)에 결합되는 블레이드샤프트(31b)로 구성되고, 상기 블레이드(31)의 각도를 변경하며 지지해주는 기어뭉치(32)는 블레이드샤프트(31b)에 결합되고, 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)와 상기 기어(32a) 및 블레이드샤프트(31b) 일부를 내삽하는 기어실린더(32b)를 포함하며, 내측에 렉기어샤프트(27)의 렉기어(27a)를 내삽하는 렉기어실린더(32c)로 구성되어 렉기어샤프트(27)가 직선운동함에 따라 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)가 회동하여 블레이드피치(31a)의 각도를 조절할 수 있는 것이다.The lever gear 27a is formed on one side of the lever gear shaft 27. The lever gear 27a is inserted into the gear bundle 32 of the blade unit 3 so that the shaft unit 2 is linearly moved The blade 31 is formed with a blade pitch 31a and a blade shaft 31b that supports the blade pitch 31a and is coupled to the gear bundle 32. [ And the gear 32a for changing and supporting the angle of the blade 31 is coupled to the blade shaft 31b and is connected to the gear 32a corresponding to the gear gear 27a, And a gear cylinder 32b for interpolating a part of the gear shaft 31b and a gear gear cylinder 32c for inserting a gear gear 27a of the right gear shaft 27 in the inside, The gear 32a corresponding to the lever gear 27a rotates to move the angle of the blade pitch 31a to the horizontal direction It can be.

또한, 상기 프레임(4)의 상단 일측에는 충전지를 내포하는 솔라셀(51)이 더 구비되어 항공점멸등에 전원을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력발전기를 제공함으로써, 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있는 것이다.In addition, a solar cell 51 containing a rechargeable battery is further provided on one side of the upper end of the frame 4 to supply power to the air blinking lamp. It can be accomplished well.

본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기를 제공함으로써, 강풍 등의 외부충격을 흡수할 수 있는 완충기능을 구비하여 발전장치 등이 파손되는 것을 방지하는 효과가 있으며, 중소형 뿐만 아니라 대용량 풍력발전기의 대형블레이드에도 적용가능하도록 안정적인 가변형 구조를 제공하는 효과가 있다.The provision of the variable-blade-type wind power generator of the present invention has a buffering function capable of absorbing external impacts such as strong winds to prevent breakage of the power generation device, etc., and is applicable not only to small and medium- sized wind turbines but also to large- So that it is possible to provide a stable variable structure.

도 1은 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 정면투시도이다.
도 4는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 부분 투시확대도이다.
도 5는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 샤프트유닛(2)의 구성도이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 블레이드를 가변구동을 위한 동작예시도이다.1 is a front view of a blade-variable wind turbine of the present invention.
2 is a side view of a blade variable wind turbine of the present invention.
3 is a front perspective view of a blade variable wind turbine of the present invention.
4 is a partial perspective enlarged view of the blade variable wind turbine of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view of a blade-variable wind turbine of the present invention.
6 is a configuration diagram of the shaft unit 2 according to the present invention.
7 and 8 are diagrams for explaining operation for variable drive of a blade according to the present invention.

이하에서 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기를 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can readily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 정면투시도이다.Fig. 1 is a front view of the blade-variable wind turbine of the present invention, Fig. 2 is a side view of the blade-variable wind turbine of the present invention, and Fig. 3 is a front perspective view of the blade-variable wind turbine of the present invention.

도 4는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 부분 투시확대도이고, 도 5는 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기의 부분 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 샤프트유닛(2)의 구성도이다.FIG. 4 is a partial perspective enlarged view of the blade variable-capacity wind turbine of the present invention, FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the blade-variable wind turbine of the present invention, and FIG. 6 is a configuration diagram of the shaft unit 2 according to the present invention.

또한, 도 7과 도 8은 본 발명에 따른 블레이드를 가변구동을 위한 동작예시도이다.7 and 8 are diagrams for explaining operation for variable drive of the blade according to the present invention.

도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기는 발전을 위한 발전유닛(1), 블레이드의 각도를 조절하기 위한 구동력을 전달하는 샤프트유닛(2), 샤프트유닛(2)과 연동하며 블레이드의 각도를 조절하기 위한 블레이드유닛(3), 상기 발전유닛(1)과 샤프트유닛(2)을 내포하며, 일측에 블레이드유닛(3)을 구비하는 프레임(4) 및 상기 프레임(4)을 지지하기 위한 타워(5)로 구성된다.1 to 8, the variable-blade-type wind turbine generator of the present invention includes a power unit 1 for power generation, a shaft unit 2 for transmitting driving force for adjusting the angle of the blade, A frame 4 having a blade unit 3 on one side and containing the power unit 1 and the shaft unit 2, And a tower (5) for supporting the frame (4).

상기 발전유닛(1)은 전기를 발생시키는 발전기(11)와 상기 발전기(11)에 구동력을 전달하기 위한 2차증속기(12)와 상기 2차증속기(12)와 연동되는 유니버셜조인트(13) 및 1차증속기어뭉치(14)로 구성된다.The generator unit 1 includes a generator 11 for generating electricity, a secondary engine 12 for transmitting a driving force to the generator 11, a universal joint 13 interlocked with the secondary engine 12, And a primary incremental gear group 14.

이때, 상기 1차증속기어뭉치(14)는 유니서셜조인트(13)와 연동되는 축기어(14a)와 상기 축기어(14a)와 연동되며, 샤프트유닛(2)과 결합되는 증속기어(14b)로 구성된다.The first speed increasing gear bundle 14 includes a shaft gear 14a interlocked with the universal joint 13 and a speed increasing gear 14b interlocked with the shaft gear 14a and engaged with the shaft unit 2, .

상기와 같이 구성된 발전유닛(1)은 샤프트유닛(3)의 회전력을 1차차증속기어뭉치(14)로부터 전달받아 발전기(11)를 회동시켜 전기를 생성하게 되는데, 1차증속기어뭉치(14)와 2차증속기(12)를 통하여 회전수를 증가시켜 발전기(11)를 구동시키게 된다.The generator unit 1 configured as described above receives the rotational force of the shaft unit 3 from the first differential incremental gear group 14 and generates electric power by rotating the generator 11. The first differential accelerator gear group 14, The generator 11 is driven by increasing the number of revolutions through the secondary accelerator 12.

이는, 풍력발전기의 경우 대형의 블레이드를 적용하기 때문에 고속으로 회전할 경우 파손 등의 위험성이 따르게 된다. 따라서 저속의 회전이 주를 이루게 되고, 이와 같은 저속의 회전을 고속의 회전으로 변환해주기 위한 것이다.This is because, in the case of a wind turbine generator, since a large blade is used, there is a risk of breakage when rotating at a high speed. Therefore, the rotation of the low speed becomes main, and the rotation of the low speed is converted into the rotation of the high speed.

상기 발전유닛(1)에 블레이드유닛(3)으로부터 발생되는 회전력을 전달하며, 블레이드유닛(3)에 구비되는 블레이드의 각도를 조절할 수 있는 샤프트유닛(2)은 블레이드의 각도를 조절하기 위한 구동력 발생시키기 위한 스텝모터(21)와 상기 스텝모터(21)와 연동되는 스플라인기어(22)와 상기 스플라인기어(22)와 샤프트(24)를 연동되도록 하되, 스플라인기어(22)가 블레이드유닛(3)의 회전에 간섭하지 않도록 회전을 방지하기 위한 회전방지유닛(23)과 메인샤프트(29)의 내측에 위치하며 렉기어샤프트(27)와 연동되는 샤프트(24)와 상기 샤프트(24)와 블레이드유닛(3)을 연동해주기 위한 렉기어샤프트(27)로 구성된다.The shaft unit 2 that transmits the rotational force generated from the blade unit 3 to the power generation unit 1 and adjusts the angle of the blade included in the blade unit 3 is provided with a driving force The spline gear 22 and the shaft 24 are interlocked with each other so that the spline gear 22 is connected to the blade unit 3, A rotation preventing unit 23 for preventing rotation so as not to interfere with rotation of the main shaft 29 and a shaft 24 interlocked with the lever gear shaft 27 located inside the main shaft 29, And a lever gear shaft 27 for interlocking with the driven gear 3.

이때, 상기 샤프트(24)의 일측은 렉기어샤프트(27)에 일부분 내삽되어 결합되며, 렉기어샤프트(27)와 샤프트(24)의 결합면에 유격이 형성되어, 렉기어샤프트(27)가 외부충격에 의해 급격하게 이동될 때, 그 충격이 샤프트(24)에 전달되는 것을 방지하게 되며, 샤프트(24)의 동작에 의해 렉기어샤프트(27)가 이동하여 블레이드유닛(3)의 블레이드를 구동시켜 각도를 변경할 때, 급속하게 변경되는 것을 방지하기도 한다.At this time, one side of the shaft 24 is partly inserted and coupled to the lever gear shaft 27, a clearance is formed on the coupling surface between the lever gear shaft 27 and the shaft 24, and the lever gear shaft 27 It is possible to prevent the impact from being transmitted to the shaft 24 when the abutting member 23 is moved abruptly by an external impact and the lever gear shaft 27 is moved by the operation of the shaft 24 to move the blade of the blade unit 3 When the angle is changed by driving, it is also prevented from changing rapidly.

이를 위해, 렉기어샤프트(27)의 중심부에는 유체가 이동할 수 있는 유체이동로(미도시)가 형성되어 유압실린더의 역할을 하게 되는 것이다.To this end, a fluid movement path (not shown) is formed at the center of the lever gear shaft 27 to allow the fluid to move, thereby serving as a hydraulic cylinder.

보다 상세하게 설명하면, 렉기어샤프트(27)의 내측에 형성되는 유체이동로(미도시)를 통하여 샤프트(24)와 결합되는 결합부위에 유체를 이동시킬 수 있는 것이다.More specifically, the fluid can be moved to a coupling portion that is engaged with the shaft 24 through a fluid path (not shown) formed inside the lever gear shaft 27.

이와 같은 구성에 의해 렉기어샤프트(27)의 일측에 결합되는 블레이드유닛(3)에 바람 등의 외부충격이 가해지면 렉기어샤프트(27)의 유체이동로를 통하여 반대측으로 이송된 유체가 완충역할을 하게되어 샤프트(24)에 충격이 전달되는 것을 방지하게 되는 것이다.With this configuration, when an external impact such as wind is applied to the blade unit 3 coupled to one side of the lever gear shaft 27, the fluid transferred to the opposite side through the fluid path of the lever gear shaft 27 acts as a buffer So that the shock is prevented from being transmitted to the shaft 24.

또한, 상기 렉기어샤프트(27)와 샤프트(24)의 연결부위에 탄성부재(26)가 더 구비되어 블레이드에 가해지는 외부충격인 바람에 의해 블레이드의 각도가 변경될 경우, 탄성부재(26)에 의해 완충역할 및 원래의 각도로 복귀되도록 하는 것이다.When the angle of the blade is changed by an external impact applied to the blade by the resilient member 26 at the connecting portion between the lever gear shaft 27 and the shaft 24, So as to return to the original angle.

이와 같은 구성의 샤프트유닛(2)은 블레이드의 각도를 변경하고자 할 때, 스텝모터(21)를 회동시켜 연결된 스플라인기어(22)를 회전시키게 된다.The shaft unit 2 having such a configuration rotates the spline gear 22 connected to the step motor 21 when the angle of the blade is to be changed.

이때, 스플라인기어(22)를 지지하며, 내측에 나사선을 형성하는 지지대(28)에 의해 스플라인기어(22)가 직선방향으로 이동하게 된다.At this time, the spline gear 22 is moved in a linear direction by the support base 28 which supports the spline gear 22 and forms a thread on the inside.

상기와 같이 스플라인기어(22)가 직선방향으로 이동하게 되면 이와 연동된 샤프트(24)와 상기 샤프트(24)와 연동된 렉기어샤프트(27)가 직선“‡항으로 이동하게 되어, 블레이드유닛(3)의 블레이드의 각도를 조절하게 된다.When the spline gear 22 moves in the linear direction as described above, the shaft 24 interlocked with the spline gear 22 and the lever gear shaft 27 interlocked with the shaft 24 move in the linear direction, 3) to adjust the angle of the blade.

여기서, 상기 렉기어샤프트(27)와 샤프트(24)의 외측에는 블레이드유닛(3)의 회전력을 발전유닛(1)에 전달하기 위한 메인샤프트(29)가 더 구비된다.A main shaft 29 for transmitting the rotational force of the blade unit 3 to the power generation unit 1 is further provided on the outside of the lever gear shaft 27 and the shaft 24.

상기 메인샤프트(29)의 일측단부에 1차증속기어뭉치(14)의 증속기어(14b)가 결합되고, 상기 증속기어(14b)에 대응하는 축기어(14a)가 결합된다.The speed increasing gear 14b of the first speed increasing gear bundle 14 is coupled to one end of the main shaft 29 and the shaft gear 14a corresponding to the speed increasing gear 14b is engaged.

상기와 같은 메인샤프트(29)는 렉기어샤프트(27)와 샤프트(24)에 외삽되어 렉기어샤프트(27)와 샤프트(24)의 회동 및 직선이동에 간섭하지 않도록 형성된다.The main shaft 29 as described above is formed so as not to interfere with the rotation and linear movement of the lever gear shaft 27 and the shaft 24 by extrapolating the lever gear shaft 27 and the shaft 24.

이는, 블레이드유닛(3)이 회동시 간섭없이 블레이드의 각도를 변경할 수 있도록 하기 위한 것이다.This is to allow the blade unit 3 to change the angle of the blade without interference during rotation.

상기 블레이드유닛(3)은 복수개의 블레이드(31)와 상기 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위한 기어뭉치(32) 및 외부충격인 바람 등에 의해 블레이드(31)의 각도가 급격하게 변경되는 것을 방지하기 위한 완충피스톤(33)으로 구성된다.The blade unit 3 includes a plurality of blades 31, a gear bundle 32 for adjusting the angle of the blades 31, and an abrupt change in the angle of the blades 31 due to an external impact, And a cushioning piston (33).

여기서 상기 블레이드(31)는 블레이드피치(31a)와 상기 블레이드피치(31a)를 지지하며 기어뭉치(32)에 결합되는 블레이드샤프트(31b)로 구성된다.The blade 31 includes a blade pitch 31a and a blade shaft 31b that supports the blade pitch 31a and is coupled to the gear bundle 32. [

상기 블레이드(31)의 각도를 변경하며 지지해주는 기어뭉치(32)는 블레이드샤프트(31b)에 결합되고, 렉기어샤프트(27)의 일측에 형성되는 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)와 상기 기어(32a) 및 블레이드샤프트(31b) 일부를 내삽하는 기어실린더(32b)와 상기 기어실린더(32b)를 포함하며 내측에 렉기어샤프트(27)의 렉기어(27a)를 내삽하는 렉기어실린더(32c)로 구성된다.The gear bundle 32 for changing and supporting the angle of the blade 31 is coupled to the blade shaft 31b and has a gear 32a corresponding to the lever gear 27a formed on one side of the lever gear shaft 27, A gear cylinder 32b for interpolating a part of the gear 32a and the blade shaft 31b and a gear gear 32b including the gear cylinder 32b and for inserting a gear gear 27a of the gear gear shaft 27, And a cylinder 32c.

이때, 상기 렉기어실린더(32c)는 렉기어(27a)의 단면형상에 따라 삼각형상으로 형성되고, 각각의 모서리에 기어실린더(32b)가 결합되며, 내측에 기어가 마모되는 것을 방지하기 위한 윤활유가 내삽된다.At this time, the gear gear cylinder 32c is formed in a triangle shape according to the cross-sectional shape of the gear gear 27a, the gear cylinder 32b is coupled to each corner, and the lubricant Is interpolated.

상기와 같은 렉기어실린더(32c)에 결합되는 기어실린더(32b)는 일측에 개방되어 렉기어(27a)와 기어(32a)가 대응되어 결합될 수 있는 것이다.The gear cylinder 32b coupled to the above-mentioned gear gear cylinder 32c is opened to one side so that the gear gear 27a and the gear 32a can be coupled to each other.

이와 같이 렉기어(27a)와 기어(32a)의 구동에 의해 기어(32a)에 결합되어 있는 블레이드샤프트(31b)가 회동하고 이에 따라 블레이드피치(31a)의 각도를 조절할 수 있는 것이다.The blade shaft 31b coupled to the gear 32a rotates by driving the gear gear 27a and the gear 32a and thus the angle of the blade pitch 31a can be adjusted.

이는 앞서 설명한데로, 샤프트유닛(2)의 스텝모터(21)가 회동함에 따라, 이와 연동되는 스플라인기어(22), 샤프트(24), 렉기어샤프트(27)가 직선방향으로 이동하게 되고, 렉기어샤프트(27)의 일측에 형성되는 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)가 회동함에 따라 블레이드피치(31a)가 회동하여 각도를 조절하게 되는 것이다.As described above, as the step motor 21 of the shaft unit 2 rotates, the spline gear 22, the shaft 24, and the gear shaft 27 interlocked with each other move in a linear direction, As the gear 32a corresponding to the gear gear 27a formed on one side of the lever gear shaft 27 rotates, the blade pitch 31a rotates to adjust the angle.

상기와 같이 블레이드피치(31a)의 각도를 변경하는 것은 풍속에 따라 블레이드에 전해지는 충격량을 감소시키며, 동일한 속도로 블레이드유닛(3)이 회동하도록 하기 위한 것이다.As described above, changing the angle of the blade pitch 31a is intended to reduce the amount of impact transmitted to the blade depending on the wind speed, and to allow the blade unit 3 to rotate at the same speed.

이는 종래의 고정형 블레이드를 적용하는 풍력발전기의 단점인 발전량의 편차를 극복하고, 블레이드에 가해지는 외부충격량을 감소시키기 위한 것이다.This is to overcome the deviation of the power generation amount which is a disadvantage of the conventional wind turbine applying the fixed blade and to reduce the external impact amount applied to the blade.

상기와 같은 발전유닛(1)과 샤프트유닛(2)을 내포하고 블레이드유닛(3)을 일측에 구비하는 프레임(4)은 풍력발전기가 시공되는 장소에 설치되는 타워(5)에 의해 지지되며, 상측면에는 충전지를 내포하는 솔라셀(51)이 구비되어 항공점멸등 및 기타 컨트롤 시스템에 전원을 공급하게 된다.The frame 4 containing the power generation unit 1 and the shaft unit 2 and having the blade unit 3 on one side is supported by a tower 5 installed at a place where the wind power generator is installed, On the upper side, a solar cell 51 containing a rechargeable battery is provided to supply power to an air blinking lamp and other control systems.

또한, 풍력계 및 피뢰침과 같은 안전부재가 더 구비된다.Further, a safety member such as an anemometer and a lightning rod is further provided.

이와 같은 구성에 의해 본 발명의 블레이드 가변형 풍력발전기가 완성되는 것이다.With this configuration, the variable-blade power generator of the present invention is completed.

1 : 발전유닛 2 : 샤프트유닛
3 : 블레이드유닛 4 : 프레임
5 : 타워 11 : 발전기
12 : 2차증속기 13 : 유니버셜조인트
14 : 1차증속기어뭉치 : 스텝모터
22 : 스플라인기어 23 : 회전방지유닛
24 : 샤프트 26 : 탄성부재
27 : 렉기어샤프트 29 : 메인샤프트
31 : 블레이드 32 : 기어뭉치1: power generation unit 2: shaft unit
3: Blade unit 4: Frame
5: Tower 11: Generator
12: Secondary shunt 13: Universal joint
14: 1st speed increase gear bundle: Step motor
22: spline gear 23: anti-rotation unit
24: shaft 26: elastic member
27: Rake gear shaft 29: Main shaft
31: blade 32: gear bundle

Claims (7)

블레이드의 각도를 조절할 수 있는 풍력발전기에 있어서,
전기를 발생시키는 발전기(11)와 상기 발전기(11)에 구동력을 전달하기 위한 2차증속기(12)와 상기 2차증속기(12)와 연동되는 유니버셜조인트(13) 및 1차증속기어뭉치(14)로 구성되는 발전유닛(1);
상기 발전유닛(1)에 블레이드유닛(3)으로부터 발생되는 회전력을 전달하고, 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위해 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위한 구동력을 발생시키는 스텝모터(21)와 상기 스텝모터(21)와 연동되어 회전운동을 직선운동으로 변환해주는 스플라인기어(22)와 상기 스플라인기어(22)와 연동되며 블레이드유닛(3)과 결합되는 렉기어샤프트(27)에 결합되는 샤프트(24)와 상기 스플라인기어(22)가 내삽되어 지지되며, 내측에 나사선을 형성하는 지지대(28) 및 상기 샤프트(24)와 렉기어샤프트(27)의 일측에 외삽되며, 1차증속기어뭉치(14)와 결합되어 연동되는 메인샤프트(29)로 구성되고, 스플라인기어(22)와 샤프트(24)를 연동하도록 하되 스플라인기어(22)가 블레이드유닛(3)의 회전에 간섭하지 않도록 회전을 방지하기 위한 회전방지유닛(23)으로 결합되는 샤프트유닛(2);
상기 샤프트유닛(2)과 결합되어 연동되며, 복수개의 블레이드(31)와 상기 블레이드(31)의 각도를 조절하기 위한 기어뭉치(32) 및 외부충격인 강풍 등에 의해 블레이드(31)의 각도가 급격하게 변경되는 것을 방지하기 위한 완충피스톤(33)으로 구성되는 블레이드유닛(3);과
상기 발전유닛(1)과 샤프트유닛(2)을 내포하고 블레이드유닛(3)을 일측에 구비하고, 상단 일측에는 충전지를 내포하는 솔라셀(51)이 더 구비되어 항공점멸등 및 기타 컨트롤 시스템에 전원을 공급할 수 있는 프레임(4) 및 상기 프레임을 지지하며 풍력발전기가 시공되는 장소에 설치되는 타워(5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력발전기.
A wind turbine capable of adjusting the angle of a blade,
A generator 11 for generating electric power and a secondary accelerator 12 for transmitting a driving force to the generator 11 and a universal joint 13 and a primary accelerator gear 14 for interlocking with the secondary accelerator 12 A power generating unit (1) comprising:
A step motor 21 for transmitting a rotational force generated from the blade unit 3 to the power generation unit 1 and generating a driving force for adjusting the angle of the blade 31 to adjust the angle of the blade 31, A spline gear 22 for interlocking with the step motor 21 and converting the rotational motion into a linear motion and a shaft 22 coupled to the gear gear shaft 27 interlocked with the spline gear 22 and coupled to the blade unit 3, A support rod 28 which is inserted and supported by the spline gear 24 and the spline gear 22 and forms a thread on the inside thereof and a shaft 28 which is extrapolated on one side of the shaft 24 and the gear shaft 27, The spline gear 22 and the shaft 24 are connected to each other so that the spline gear 22 does not interfere with the rotation of the blade unit 3, Rotation preventing unit 23 for preventing The shaft unit (2) that;
A plurality of blades 31 and a gear bundle 32 for adjusting the angle of the blades 31 and a blade 33 interlocked with the shaft unit 2, (3) composed of a cushion piston (33) for preventing the piston
A solar cell 51 containing the power generation unit 1 and the shaft unit 2 and having the blade unit 3 on one side and containing a rechargeable battery on the upper side is further provided to supply power to the air blinking light and other control systems And a tower (5) supporting the frame and installed at a place where the wind power generator is installed.
제 1항에 있어서,
상기 샤프트(24)와 렉기어샤프트(27)의 연결부의 외측에 탄성부재(26)가 더 구비되어 블레이드(31)에 가해지는 바람에 의해 블레이드의 각도가 변경될 때, 완충역할 및 원래의 각도로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력발전기.
The method according to claim 1,
When the angle of the blade is changed by the wind which is applied to the blade 31 by providing the elastic member 26 on the outer side of the connecting portion of the shaft 24 and the return gear shaft 27, So as to return to the wind turbine.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 1차증속기어뭉치(14)는 메인샤프트(29)의 일측에 결합되는 증속기어(14b)와 상기 증속기어(14b)에 대응하는 축기어(14a)가 유니버셜조인트(13)에 결합되어 블레이드유닛(3)의 회전속도를 증속시켜 발전기(11)에 전달하는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
The first speed increasing gear bundle 14 includes a speed increasing gear 14b coupled to one side of the main shaft 29 and a shaft gear 14a corresponding to the speed increasing gear 14b coupled to the universal joint 13, And the speed of rotation of the unit (3) is increased and transmitted to the generator (11).
제 1항에 있어서,
상기 렉기어샤프트(27)는 일측에 렉기어(27a)가 형성되고, 상기 렉기어(27a)는 블레이드유닛(3)의 기어뭉치(32)에 내삽되어 샤프트유닛(2)이 직선이동함에 따라 블레이드(31)의 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
The lever gear 27a is formed on one side of the lever gear shaft 27. The lever gear 27a is inserted into the gear bundle 32 of the blade unit 3 so that the shaft unit 2 moves linearly Wherein the angle of the blade (31) is adjustable.
제 5항에 있어서,
상기 블레이드(31)는 블레이드피치(31a)와 상기 블레이드피치(31a)를 지지하며 기어뭉치(32)에 결합되는 블레이드샤프트(31b)로 구성되고, 상기 블레이드(31)의 각도를 변경하며 지지해주는 기어뭉치(32)는 블레이드샤프트(31b)에 결합되고, 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)와 상기 기어(32a) 및 블레이드샤프트(31b) 일부를 내삽하는 기어실린더(32b)를 포함하며, 내측에 렉기어샤프트(27)의 렉기어(27a)를 내삽하는 렉기어실린더(32c)로 구성되어 렉기어샤프트(27)가 직선운동함에 따라 렉기어(27a)에 대응하는 기어(32a)가 회동하여 블레이드피치(31a)의 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변형 풍력 발전기.
6. The method of claim 5,
The blade 31 is composed of a blade pitch 31a and a blade shaft 31b which supports the blade pitch 31a and is coupled to the gear bundle 32. The blade 31a supports the blade pitch 31a, The gear bundle 32 is coupled to the blade shaft 31b and includes a gear 32a corresponding to the gear gear 27a and a gear cylinder 32b for interpolating a part of the gear 32a and the blade shaft 31b And a lever gear cylinder 32c for inserting a lever gear 27a of the lever gear shaft 27 in the inside. As the lever gear shaft 27 linearly moves, a gear 32a corresponding to the lever gear 27a Is rotatable to adjust the angle of the blade pitch (31a).
삭제delete
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