KR102085606B1 - Wind power plant - Google Patents

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KR102085606B1
KR102085606B1 KR1020190021636A KR20190021636A KR102085606B1 KR 102085606 B1 KR102085606 B1 KR 102085606B1 KR 1020190021636 A KR1020190021636 A KR 1020190021636A KR 20190021636 A KR20190021636 A KR 20190021636A KR 102085606 B1 KR102085606 B1 KR 102085606B1
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Korean (ko)
Inventor
송장훈
유경성
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주식회사 남경알앤디
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Abstract

The present invention relates to a wind power plant. The wind power plant has excellent efficiency with a simple structure by transmitting a driving force of an electromagnetic motor to a generator shaft in accordance with a wind speed without using a clutch or shutting off the driving force. The wind power plant comprises: a generator (10) fixed to a housing (1); a blade (20) connected to the shaft (12) of the generator (10); a disk-shaped rotor (30) having a permanent magnet (32) radially installed; and a stator (40) having an electromagnet (42) radially installed on the inner side of the rotor (30). The rotor (30) is integrally connected to the blade (20), and the center of the rotor (30) is connected to the generator shaft (12) by a gear. The stator (40) comprises: the electromagnetic motor (50) fixed to the housing (1); and a control unit (60) generating electric power by driving the generator (10) by rotating only the blade (20) when the wind speed is equal to or greater than a predetermined numerical value and generating the electric power by the generator (10) by compulsorily rotating the blade (20) by supplying the power to the electromagnetic motor (50) when the wind speed is equal to or less than the predetermined numerical value.

Description

풍력발전기{Wind power plant}Wind Power Plant

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 특히 별도의 클러치를 사용하지 않고도 낮은 풍속에서도 블레이드가 발전에 적정한 속도로 지속적인 회전이 가능하도록 전자석 모터를 콤팩트하게 설치한 것이며, 자연풍력만에 의해 블레이드가 발전이 가능한 풍속이 될 경우에는 자동으로 모터의 동력이 차단되도록 함으로써 풍력발전의 효율을 극대화할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a wind turbine, and in particular, the blade is installed compactly so that the blades can be continuously rotated at an appropriate speed for power generation even at low wind speeds without using a separate clutch, and the blade is generated by only natural wind power. When the wind speed is possible, the power of the motor is automatically cut off to maximize the efficiency of wind power.

본 발명과 관련된 종래기술로 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등이 개시되어 있다.Patent document 1, patent document 2, etc. are disclosed by the prior art which concerns on this invention.

특허문헌 1에는 풍력발전장치의 발전기동풍속을 보정 가능하게 하는 복합발전시스템이 개시되어 있는데, 이는 풍력으로 발전하는 풍력발전기와 태양 빛으로 발전하는 태양광전지판을 함께 구성하여 복합발전시스템을 구성하되, 풍력발전장치의 회전력발생수단인 풍차가 발전기동하지 못하는 바람이 불면 태양전지판에서 발전된 전기로 모터를 구동하고, 상기 모터에서 발생한 회전력을 클러치를 통해 풍력발전장치의 회전력발생수단에 전달하여 풍력발전장치가 발전기동하도록 구성한 것으로, 특허문헌 1은 모터의 구동력을 발전기 축에 전달하거나 차단하기 위하여 별도의 클러치를 사용하는 방식으로 이루어져 있으므로 구조가 복잡하고, 협소한 하우징 내부에 모터와 클러치의 설치를 위한 공간을 마련하기 위한 부품수의 증가로 인해 제조 코스트가 높다는 문제점이 있었다.Patent Document 1 discloses a hybrid power generation system capable of compensating a generator wind speed of a wind power generator, which comprises a wind power generator that generates wind power and a solar panel that generates solar power. When the windmill, which is the rotational force generating means of the wind power generator, blows the wind, the motor is driven by electricity generated from the solar panel, and the rotational force generated by the motor is transmitted to the rotational force generating means of the wind power generator through the clutch. The device is configured to operate the generator, and Patent Document 1 is composed of a method of using a separate clutch to transmit or block the driving force of the motor to the generator shaft, so the structure is complicated, the installation of the motor and the clutch inside the narrow housing Manufacturing courses due to the increase in the number of parts to make room for There was a problem that the tart was high.

특허문헌 2는 본 발명자인 송장훈 및 유경선 등이 개발한 신재생에너지를 사용하는 스마트 폴에 관한 것으로, 풍속 감지센서의 신호가 설정된 풍속보다 낮은 풍속이면 블레이드 축에 모터를 스핀들 기어의 전진에 의해 연결하여 저속의 바람과 모터의 구동력에 의해 회전되어 일정한 전력을 생산할 수 있도록 하고, 풍속 감지센서에서 감지된 풍속이 설정된 풍속 이상인 경우에는 스핀들 기어가 후퇴하여 모터와 블레이드 축과의 연결을 해제하도록 구성되어 있는데, 이는 스핀들 기어의 진퇴작동에 의해 클러치가 맞물리거나 분리되는 클러치 방식으로 이루어져 있어 스핀들 기어의 진퇴작동을 위한 리니어 모터의 적용으로 장비의 제조 코스트가 상승하게 되는 것은 물론, 한 쌍의 스핀들 기어가 반복적인 물림과 해제로 인하여 마모가 발생하게 됨으로써 열악한 환경하에 노출될 수 밖에 없는 풍력발전기의 특성을 감안할 때 장기적으로 내구성이 떨어지게 됨으로써 이의 유지보수가 불편하다는 단점이 있었다.Patent document 2 relates to a smart pole using the renewable energy developed by the inventors, Jang Hoon and Yu Kyung Sun, if the wind speed sensor signal is lower than the set wind speed by moving the motor to the blade shaft by the spindle gear It can be rotated by the low speed wind and the driving force of the motor to produce a constant power, and when the wind speed detected by the wind speed sensor is more than the set wind speed, the spindle gear retreats to disconnect the motor from the blade shaft. It consists of a clutch system in which the clutch is engaged or disengaged by the spindle gear's forward and backward operation, so that the manufacturing cost of the equipment is increased by applying a linear motor for the spindle gear's forward and backward operation, as well as a pair of spindle gears. Wear occurs due to repeated bites and releases By writing falls a long-term durability, given the characteristics of the wind turbine can not help but be exposed under harsh conditions was the disadvantage of discomfort objection maintenance.

한국공개특허 제10-2010-0035289호(2010.04.05.공개)Korean Patent Publication No. 10-2010-0035289 (published April 5, 2010) 한국등록특허 제10-1762588호(2017.07.24.등록)Korea Registered Patent No. 10-1762588 (registered on July 24, 2017)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍속이 낮은 경우에도 블레이드에 기동력을 부여하여 모터의 기동력과 낮은 풍속에 의해 발전이 가능하도록 하되, 모터와 발전기 축 사이에 별도의 클러치를 사용하지 않고도 기동력의 단속이 가능하도록 함으로써 제조 코스트의 절감이 가능하고, 이의 유지보수가 용이한 개선된 구조의 풍력발전기를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power to the blade even when the wind speed is low to enable the power generation by the motor's starting force and low wind speed, between the motor and the generator shaft The present invention provides a wind turbine with an improved structure, which can reduce manufacturing costs and allow easy maintenance thereof by allowing the maneuverability to be controlled without using a separate clutch.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징에 고정 설치된 발전기와; The present invention and the generator fixed to the housing to achieve the above object;

상기 발전기의 축에 결합되는 블레이드와; A blade coupled to the shaft of the generator;

영구자석이 방사상으로 배치된 디스크형 회전자와, 상기 회전자의 내측에 전자석이 방사상으로 배치된 고정자로 이루어지며, 상기 회전자는 블레이드에 일체로 결합되고 회전자의 중심은 발전기 축에 기어결합되며, 상기 고정자는 상기 하우징에 고정된 전자석 모터와; A disk-shaped rotor with a permanent magnet disposed radially, and a stator with a magnet disposed radially inside the rotor, the rotor being integrally coupled to the blade and the center of the rotor gear-coupled to the generator shaft. The stator includes an electromagnet motor fixed to the housing;

풍속이 설정된 수치 이상인 경우에는 블레이드만의 회전에 의해 발전기가 회전되어 전력이 발생하도록 하고, 풍속이 설정된 수치 이하인 경우에는 상기 전자석 모터에 전원을 공급하여 블레이드를 강제 회전시킴으로써 발전기에서 전력이 발생하도록 하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 풍력발전기를 제공한다.If the wind speed is above the set value, the generator rotates by the rotation of the blade only to generate power. If the wind speed is below the set value, the power is supplied to the electromagnet motor to force the blades to generate power from the generator. It provides a wind turbine comprising a control unit.

본 발명에 의하면 풍속이 약해서 블레이드의 회전속도가 발전성능의 최소요건을 충족하지 못할 경우에도 전자석 모터의 구동력에 의해 블레이드를 지속적으로 회전시킬 수 있으므로 지속적인 풍력발전이 가능하여 풍력발전효율을 극대화할 수 있으며, 별도의 클러치를 사용하지 않고도 모터의 동력을 발전기 축으로 전달할 수 있고, 블레이드에 의한 발전시에는 모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서 회전자가 고정자와 무관하게 공회전하게 됨으로써 모터로 인한 부하를 받지 않고 블레이드의 회전력이 그대로 발전기 축으로 전달되므로 발전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 장치의 구조가 단순하고 전자석 모터가 클러치의 기능을 겸하므로 장치의 제조 코스트를 절감할 수 있으며, 발전기가 설치되는 하우징의 내부 공간을 크게 차지하지 않으므로 풍력발전기의 하우징을 설계함에 있어서도 크게 변화시키지 않아도 되며, 하우징의 크기와 중량도 줄일 수 있는 등의 이점이 있다. According to the present invention, the blades can be continuously rotated by the driving force of the electromagnet motor even when the wind speed is low and the rotational speed of the blade does not meet the minimum requirements of the power generation performance. It can transfer the power of the motor to the generator shaft without using a separate clutch, and when the power is generated by the blade, the rotor is idling regardless of the stator in the state that power is not applied to the motor, so it is not subjected to the load due to the motor. Since the rotational force of the blade is transmitted to the generator shaft as it is, the power generation efficiency can be prevented from being lowered, and the structure of the device is simple and the electromagnet motor functions as a clutch, thereby reducing the manufacturing cost of the device. Occupy a large amount of internal space of the housing Since it does not have to change significantly in designing the housing of the wind turbine, there is an advantage such that the size and weight of the housing can be reduced.

도 1은 본 발명에 의한 풍력발전기의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 주요부의 확대도,
도 3은 전자석 모터의 고정자 정면도,
도 4는 발전기 축과 고정자의 기어결합상태도,
도 5는 블레이드와 고정자의 결합을 위한 플랜지 브라켓의 사시도이다.1 is a configuration diagram of a wind power generator according to the present invention,
2 is an enlarged view of a main part shown in FIG. 1;
3 is a front view of a stator of an electromagnet motor,
4 is a gear coupling state of the generator shaft and the stator,
5 is a perspective view of a flange bracket for coupling the blade and the stator.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments that do not limit the present invention will be described in detail.

도 1 내지 5에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 풍력발전기가 도시되어 있는데, 본 실시 예에서는 하우징(1)에 고정 설치된 발전기(10)와;1 to 5, there is shown a wind power generator according to an embodiment of the present invention, in the present embodiment, a generator 10 fixed to the housing 1;

상기 발전기(10)의 축(12)에 결합되는 블레이드(20)와;A blade 20 coupled to the shaft 12 of the generator 10;

영구자석(32)이 방사상으로 배치된 디스크형 회전자(30)와, 상기 회전자(30)의 내측에 전자석(42)이 방사상으로 배치된 고정자(40)로 이루어지며, 상기 회전자(30)는 블레이드(20)에 일체로 결합되고 회전자(30)의 중심은 발전기 축(12)에 기어결합되며, 상기 고정자(40)는 상기 하우징(1)에 고정된 전자석 모터(50)와;The permanent magnet 32 is composed of a disk-shaped rotor 30 radially disposed, and the stator 40 radially disposed inside the rotor 30, the rotor 30, the rotor 30 ) Is integrally coupled to the blade (20) and the center of the rotor (30) is geared to the generator shaft (12), the stator (40) is an electromagnet motor (50) fixed to the housing (1);

풍속이 설정된 수치 이상인 경우에는 블레이드(20)만의 회전에 의해 발전기(10)가 구동되어 전력이 발생하도록 하고, 풍속이 설정된 수치 이하인 경우에는 상기 전자석 모터(50)에 전원을 공급하여 블레이드(20)를 강제 회전시킴으로써 발전기(10)에서 전력이 발생하도록 하는 제어부(60);를 포함하여 이루어져 있다.If the wind speed is above the set value, the generator 10 is driven by the rotation of the blade 20 only to generate power. If the wind speed is below the set value, the electric power is supplied to the electromagnet motor 50 to the blade 20. It consists of; the control unit 60 for generating power in the generator 10 by forcibly rotating.

본 실시 예에서, 상기 블레이드(20)는 블레이드 링(22)에 방사상으로 복수의 날(24)이 부착된 구조로 이루어져 있으며, 블레이드 링(22)의 후면에 플랜지 브라켓(38)이 밀착된 상태로 전자석 모터(50)의 회전자(30)가 볼트(36)로 결합되어 있다.In this embodiment, the blade 20 has a structure in which a plurality of blades 24 are radially attached to the blade ring 22, the flange bracket 38 is in close contact with the back of the blade ring 22 The rotor 30 of the furnace electromagnet motor 50 is coupled to the bolt 36.

본 실시 예에서, 상기 전자석 모터(50)의 고정자(40)는 고정자 브라켓(43)에 의해 하우징(1)에 볼트(46)로 고정되고, 상기 고정자 브라켓(43)에는 회전자(30)의 회전여부를 감지하기 위한 회전감지센서(70)가 설치되어 제어부(60)로 회전자(30)의 회전여부 및 회전속도에 대한 신호를 전달하도록 되어 있고, 상기 제어부(60)는 상기 회전감지센서(70)에서 감지된 속도가 소정 속도 이하인 경우, 예를 들면 블레이드의 회전속도를 풍속으로 환산하여 3m/sec이하인 경우 전자석 모터(50)에 전원을 공급하여 블레이드(20)를 강제 회전시키고, 소정 속도 예를 들면 5m/sec 이상인 경우에는 전원 공급을 차단하도록 설정되어 있다.In the present embodiment, the stator 40 of the electromagnet motor 50 is fixed to the housing 1 by bolts 46 by the stator bracket 43, and the stator bracket 43 of the rotor 30 is fixed to the stator bracket 43. Rotation detection sensor 70 for detecting the rotation is installed to transmit a signal for the rotation and rotation speed of the rotor 30 to the control unit 60, the control unit 60 is the rotation detection sensor When the speed detected at 70 is less than or equal to a predetermined speed, for example, when the rotational speed of the blade is converted into wind speed and less than 3 m / sec, the blade 20 is forcibly rotated by supplying power to the electromagnet motor 50. When the speed is, for example, 5 m / sec or more, the power supply is set to be cut off.

상기 고정자(40)에는 상기 회전자(30)의 영구자석(32)과 대응되도록 전자석(42)이 방사상으로 배치되어 있으며, 전자석(42)에 전원이 인가되지 않을 경우에는 회전자(30)가 고정자(40)와 무관하게 블레이드(20)와 함께 회전하게 되면서 일종의 플라이휠과 같은 역할을 하게 되고, 고정자(40)의 전자석(42)에 전원이 인가되게 되면 전자석(42)과 영구자석(32)간의 척력과 인력의 교차작용에 의해 회전자(30)가 회전되게 됨으로써 바람이 불지 않거나 풍속이 소정 속도 이하인 경우에 전자석 모터(50)의 기동력에 의해 블레이드(20)와 발전기 축(12)이 함께 회전됨으로써 지속적인 발전이 이루어질 수 있게 된다.Electromagnet 42 is radially disposed on the stator 40 so as to correspond to the permanent magnet 32 of the rotor 30, the rotor 30 when the power is not applied to the electromagnet 42 Regardless of the stator 40, the blade 20 rotates together with the blade 20 to serve as a kind of flywheel, and when electric power is applied to the electromagnet 42 of the stator 40, the electromagnet 42 and the permanent magnet 32 are rotated. When the rotor 30 is rotated by the interaction between the repulsive force and the attraction force between the blades 20 and the generator shaft 12 together by the maneuvering force of the electromagnet motor 50 when the wind is not blown or the wind speed is below a predetermined speed. Rotating allows for continuous development.

상기 고정자 브라켓(43)은 중심부에 발전기(10)의 축(12)이 관통된 상태에서 지지하도록 베어링(44)이 설치되고, 외곽에는 하우징(1)에 볼트(46)로 고정되는 외곽 고정구멍(47)이 형성되어 있으며, 내측에는 동심원상으로 고정자(40)를 볼트(48)로 고정하기 위한 내측 고정구멍(49)이 형성되어 있다.The stator bracket 43 has a bearing 44 installed to support the shaft 12 of the generator 10 at the center thereof, and an outer fixing hole fixed to the housing 1 with a bolt 46. 47 is formed, and the inner fixing hole 49 for fixing the stator 40 with the bolt 48 is formed concentrically inside.

또, 상기 회전자(30)는 디스크부(33)의 중심부에 발전기(10)의 축(12)에 기어결합되는 축기어(34)가 설치되고, 상기 디스크부(33)의 외곽에는 내측에 영구자석(32)이 방사상으로 배치된 림부(35)가 형성되며, 상기 디스크부(33)의 내측에는 동심원상으로 블레이드(20)의 링(22)에 볼트(36)로 결합되는 복수의 고정구멍(37)이 형성되어 있다.In addition, the rotor 30 is provided with a shaft gear 34 geared to the shaft 12 of the generator 10 in the center of the disk portion 33, the outer side of the disk portion 33 in the inner side A permanent magnet 32 is formed radially arranged rim portion 35, a plurality of fixing coupled to the ring 22 of the blade 20 in a concentric circle inside the disk portion 33 by a bolt 36 The hole 37 is formed.

한편, 상기 발전기(10)의 축(12)에는 상기 축기어(34)와 기어결합되는 스플라인 기어(13)가 설치되어 있으며, 발전기(10)의 축(12) 후단돠 선단은 각각 베어링(4,4')에 의해 지지되어 있다.On the other hand, the shaft 12 of the generator 10 is provided with a spline gear 13 geared to the shaft gear 34, the front end of the shaft 12 of the generator 10 is a bearing (4) , 4 ').

상기 플랜지 브라켓(38)은 도 5에 도시된 바와 같이 블레이드(20)의 링(22)에 밀착되는 플랜지부(38a)와 전자석 모터(50)의 회전자(30)에 밀착되는 플랜지부(38b)및 상기 양측 플랜지부(38a,38b) 사이를 연결하기 위한 허브(38c)가 일체로 형성되어 있고, 상기 양측 플랜지부(38a,38b)에는 볼트 구멍(39)이 동일 위치에 관통 형성되어 있다.As shown in FIG. 5, the flange bracket 38 has a flange portion 38a which is in close contact with the ring 22 of the blade 20 and a flange portion 38b which is in close contact with the rotor 30 of the electromagnet motor 50. And a hub 38c for connecting the two flange portions 38a and 38b are integrally formed, and bolt holes 39 are formed through the flanges 38a and 38b at the same position. .

도면 중 부호 2는 풍력발전기의 하우징(1)을 지지하기 위한 지주이고, 부호 14 및 15는 축(12)에 블레이드(20)의 링(22)을 축결합하기 위한 형성된 키홈 및 키이며, 부호 L1은 고정자(40)의 전자석(42)으로 전원을 공급하기 위한 라인이고, L2는 발전기(10)에서 생산된 전력을 도시 안 된 배터리 또는 상용 전원 쪽으로 공급하기 위한 라인이며, L3는 발전기(10)와 제어부(60) 사이에 연결된 라인기고, L4는 회전감지센서(70)의 신호를 제어부(60)로 전달하기 위한 라인이다.In the figure, 2 is a support for supporting the housing 1 of the wind turbine, 14 and 15 are key grooves and keys formed for axially coupling the ring 22 of the blade 20 to the shaft 12, L1 is a line for supplying power to the electromagnet 42 of the stator 40, L2 is a line for supplying the power produced by the generator 10 to a battery or commercial power (not shown), L3 is a generator (10) ) Is a line connected between the control unit 60 and L4 is a line for transmitting a signal from the rotation sensor 70 to the control unit 60.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 풍력발전기는 예를 들면 풍속 3m/sex 이하 시에 전자석 모터(50)의 고정자 브라켓(43)에 부착된 회전감지센서(70)가 이를 감지하면 태양광 등에 의해 배터리(도시 생략됨)에 축적된 전력 50w 전류를 전자석 모터(50)의 전자석(42)에 공급하게 되면 회전자(30)가 회전하게 되면서 블레이드(20)의 회전속도를 증가시키게 되는데, 전자석 모터(50)는 발전기(10)가 전력생산에 필요로 한 3m/sec 이상의 풍속에서 회전하는 만큼의 속도로 회전할 수 있도록 해주게 되는 것이며, 자연풍속 5m/sec 발생 시에는 회전감지센서(70)에서 블레이드의 회전속도를 감지하여 전자석 모터(50)로 공급되는 전력을 차단하여 자연풍속에 의해서만 블레이드(20)가 회전할 수 있도로 하게 된다.The wind power generator according to the present embodiment configured as described above, for example, when the rotation sensor 70 attached to the stator bracket 43 of the electromagnet motor 50 at a wind speed of 3 m / sex or less detects the battery by solar light or the like. When the power 50w stored in the current is supplied to the electromagnet 42 of the electromagnet motor 50, the rotor 30 rotates to increase the rotational speed of the blade 20. The electromagnet motor 50 Is to allow the generator 10 to rotate at a speed that is rotated at a wind speed of 3m / sec or more required for power production, the rotation of the blade in the rotation sensor 70 when the natural wind speed 5m / sec occurs By detecting the speed and cutting off the power supplied to the electromagnet motor 50, the blade 20 can rotate only by the natural wind speed.

즉, 전자석 모터(50)는 풍속이 5m/sec 이상 경우 회전감지센서(70)에 의해 이를 감지하여 공급되던 전력이 중단되므로 블레이드(20)에 연결된 전자석 모터(50)는 회전자(30)만 공회전 되어 원심력을 발생시키는 일종의 플라이휠 역할을 하게 되어 블레이드(20)의 회전을 안정적으로 유지할 수 있도록 보조하게 된다.That is, the electromagnet motor 50 detects this by the rotation sensor 70 when the wind speed is 5 m / sec or more, so that the power supplied to the electromagnet motor 50 is connected to the blade 20. The idle rotation is to act as a kind of flywheel to generate a centrifugal force to assist in maintaining the rotation of the blade (20) stably.

이처럼, 본 발명에 의한 풍력발전기는 블레이드와 발전기 사이에 전자석 모터를 별도의 클러치를 사용하거나 동력전달벨트(또는 체인) 등을 사용하지 않고 직결하는 방식으로 이루어져 있고, 전자석 모터 자체가 클러치의 기능을 겸하고 있으므로 하우징 내부의 공간을 크게 차지하지 않을 뿐만 아니라 구조적으로도 간단하고 부품수가 적어 이의 제조 코스트를 절감할 수 있음은 물론, 유지보수 또한 편리하게 할 수 있으며, 전자석 모터의 회전자는 블레이드의 회전시 부하로 작용하기 보다는 일종의 플라이휠과 같은 작용을 하게 되어 블레이드의 안정적인 회전을 보조할 수 있고, 바람의 세기가 약해서 블레이드가 회전을 하지 못하거나 블레이드가 회전을 하더라도 너무 느리게 회전하여 발전 효율이 떨어질 때 전자석 모터에 전원을 공급하여 회전속도를 증가시켜 줌으로써 풍력발전기의 발전 효율을 극대화할 수 있는 것이다.As such, the wind power generator according to the present invention is configured in such a manner that the electromagnet motor is directly connected between the blade and the generator without using a separate clutch or a power transmission belt (or a chain), and the electromagnet motor itself functions as a clutch. It not only does not occupy much space inside the housing, but also is simple in structure and low in number of parts, thereby reducing its manufacturing cost and making maintenance easier. The rotor of the electromagnet motor It acts like a kind of flywheel, rather than acting as a load, to support the stable rotation of the blade, and when the wind strength is weak, the blade does not rotate or rotates too slowly even if the blade rotates, reducing the power generation efficiency. Rotate by powering motor By giving to increase the degree to which to maximize the power generation efficiency of a wind turbine.

또, 본 발명에 의한 풍력발전기는 발전기 축에 전자석 모터의 고정자 브라켓, 고정자 및 회전자가 동심원상으로 결합되어 있고, 블레이드는 축에 축결합됨과 동시에 전자석 모터의 회전자와 플랜지 브라켓으로 연결되어 있으므로 블레이드의 회전력이 축으로 곧바로 전달됨과 동시에 전자석 모터의 기동력도 손실없이 발전기 축으로 전달되어 회전시킬 수 있으며, 이들 구성부품의 조립과 분해 또한 간편하여 정비가 용이하고, 마찰이나 마모가 크게 발생하는 부분이 없어 동력전달과정에서의 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, the wind power generator according to the present invention, the stator bracket, stator and rotor of the electromagnet motor is concentrically coupled to the generator shaft, the blade is axially coupled to the shaft and connected to the rotor and flange bracket of the electromagnet motor at the same time the blade The rotational force of the motor is transmitted directly to the shaft, and the starting force of the electromagnet motor can be transmitted to the generator shaft without any loss. The assembly and disassembly of these components are also easy to maintain, and the parts that generate large friction or wear are There is no advantage in minimizing losses in the power transmission process.

1 : 하우징
10 : 발전기
12 : 축
13 : 스플라인 기어
14 : 키홈
15 : 키
20 : 블레이드
22 : 링
24 : 날
30 : 회전자
32 : 영구자석
33 : 디스크부
34 : 축기어
35 : 림(rim)부
37 : 고정구멍
38 : 플랜지 브라켓
40 : 고정자
42 : 전자석
44 : 베어링
46 : 볼트
47 : 외곽 고정구멍
48 : 볼트
49 : 내측 고정구멍
50 : 전자석 모터
60 : 제어부
70 : 회전감지센서1: housing
10: generator
12: axis
13: spline gear
14: keyway
15: key
20: blade
22: ring
24: day
30: rotor
32: permanent magnet
33: disc
34: shaft gear
35 rim
37: fixing hole
38: flange bracket
40: stator
42: electromagnet
44: bearing
46: Bolt
47: outer fixing hole
48: Bolt
49: inner fixing hole
50: electromagnet motor
60: control unit
70: rotation detection sensor

Claims (5)

하우징(1)에 고정 설치된 발전기(10)와; 상기 발전기(10)의 축(12)에 결합되는 블레이드(20)와; 영구자석(32)이 방사상으로 배치된 디스크형 회전자(30)와, 상기 회전자(30)의 내측에 전자석(42)이 방사상으로 배치된 고정자(40)로 이루어지며, 상기 회전자(30)는 블레이드(20)에 일체로 결합되고, 회전자(30)의 중심은 발전기(10)의 축(12)에 기어결합되며, 상기 고정자(40)는 상기 하우징(1)에 고정된 전자석 모터(50)와; 풍속이 설정된 수치 이상인 경우에는 블레이드(20)만의 회전에 의해 발전기(10)가 구동되어 전력이 발생하도록 하고, 풍속이 설정된 수치 이하인 경우에는 상기 전자석 모터(50)에 전원을 공급하여 블레이드(20)를 강제 회전시킴으로써 발전기(10)에서 전력이 발생하도록 하는 제어부(60);를 포함하여 이루어지는 풍력발전기로,
상기 고정자(40)는 고정자 브라켓(43)에 의해 하우징(1)에 고정되고, 상기 고정자 브라켓(43)에는 회전자(30)의 회전여부를 감지하기 위한 회전감지센서(70)가 설치되어 제어부(60)로 회전자(60)의 회전속도에 대한 신호를 전달하고, 상기 제어부(60)는 상기 회전감지센서(70)에서 감지된 속도가 소정 속도 이하인 경우 전자석 모터(50)에 전원을 공급하여 블레이드(20)를 강제 회전시키고, 소정 속도이상인 경우에는 전원 공급을 차단하며, 상기 고정자 브라켓(43)은 중심부에 발전기(10)의 축(12)이 관통된 상태에서 지지하도록 베어링(44)이 설치되고, 외곽에는 하우징(1)에 볼트(46)로 고정되는 외곽 고정구멍(47)이 형성되며, 내측에는 동심원상으로 고정자(40)를 볼트(48)로 고정하기 위한 내측 고정구멍(49)이 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
A generator 10 fixed to the housing 1; A blade 20 coupled to the shaft 12 of the generator 10; The permanent magnet 32 is composed of a disk-shaped rotor 30 radially disposed, and the stator 40 radially disposed inside the rotor 30, the rotor 30, the rotor 30 ) Is integrally coupled to the blade 20, the center of the rotor 30 is geared to the shaft 12 of the generator 10, the stator 40 is fixed to the housing 1 electromagnet motor 50; If the wind speed is above the set value, the generator 10 is driven by the rotation of the blade 20 only to generate power. If the wind speed is below the set value, the electric power is supplied to the electromagnet motor 50 to the blade 20. By forcibly rotating the control unit 60 to generate power in the generator 10; wind turbine comprising a,
The stator 40 is fixed to the housing 1 by the stator bracket 43, and the stator bracket 43 is provided with a rotation sensor 70 for detecting whether the rotor 30 is rotated. The controller 60 transmits a signal about the rotation speed of the rotor 60, and the controller 60 supplies power to the electromagnet motor 50 when the speed detected by the rotation detection sensor 70 is less than or equal to a predetermined speed. To force the blade 20 to rotate, and cut off the power supply when the blade 20 is above a predetermined speed. The stator bracket 43 supports the bearing 44 so that the shaft 12 of the generator 10 passes through the center thereof. Is installed, the outer fixing hole 47 is fixed to the housing (1) with a bolt 46 is formed on the inside, the inner fixing hole for fixing the stator 40 with the bolt 48 in a concentric circle ( Wind turbine generator, characterized in that 49) is formed.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 회전자(30)는 디스크부(33)의 중심부에 발전기(10)의 축(12)에 기어결합되는 축기어(34)가 설치되고, 상기 디스크부(33)의 외곽에는 내측에 영구자석(32)이 방사상으로 배치된 림부(35)가 형성되며, 상기 디스크부(33)의 내측에는 동심원상으로 블레이드(20)에 볼트(36)로 결합되는 복수의 고정구멍(37)이 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
The method according to claim 1,
The rotor 30 is provided with a shaft gear 34 geared to the shaft 12 of the generator 10 in the center of the disk 33, the outer periphery of the disk 33 is a permanent magnet inside A rim portion 35 having radially disposed 32 is formed, and a plurality of fixing holes 37 are formed in the inner side of the disc portion 33 to be concentrically coupled to the blades 20 with bolts 36. Characterized by a wind turbine.
청구항 4에 있어서,
상기 발전기(10)의 축(12)에는 상기 축기어(34)와 기어결합되는 스플라인 기어(13)가 설치된 것을 특징으로 하는 풍력발전기.The method according to claim 4,
Wind turbines, characterized in that the shaft (12) of the generator (10) is provided with a spline gear (13) geared with the shaft gear (34).
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