KR102105777B1 - 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기 - Google Patents

풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기 Download PDF

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Abstract

풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기가 제공된다. 디바이스는 적어도 하나의 회전 유닛(50)을 포함하고, 회전 유닛(50)은 신축식 실린더(51), 장착 기부(52) 및 핀(53)을 포함한다. 디바이스가 베인(31)을 설치하거나 유지 보수하는데 적용될 때, 신축식 실린더(51)는 회전자(28)를 핀(53)에 의해 원주방향으로 회전 구동하여, 회전자(28)가 베인(31)을 설치하거나 유지 보수하기 위해 적합한 위치로 회전되게 한다. 게다가, 신축식 실린더(51)의 구동원을 제어함으로써, 신축식 실린더(51)는 핀(53)과 회전자(28) 사이의 상대 위치에 더 잠금하기 위해 특정 동작 상태에서 잠금될 수도 있고, 따라서 부가의 잠금 수단을 필요로 하지 않고, 회전자의 위치의 잠금이 단지 성취될 수도 있는데, 이는 베인(31)을 설치하고 유지 보수하는데 있어서 안전성을 향상시키고 기구를 간단화하는 것을 용이하게 한다. 베인(31)이 설치되거나 유지 보수된 후에, 신축식 실린더(51)는 스탠드(27)로부터 분리될 수도 있고, 핀(53)은 회전자(28)의 핀홀(28a)로부터 결합해제될 수도 있고, 따라서 신축식 실린더(51)는 회전자(28)로부터 단지 분리될 수도 있는데, 즉 디바이스는 풍력 발전기에 독립적이고, 따라서 풍력 발전기의 전체 중량이 감소될 수도 있다.

Description

풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기
본 출원은 그 전체 개시내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2016년 8월 29일 중국 특허청에 출원된 발명의 명칭이 "풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기(DEVICE AND METHOD FOR ROTATING ROTOR OF WIND POWER GENERATOR AND WIND POWER GENERATOR)"인 중국 특허 출원 제201610765934.3호의 우선권의 이익을 청구한다.
분야
본 출원은 풍력 발전의 기술 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기에 관한 것이다.
풍력 발전기는 풍력 에너지를 기계 에너지로 변환하고 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 종류의 전기 장비이다. 풍력 발전의 원리는 풍력에 의해 회전하도록 윈드 터빈의 베인을 구동하여, 전력을 발생하도록 발전기를 구동하는 것이다.
풍력 발전기의 주요 구성요소는 나셀(nacelle), 발전기 및 베인을 포함한다. 발전기는 회전자 및 고정자를 포함하고, 회전자의 메인 샤프트는 허브를 구비하고, 베인은 회전자의 허브 상에 장착되고 풍력을 수용하여 회전자를 회전 구동하고 또한 발전기의 회전자를 회전 구동하도록 사용되며, 발전기의 고정자의 권선은 힘의 자기 라인을 절단하여 전기 에너지를 발생한다.
베인의 수는 적어도 하나이고, 바람직하게는 일반적으로 3개이다. 베인의 수가 1 초과인 경우에, 허브의 위치는 상이한 베인을 조립하기 위한 수요에 부합하기 위해 변경되도록 요구된다. 즉, 하나의 베인이 조립된 후에, 허브는 이 위치로부터 다른 위치로 특정 각도만큼 회전될 필요가 있고, 이어서 다른 베인이 조립된다. 또한, 베인이 수리되거나 유지 보수되어야 할 때, 또한 적절한 각도에 있도록 베인을 조정할 필요가 있다.
현재, 베인의 위치 조정은 주로 베인을 구동하기 위해 풍력 발전기 내에 제공된 회전 디바이스를 사용하여 실현된다. 회전 디바이스는 나셀 내부에 또는 부분적으로 나셀 외부에 배열된다. 회전 디바이스는 베인의 위치 조정을 성취하기 위해, 고정자에 대해 회전하고, 또한 회전자 샤프트에 연결된 허브를 회전하게 구동하도록 회전자를 구동할 수 있다.
종래 기술의 회전 디바이스는 풍력 발전기의 나셀과 일체로 형성되는데, 이는 나셀의 중량을 증가시키고 풍력 발전기의 전체 레이아웃에 악영향을 미친다.
따라서, 통상의 기술자에 의해 긴급하게 처리되어야 할 기술적 과제는 종래 기술의 회전 디바이스를 개량하고, 베인의 위치 변화를 신뢰적으로 성취하는 것을 전제로 나셀의 중량을 감소시키고 회전 디바이스의 장착을 용이하게 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 처리하기 위해, 이하의 기술적 해결책이 본 출원에 따라 제공된다. 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 적어도 2개의 회전 유닛을 포함하고, 각각의 회전 유닛은
신축식 실린더;
신축식 실린더의 고정 단부를 풍력 발전기의 스탠드에 연결하도록 구성되고, 스탠드에 탈착가능하게 연결된, 장착 기부; 및
신축식 실린더의 가동 단부에 배열되고, 회전자에 해제가능하게 고정되도록 구성되고, 신축식 실린더의 스트로크 이동에 의해 스탠드에 대해 회전자를 회전 구동하도록 구성된, 핀을 포함한다.
회전자를 회전 구동하기 위한 방법은
각각의 장착 기부에 의해 각각의 신축식 실린더의 고정 단부를 스탠드에 연결하는 단계;
각각의 핀에 의해 각각의 신축식 실린더의 가동 단부를 회전자에 고정하는 단계; 및
회전자를 스탠드에 대해 회전 구동하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더를 제어하는 단계를 포함한다.
풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 적어도 2개의 회전 유닛을 포함하고, 각각의 회전 유닛은 신축식 실린더 및 핀을 포함하고,
신축식 실린더의 고정 단부는 스탠드에 탈착가능하게 연결되고;
핀은 신축식 실린더의 가동 단부에 배열되고, 회전자에 해제가능하게 고정되도록 구성되고, 신축식 실린더의 스트로크 이동에 의해 스탠드에 대해 회전자를 회전 구동하도록 구성된다.
회전자를 회전 구동하기 위한 방법은
각각의 신축식 실린더의 고정 단부를 스탠드에 연결하는 단계;
각각의 핀에 의해 각각의 신축식 실린더의 가동 단부를 회전자에 고정하는 단계; 및
회전자를 스탠드에 대해 회전 구동하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더를 제어하는 단계를 포함한다.
풍력 발전기는 나셀, 회전자 및 고정자를 포함한다. 회전자의 측벽은 회전자의 원주 방향으로 배열된 복수의 핀홀을 구비하고, 핀홀은 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 핀에 협동적으로 연결된다. 또는, 회전자는 부가의 프레임을 구비하고, 부가의 프레임은 부가의 프레임의 원주 방향으로 배열된 복수의 핀홀을 구비하고, 핀홀은 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 핀에 협동적으로 연결된다.
본 출원에 다른 디바이스가 베인 설치 또는 베인 유지 보수에 적용되는 경우에, 먼저 신축식 실린더의 고정부는 장착 기부에 의해 풍력 발전기의 스탠드에 고정 연결되고, 신축식 실린더의 가동부에서 핀은 회전자의 측벽의 각각의 핀홀 내부에 배열되고; 다음에 신축식 실린더의 가동 단부는 신장하거나 수축하도록 구동되고, 신축식 실린더의 가동 단부는 핀에 의해 회전자를 원주방향으로 회전 구동할 것이고, 회전자는 베인 설치 또는 베인 유지 보수를 위해 적합한 위치로 결국 회전하기 위해, 회전자 샤프트에 고정된 허브를 회전 구동하도록 회전한다.
게다가, 신축식 실린더는 신축식 실린더의 구동원을 제어함으로써 특정 동작 상태로 잠금될 수 있고, 따라서 회전자와 핀 사이의 상대 위치는 잠금될 수 있고, 회전자의 위치의 잠금은 부가의 잠금 수단을 제공하지 않고 성취될 수 있어, 따라서 베인 설치 및 베인 유지 보수의 안전을 향상시키고 기구를 간단화하는 것을 용이하게 한다.
베인 설치 또는 베인 유지 보수가 완료된 후에, 신축식 실린더의 고정 단부는 장착 기부에 의해 스탠드에 탈착가능하게 연결되기 때문에, 신축식 실린더는 스탠드로부터 탈착될 수 있고, 핀이 회전자의 핀홀로부터 결합해제된 후에, 신축식 실린더는 회전자로부터 단지 분리될 수도 있어, 최종적으로 풍력 발전기로부터 본 출원에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 분리를 성취한다. 즉, 본 명세서의 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 풍력 발전기에 독립적이고, 따라서 풍력 발전기의 전체 중량이 감소될 수 있다.
풍력 발전기는 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스를 갖고, 따라서 디바이스의 전술된 기술적 효과를 갖는다.
유사하게, 상기 방법은 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스에 의해 수행되고, 따라서 디바이스의 전술된 기술적 효과를 갖는다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 2는 풍력 발전기 상에 장착된 도 1의 디바이스의 국부 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 3은 본 출원의 제2 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 4는 본 출원의 제3 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 5는 본 출원의 제4 실시예에 따른 회전 유닛의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 6은 풍력 발전기 상에 장착된, 본 출원의 제5 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 국부 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 7은 풍력 발전기 상에 장착된, 본 출원의 제6 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스의 국부 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 8은 U형 플레이트의 3차원 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 1 내지 도 8의 참조 부호
1: 환형 기부
27: 스탠드
28: 회전자
28a: 핀홀
29: 핀 샤프트
31: 베인
32: 허브
50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e: 회전 유닛
51, 51a, 51b, 51c, 51d, 51e: 신축식 실린더
522: 본체
521, 521a, 521b, 521c, 521d, 521e: 힌지 기부
52: 장착 기부
53, 53a, 53b, 53c, 53d, 53e: 핀
54, 54a, 54b, 54c, 54d, 54e: 힌지 샤프트
55, 55a, 55b, 55c, 55d, 55e: 지지 플레이트
60, 60a, 60b, 60c, 60d, 60e: 회전 유닛
61, 61a, 61b, 61c, 61d, 61e: 신축식 실린더
62, 62a, 62b, 62c, 62d, 62e: 핀
63: 힌지 샤프트
30: U형 플레이트
301: 제1 측벽
301a: 관통 구멍
302: 제2 측벽
302a: 관통 구멍
303: 횡단벽
281: 부가의 프레임
281a: 핀홀
본 출원은 통상의 기술자가 본 출원의 기술적 해결책의 더 양호한 이해를 가질 수 있게 하기 위해 도면 및 실시예를 참조하여 더 상세히 설명된다.
배경기술에 설명된 바와 같이, 풍력 발전기는 나셀, 회전자 및 고정자를 포함한다. 허브가 회전자의 회전 샤프트에 연결되고, 베인이 허브 상에 장착된다. 베인의 수는 적어도 하나이고, 바람직하게는 일반적으로 3개이다. 내부 회전자 및 외부 고정자를 갖는 제1 배열 및 외부 회전자 및 내부 고정자를 갖는 제2 배열을 포함하여, 풍력 발전기 내에 회전자 및 고정자를 배열하기 위한 2개의 유형의 배열이 주로 존재한다. 여기서, 외부 회전자 및 내부 고정자를 갖는 발전기가 기술적 해결책을 소개하기 위해 예로서 취해지고, 물론 내부 회전자 및 외부 고정자를 갖는 발전기로의 본 명세서의 기술적 해결책의 적용이 배제되는 것은 아니다.
영구 자석강은 회전자의 내부벽 상에 원주방향으로 분포되어 있고, 권선이 고정자의 외주벽 상에 제공되어 있고, 고정자는 회전자 내부에 장착되어 있다. 고정자는 고정자 지지부 상에 고정 장착되고, 고정자 지지부는 타워의 상단부에 고정 연결된다.
구체적으로, 나셀은 타워의 상단부 부분에 장착되고, 나셀은 타워에 원주방향으로 회전가능하게 연결되고, 나셀과 타워는 베어링에 의해 회전가능하게 연결될 수 있다. 타워의 상단부 부분은 나셀의 내부 내로 부분적으로 연장한다.
풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스가 본 출원에 따라 제공된다. 디바이스는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 2개의 회전 유닛(50)을 포함하고, 각각의 회전 유닛(50)은 신축식 실린더(51) 및 장착 기부(52)를 포함한다. 신축식 실린더(51)는 유압 실린더 또는 공기 실린더일 수도 있다. 본 명세서에서 신축식 실린더는 바람직하게는 유압 실린더로서 구체화된다. 회전 유닛은 핀(53)을 더 포함한다.
장착 기부(52)는 주로 신축식 실린더(51)의 고정 단부를 풍력 발전기의 스탠드(27)에 연결하는 기능을 한다. 스탠드(27)는 타워의 상단부에 위치되고, 나셀 내에 다른 구성요소를 장착하기 위한 지지 플랫폼을 제공한다. 일반적으로, 신축식 실린더(51)의 고정 단부는 장착 기부(52)에 고정 연결되는데, 즉 장착 기부(52)는 신축식 실린더(51)의 고정 단부의 연결 구조에 따라 적절하게 배열될 수 있다. 신축식 실린더(51)는 또한 힌지 샤프트(54)에 의해 장착 기부에 연결될 수도 있는데, 즉 장착 기부는 힌지 기부(521)를 구비하고, 신축식 실린더(51)의 고정 단부는 힌지 기부(521)에 힌지 연결된다.
또한, 도 5의 예에서, 장착 기부(52)는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결되는데, 즉 신축식 실린더(51) 및 스탠드(27)는 장착 기부(52)에 의해 탈착가능하게 연결된다.
핀(53)은 신축식 실린더의 가동 단부에 배열되고, 회전자(28)의 측벽 내의 핀홀과 협동하여, 잠금 또는 잠금해제를 실현한다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전자(28)의 스탠드(27)를 향한 측벽은 핀홀(28a)을 구비하고, 2개의 인접한 핀홀 사이의 간격은 실제 적용 환경에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
본 출원에 따른 디바이스가 베인 설치 또는 베인 유지 보수에 적용되는 경우에, 먼저, 적어도 2개의 회전 유닛(50)이 나셀의 내부 내로 들어올려진다. 다음에, 신축식 실린더(51)의 고정 단부는 각각의 장착 기부(52)에 의해 풍력 발전기의 스탠드(27)에 고정 연결되고, 신축식 실린더의 가동 단부는 각각의 핀(53)에 의해 회전자(28)에 고정되는데, 즉 신축식 실린더의 가동 단부에 있는 핀(53)은 회전자(28)의 측벽의 각각의 핀홀(28a) 내부에 배열된다. 다음에, 각각의 신축식 실린더(51)의 스트로크 이동은 신축식 실린더의 가동부를 신장 또는 수축 구동하도록 제어되고, 각각의 신축식 실린더의 가동부는 핀(53)에 의해 회전자(28)를 원주방향으로 회전 구동할 것이어서, 스탠드(27)에 대해 회전하도록 회전자(28)를 구동한다. 회전자(28)는 결국에는 베인 설치 또는 베인 유지 보수를 위해 적합한 위치로 회전하도록, 회전자 샤프트에 고정된 허브를 회전 구동하도록 회전된다.
신축식 실린더(51)는 신축식 실린더의 구동원을 제어함으로써 특정 동작 상태로 잠금될 수 있고, 따라서 회전자(28)와 핀(53) 사이의 상대 위치는 잠금될 수 있고, 회전자(28)의 위치의 잠금은 부가의 잠금 수단을 제공하지 않고 성취될 수 있는데, 이는 베인 설치 및 베인 유지 보수의 안전을 향상시키고 기구를 간단화하는 것을 용이하게 한다.
베인 설치 또는 베인 유지 보수가 완료된 후에, 신축식 실린더의 고정 단부는 장착 기부(52)에 의해 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결되기 때문에, 장착 기부는 스탠드(27)로부터 탈착될 수 있고, 핀(53)은 회전자(28)의 핀홀(28a)로부터 결합해제될 수 있어, 핀(53) 및 신축식 실린더(51)의 가동 단부를 회전자(28)로부터 분리하고, 최종적으로 풍력 발전기로부터 회전 유닛(50)의 분리를 성취하고, 회전 유닛은 나셀 외부로 이동될 수 있다. 즉, 본 명세서의 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 풍력 발전기에 독립적이고, 따라서 풍력 발전기의 전체 중량이 감소될 수 있다.
회전자의 회전각이 비교적 크고 신축식 실린더가 최대 길이로 신장할 때에도 회전자(28)의 원하는 회전각이 아직 도달될 수 없는 경우에, 회전자(28)는 다수회 신장 또는 수축하도록 신축식 실린더를 구동함으로써 원하는 각도만큼 회전될 수 있다. 여기서, 신축식 실린더에 의해 수행된 하나의 신장 프로세스 또는 하나의 수축 프로세스는 하나의 스트로크라 칭한다. 즉, 신축식 실린더는 원하는 각도만큼 회전하도록 회전자(28)를 구동하기 위해 다수의 스트로크 이동을 수행한다.
회전자(28)를 회전하게 압박하도록 신장하는 신축식 실린더는 예로서 취해진 것이고, 신축식 실린더가 신장한 후에(제1 스트로크), 핀(53)은 회전자 핀홀(28a)로부터 결합해제되도록 요구되고, 다음에 신축식 실린더는 초기 길이로 복원하도록 수축되고(제2 스트로크), 다음에 핀(53)은 회전자(28)의 대응 핀홀(28a) 내로 재차 삽입되고, 다음에 신축식 실린더는 신장하도록 구동되어(제3 스트로크), 회전자(28)를 회전하도록 계속 압박한다. 핀이 잠금해제 상태로부터 잠금 상태로 변화될 때 프로세스에서 허브의 역회전을 회피하기 위해, 이하의 구성이 본 명세서에서 이루어진다.
본 출원에 따른 디바이스는 적어도 2개의 회전 유닛(50)을 포함하고, 회전 유닛은 회전자(28)의 원주 방향으로 배열된다. 모든 회전 유닛은 잠금해제 프로세스에서 회전 유닛의 상이한 이동 상태에 따라 2개의 그룹으로 분할된다. 제1 그룹은 잠금해제 유닛 그룹이라 정의되고, 제2 그룹은 잠금 유닛 그룹이라 정의된다. 회전 유닛의 제1 그룹의 핀(53)이 회전자(28)로부터 탈착되고 회전자(28)에 재차 고정되는 프로세스에서, 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(53)은 회전자(28)에 고정 연결된다. 모든 회전 유닛의 핀이 재잠금된 후에, 모든 회전 유닛 내의 신축식 실린더(51)는 회전자(28)를 회전하게 상태를 변화하도록 제어된다.
즉, 회전 유닛의 모든 핀이 동시에 회전자(28)로부터 분리되는 것은 아니고, 대신에 핀의 일부가 회전자(28)로부터 분리되고 핀의 다른 부분은 회전자(28)에 관하여 잠금되어, 따라서 회전 디바이스에서, 회전 유닛은 순차적으로 잠금해제되고, 이동되고, 회전자(28)에 재잠금된다. 회전자(28)의 미제어된 회전을 회피하기 위해, 전체 프로세스 전체에 걸쳐 회전자(28)에 관하여 잠금되는 핀의 부분이 항상 존재한다.
특히, 회전 유닛의 부분이 초기 상태로 복원되는 프로세스에서 회전자(28)가 신뢰적으로 잠금되는 한, 하나의 회전 유닛은 하나의 그룹을 구성할 수도 있고, 2개 이상의 회전 유닛은 또한 하나의 그룹을 구성할 수도 있다. 5개의 회전 유닛의 상세한 제어 전략이 이하에 상세히 설명된다.
도 5를 참조하면, 장착 기부(52)는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결되고, 장착 기부(52)는 특히 힌지 기부(521) 및 본체(522)를 포함한다. 힌지 기부(521)는 본체(522) 상에 배열되고, 신축식 실린더의 고정 단부는 힌지 기부(521)에 힌지 연결된다. 장착 기부(52)는 지지 플레이트(55)를 더 구비하고, 신축식 실린더의 가동 단부는 지지 플레이트(55)에 탈착가능하게 연결되고, 지지 플레이트(55)는 본체(522)에 대해 전후로 활주가능하다. 핀(53)은 본체(522)로부터 이격된 지지 플레이트(55)의 일 단부에 배열된다.
이에 따라, 회전 유닛(50)이 동작 중일 때, 장착 기부(52)는 스탠드(27)에 고정되고, 핀(53)은 지지 플레이트(55) 및 신축식 실린더(51)의 가동 단부를 통해 통과하고, 회전자(28)의 핀홀 내로 신장하여, 이에 의해 신축식 실린더(51)의 가동 단부를 회전자(28)에 고정 연결한다. 신축식 실린더(51)가 원주 방향에서 장착 기부 본체(522)에 대해 활주하도록 지지 플레이트(55)를 구동할 때, 핀(53)은 지지 플레이트와 동기하여 이동되어, 따라서 회전자(28)를 회전하도록 더 구동한다.
각각의 지지 플레이트(55) 및 장착 기부 본체(522)의 원주 방향 모션 트랙의 반경은, 신축식 실린더의 신장 및 수축이 회전자(28)를 신뢰적으로 이동하게 구동할 수 있는 한, 회전자(28)의 직경에 따라 적절하게 선택될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
회전 유닛 내의 장착 기부의 특정 구조는 다양한 형태일 수도 있고, 2개의 실시예가 본 명세서에 설명된다.
도 5를 더 참조하면, 제1 실시예에서, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 다수의 회전 유닛(50)을 포함할 수도 있다. 각각의 회전 유닛(50)에 있어서, 장착 기부 본체(522)는 가이드부를 더 구비할 수도 있고, 지지 플레이트(55)는 가이드부에 활주가능하게 연결된다. 본체(522)는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결된 연결 구조체를 구비한다. 바람직하게는, 본체(522) 및 스탠드(27)는 볼트 또는 핀 샤프트에 의해 고정 연결될 수도 있고, 본체 상의 연결 구조체는 볼트 구멍 또는 핀 샤프트 구멍일 수도 있다. 따라서, 장착 기부(52)는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결될 수 있다.
다수의 회전 유닛(50)은 조합되어 환형 구조체를 형성하고, 환형 구조체는 바람직하게는 170도 내지 220도의 범위의 라디안을 갖는다. 환형 구조체의 라디안은 이에 한정되는 것은 아니고, 유압 실린더가 회전자를 회전 구동하기 위해 충분한 구동력을 제공할 수 있는 한, 또한 90도 내지 360도의 범위에 있을 수도 있다.
본 실시예에서, 회전 유닛은 서로 독립적이고, 개별적으로 들어올려지고 순차적으로 장착될 수 있고, 회전 유닛을 들어올리기 위해 사용된 슬링(sling) 및 게양(hoisting) 디바이스에 대한 적은 요구가 존재한다.
다른 실시예에서, 회전 유닛은 일체형 구조체로서 일체화될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 2개의 회전 유닛의 장착 기부의 본체(522)는 환형 기부(1)를 형성하도록 연결되고, 환형 기부(1)는 스탠드(27)에 대면하는 개구를 갖는다. 회전 유닛의 장착 기부의 힌지 기부(521)는 환형 기부(1)에 고정 연결된다. 환형 기부(1)는 가이드부를 구비하고, 회전 유닛의 지지 플레이트(55)는 가이드부에 활주가능하게 연결된다. 바람직하게는, 환형 기부(1)는 환형 홈을 구비하고, 회전 유닛의 장착 기부의 본체는 환형 홈의 측벽에 고정 연결되고, 회전 유닛의 지지 플레이트는 환형 홈을 따라 활주가능하다.
환형 기부(1)는 환형 기부(1)를 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결하도록 구성된 연결 구조체를 구비하고, 환형 기부(1)는 볼트 또는 핀 샤프트에 의해 스탠드(27)에 고정될 수도 있고, 연결 구조체는 환형 기부(1) 내에 형성된 볼트 구멍 또는 핀 샤프트 구멍이다. 도 2는 환형 기부(1)가 핀 샤프트(29)에 의해 스탠드(27)에 고정되어 있는 실시예를 도시하고 있다.
환형 기부(1)는 스탠드(27)의 지지 샤프트와 협동하기 위한 스탠드(27)에 대면하는 개구를 갖는데, 이는 스탠드(27) 상의 환형 기부(1)를 장착하는 것을 용이하게 한다는 것이 주목되어야 한다. 바람직하게는, 환형 기부(1)의 라디안은 170도 내지 220도의 범위이다. 환형 기부(1)의 라디안은 이에 한정되는 것은 아니고, 신축식 실린더가 회전자를 회전 구동하기 위해 충분한 구동력을 제공할 수 있는 한, 또한 90도 내지 360도의 범위에 있을 수도 있다.
상기 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스는 일체형 구조체를 갖는데, 이는 운송 및 게양을 용이하게 한다.
물론, 상기 2개의 실시예에서, 환형 기부(1)와 스탠드(27) 사이의 연결 및 본체와 스탠드(27) 사이의 연결은 볼트 및 핀 샤프트 연결에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 고정구에 의한 고정과 같이 다른 연결 방식으로 구현될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 환형 기부(1)는 스탠드(27) 상에 고정되고, 스탠드(27)는 회전 디바이스를 위한 지지력을 제공하고, 따라서 풍력 발전기의 고정자는 응력을 받지 않고, 따라서 고정자는 회전자가 회전 구동될 때 변형되지 않을 것이다. 특히, 베인이 허브 상에 장착되어 있는 경우에, 회전자의 회전시의 굽힘 모멘트 부하가 크고, 스탠드(27)는 회전자를 회전 구동하기 위해 충분한 지지력을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 신축식 실린더의 회전 부하는 힌지 기부(521), 지지 플레이트(55) 및 환형 기부(1)를 통해 스탠드(27)에 전달된다. 스탠드(27)는 하우징 구조체로서 구체화될 수도 있고, 회전자를 향한 스탠드(27)의 외부 윤곽은 회전자의 회전 중심으로부터 이격되는데, 즉 회전자를 향한 하우징 구조체의 외부 윤곽은 큰 직경을 갖고, 외부 윤곽의 직경과 회전자의 직경 사이의 차이는 작다. 이 방식으로, 힌지 기부(521) 및 지지 플레이트(55)가 반경방향으로 연장하는 길이는 짧다. 구체적으로, 힌지 기부(521) 및 지지 플레이트(55)가 환형 기부(1)로부터 반경방향으로 외향으로 연장하는 길이는 짧다.
회전자(28)의 직경에 대한 회전자(28)를 향한 스탠드(27)의 외주 윤곽의 직경의 비는 1/7 내지 5/7의 범위이다. 바람직하게는, 회전자(28)의 직경에 대한 회전자(28)를 향한 스탠드(27)의 외주 프로파일 윤곽의 직경의 비는 약 3/7이다.
회전자(28)의 직경에 대한 힌지 기부(521) 및 지지 플레이트(55)가 회전자(28)의 반경방향에서 연장하는 길이의 비는 1/15 내지 1/5의 범위이다. 바람직하게는, 비는 약 1/10이다.
이에 따라, 신축식 실린더(51)가 회전자에 구동력(추력 또는 견인력)을 인가할 때, 힌지 기부(521) 및 지지 플레이트(55)는 회전자의 원주 방향에서 큰 전단력을 견디는 것이 가능하다. 더욱이, 동일한 크기의 원주방향 전단력을 지탱하는 상황에서, 이 배열은 힌지 기부(521) 자체의 강성 및 지지 플레이트(55) 자체의 강성에 대한 낮은 요구를 부여한다.
일반적으로 말하면, 유압 펌프의 압력이 일정할 때, 신축식 실린더가 신장할 때 발생되는 추력은 신축식 실린더가 수축할 때 발생되는 견인력보다 크다. 따라서, 회전 유닛을 배열할 때에, 신축식 실린더는 수축 상태로부터 신장 상태로 변화하는 프로세스에서 회전자(28)를 회전하도록 압박하는 것이 바람직하다. 그러나, 실제 동작 중에, 회전자(28)의 회전 위치가 일탈될 것이 불가피하고, 보정을 행하기 위해 특정 각도만큼 회전자(28)를 후방으로 회전하는 것이 요구된다. 회전 프로세스에서 회전자(28)의 위치의 보정을 신속하게 성취하기 위해, 본 명세서의 회전 유닛은 이하와 같이 배열될 수 있다.
도 1에서, 모든 회전 유닛은 스탠드(27)의 원주 방향에서 회전 유닛의 신축식 실린더(51)의 배향에 따라 제1 부분 및 제2 부분으로 그룹화된다. 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 등을 맞대고(back to back) 배열된다. 회전자(28)를 회전 구동할 때에, 제1 부분 내의 각각의 신축식 실린더는 점진적으로 신장하고, 제2 부분 내의 각각의 신축식 실린더는 점진적으로 수축하여, 이에 의해 회전자(28)를 제1 방향으로 회전 구동한다. 대안적으로, 제1 부분 내의 각각의 신축식 실린더는 점진적으로 수축하고 제2 부분 내의 각각의 신축식 실린더는 점진적으로 신장하여, 이에 의해 회전자(28)를 제2 방향으로 회전 구동한다. 제2 방향은 제1 방향에 대향한다.
즉, 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 회전자(28)를 회전 구동하는 프로세스에서 상이한 이동 경향을 갖고, 구체적으로 일 부분은 점진적으로 신장하는 상태에 있고 다른 부분은 점진적으로 수축하는 상태에 있다.
회전자(28)를 제1 방향에서 회전 구동할 때에, 신장 상태에서 회전 유닛의 제1 부분은 회전자(28)가 고속 회전하는 것을 허용할 수 있고, 회전자(28)가 위치 보정을 위해 제2 방향에서 회전되도록 요구될 때, 회전 유닛의 제2 부분은 점진적으로 신장하는 상태로 변환될 수 있어, 반대 방향을 향한 회전자(28)의 위치의 신속한 보정을 성취한다. 게다가, 회전자(28)가 본 실시예에 따라 회전 구동될 때, 회전 유닛의 부분은 점진적으로 신장하는 상태에 있도록[회전자(28)에 추력을 인가하도록] 제어되고, 회전 유닛의 다른 부분은 점진적으로 신축하는 상태에 있도록[회전자(28)에 견인력을 인가하도록] 제어되는데, 이는 베인 설치에 있어서 비상 사태를 취급하는 대처 능력 및 안전성을 향상시키는 것을 용이하게 한다.
본 명세서에서, 전술된 회전 유닛의 점진적으로 신장하는 상태 및 회전 유닛의 점진적으로 수축하는 상태는 회전 유닛 내의 신축식 실린더의 점진적으로 신장하는 상태 및 점진적으로 수축하는 상태를 각각 칭한다는 것이 주목된다.
이하, 5개의 회전 유닛을 갖는 회전 디바이스가 회전 디바이스를 사용하여 회전자를 회전 구동하는 프로세스를 예시하기 위한 예로서 취해진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 설명을 용이하게 하기 위해, 회전 유닛은 좌로부터 우로, 제1 회전 유닛(50a), 제2 회전 유닛(50b), 제3 회전 유닛(50c), 제4 회전 유닛(50d) 및 제5 회전 유닛(50e)이라 정의된다. 5개의 회전 유닛의 구조가 도 5에 도시되어 있고, 5개의 회전 유닛의 장착 기부의 본체는 환형 기부(1)를 형성하도록 연결된다.
제1 회전 유닛(50a)의 신축식 실린더는 제1 신축식 실린더(51a)로서 정의되고, 이에 따라 나머지 신축식 실린더는 좌로부터 우로 순차적으로, 제2 신축식 실린더(51b), 제3 신축식 실린더(51c), 제4 신축식 실린더(51d), 및 제5 신축식 실린더(51e)로 정의된다. 유사하게, 핀은 좌로부터 우로 순차적으로, 제1 핀(53a), 제2 핀(53b), 제3 핀(53c), 제4 핀(53d), 및 제5 핀(53e)으로 정의되고, 핀은 제1 지지 플레이트(55a), 제2 지지 플레이트(55b), 제3 지지 플레이트(55c), 제4 지지 플레이트(55d), 및 제5 지지 플레이트(55e)에 각각 연결된다.
유사하게, 장착 기부는 좌로부터 우로 순차적으로, 제1 힌지 기부(521a), 제2 힌지 기부(521b), 제3 힌지 기부(521c), 제4 힌지 기부(521d) 및 제5 힌지 기부(521e)로 정의된다. 게다가, 힌지 기부가 그에 의해 대응 신축식 실린더에 힌지 연결되는 힌지 샤프트가 도 1에 도시되어 있고, 힌지 샤프트는 좌로부터 우로 제1 힌지 샤프트(54a), 제2 힌지 샤프트(54b), 제3 힌지 샤프트(54c), 제4 힌지 샤프트(54d) 및 제5 힌지 샤프트(54e)로 정의된다.
회전자(28)를 회전 구동하는 프로세스에서, 제1 신축식 실린더(51a) 및 제2 신축식 실린더(51b)는 동일한 이동 상태를 갖고, 제3 신축식 실린더(51c), 제4 신축식 실린더(51d) 및 제5 신축식 실린더(51e)는 동일한 이동 상태를 갖는다.
회전 유닛에 의해 회전자(28)를 반시계방향으로 회전 구동하는 프로세스가 도 1의 예를 참조하여 이하에 설명된다. 동작 전에, 제1 핀(53a), 제2 핀(53b), 제3 핀(53c), 제4 핀(53d) 및 제5 핀(53e)은 회전자(28)의 측벽의 대응 핀홀 내부에 각각 배치되고, 환형 기부(1)는 스탠드(27)에 고정된다. 초기 상태에서, 제1 신축식 실린더(51a) 및 제2 신축식 실린더(51b)는 수축 상태에 있고, 제3 신축식 실린더(51c), 제4 신축식 실린더(51d) 및 제5 신축식 실린더(51e)는 신장 상태에 있다.
회전자(28)를 반시계방향으로 회전 구동하는 프로세스에서, 제1 신축식 실린더(51a) 및 제2 신축식 실린더(51b)는 수축 상태로부터 신장 상태로 변화하도록 점진적으로 신장하여 핀(53a, 53b)에 의해 회전자에 반시계방향 추력을 인가하고, 제3 신축식 실린더(51c), 제4 신축식 실린더(51d) 및 제5 신축식 실린더(51e)는 신장 상태로부터 수축 상태로 변화하도록 점진적으로 수축하여 핀(53c, 53d, 53e)에 의해 회전자에 반시계방향 견인력을 인가하고, 이에 의해 함께 회전자(28)를 반시계방향으로 회전 구동한다. 회전자(28)는 각각의 신축식 실린더가 하나의 스트로크 이동을 수행한 후에 대략 7.5도의 회전각만큼 회전된다.
본 출원이 베인을 설치하거나 탈착하도록 적용되는 경우에, 나셀이 요잉되도록(yawed) 요구하지 않고 본 출원에 따른 회전 디바이스에 의해 120도만큼 허브를 회전하기 위해 16회의 스트로크 이동을 수행하도록 요구된다. 예를 들어, 제1 베인을 장착하기 위한 연결 포트가 9시 위치로 회전되고, 제1 베인이 장착된 후에, 허브는 120도만큼 회전되어, 제2 베인을 장착하기 위한 연결 포트가 9시 위치로 회전되게 하고, 이어서 제2 베인이 장착된다. 제3 베인이 또한 유사하게 장착된다.
따라서, 베인을 게양하는 전체 프로세스에서, 나셀은 요잉될 필요가 없고, 각각의 베인은 고정된 9시 위치에 장착된다. 베인을 게양하기 위한 크레인의 게양 위치는 베인이 허브 내의 연결 포트와 정확하게 정렬되게 하도록 빈번히 조정되도록 요구되지 않는다. 이는 대형 풍력 발전기의 게양 프로세스를 위한 게양 효율을 상당히 향상시킬 수 있다.
회전자(28)가 반시계방향으로 회전 구동되기 전에, 회전 유닛의 핀을 잠금해제하기 위한 시퀀스는 이하와 같다.
제1 단계는 제1 핀(53a)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 제1 회전 유닛(50a)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제2, 제3, 제4 및 제5 회전 유닛(50b, 50c, 50d, 50e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 제2, 제3, 제4 및 제5 핀(53b, 53c, 53d, 53e)은 잠금 상태로 유지된다. 회전 유닛의 제1 그룹 내의 제1 핀(53a)은 먼저 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 제1 신축식 실린더(51a)는 신장 상태로부터 수축 상태로 변환되어 환형 기부(1)의 원주방향을 따라 우측으로 활주하도록 제1 지지 플레이트(55a)를 견인하여, 제1 핀(53a)이 회전자(28) 내의 대응 핀홀과 정렬되게 하고, 다음에 제1 핀(53b)은 핀홀 내로 신장하도록 구동되어 잠금된다.
제2 단계는 제2 핀(53b)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 제2 회전 유닛(50b)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제1, 제3, 제4 및 제5 회전 유닛(50a, 50c, 50d, 50e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 제1, 제3, 제4 및 제5 핀(53a, 53c, 53d, 53e)은 잠금 상태로 유지된다. 회전 유닛의 제1 그룹 내의 제2 핀(53b)은 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 다음에 신축식 실린더는 수축 상태로 수축하고, 제2 핀(53b)은 핀홀 내로 신장하여 회전자(28)의 제2 핀(53b)과 직접 정렬되고 잠금된다.
제3 단계는 제3 핀(53c)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 제3 회전 유닛(50c)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제1 회전 유닛(50a), 제2 회전 유닛(50b), 제4 회전 유닛(50d) 및 제5 회전 유닛(50e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 제1 핀(53a), 제2 핀(53b), 제4 핀(53d) 및 제5 핀(53e)은 잠금 상태로 유지된다. 회전 유닛의 제1 그룹 내의 제3 핀(53c)은 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 다음에 신축식 실린더는 신장 상태로 신장하고, 제3 핀(53c)은 핀홀 내로 신장하여 회전자(28)의 제3 핀(53c)과 직접 정렬되고 잠금된다.
제4 단계는 제1 핀(53a), 제2 핀(53b), 제3 핀(53c) 및 제5 핀(53e)을 잠금 상태로 유지하고; 제4 핀(53d) 및 제4 신축식 실린더(51d)의 동작은 최종 단계에서 제3 핀(53c) 및 제3 신축식 실린더(51c)의 동작과 유사하여, 제4 핀(53d)의 재잠금을 실현한다.
제5 단계는 제1 핀(53a), 제2 핀(53b), 제3 핀(53c) 및 제4 핀(53d)을 잠금 상태로 유지하고; 제5 핀(53e) 및 제5 신축식 실린더(51e)의 동작은 제3 단계에서 제3 핀(53c) 및 제3 신축식 실린더(51c)의 동작과 유사하여, 제5 핀(53e)의 재잠금을 실현한다.
상기 실시예에서, 핀은 개별적으로 잠금해제되고 재잠금되며, 하나의 핀이 동작될 때, 다른 핀은 잠금 상태에 있다. 이는 회전자(28)를 고정 위치에 유지할 수도 있다. 특히, 단일의 베인의 설치 중에, 예를 들어 하나의 베인이 허브 상에 장착되어 있을 때, 회전자(28)는 이 베인을 지지하기 위해 충분한 토크를 필요로 한다. 다른 4개의 신축식 실린더에 의해 발생된 총 토크와 조합하여 다른 4개의 핀의 고정 효과는 회전자(28)를 고정하기에 충분하다.
물론, 핀은 1개씩 결합해제되는 것에 한정되는 것은 아니고, 대신에, 나머지 핀이 회전자(28)를 신뢰적으로 고정할 수 있는 한, 2개 이상의 핀이 동시에 잠금해제되거나 재잠금되도록 제어될 수 있다.
모든 회전 유닛의 핀(53a, 53b, 53c, 53d, 53e)이 재차 고정된 후에, 모든 회전 유닛의 신축식 실린더(51a, 51b, 51c, 51d, 51e)는 회전자(28)를 회전 구동하기 위해 스트로크 이동을 동시에 수행하도록 구동된다. 도 1의 예에 따르면, 제5 단계가 수행된 후에, 신축식 실린더(51a, 51b)는 수축 상태로부터 신장 상태로 변화하도록 동시에 구동되고, 신축식 실린더(51c, 51d, 51e)는 신장 상태로부터 수축 상태로 변화하도록 구동되어, 이에 의해 회전자(28)를 약 7.5도만큼 반시계방향으로 회전 구동한다.
물론, 회전 유닛의 배열은 상기 설명에 한정되는 것은 아니고, 회전 유닛의 2개의 다른 배열이 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
도 3에서, 회전 유닛은 스탠드(27)의 원주 방향을 따라 동일 배향으로 순차적으로 배열되는데, 즉 모든 회전 유닛 내의 신축식 실린더의 실린더 로드의 신장 방향은 모두 시계방향이고, 즉 회전자(28)를 회전 구동하는 프로세스에서, 모든 신축식 실린더는 동시에 점진적으로 신장하거나 동시에 점진적으로 수축하고, 즉 모든 신축식 실린더의 이동 경향은 동일하다. 배열은 도 3에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니고, 유사하게, 회전 유닛 내의 신축식 실린더는 실린더 로드의 신장 방향이 모두 반시계방향이 되도록 배열될 수도 있다.
도 1 및 도 4 모두는 신축식 실린더가 등을 맞대고 배열되어 있는, 즉 회전 유닛 내의 신축식 실린더(51)의 배향 및 힌지 기부(521)와 지지 플레이트(55) 사이의 상대 위치에 따라, 모든 회전 유닛이 제1 부분 및 제2 부분으로 그룹화되고, 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더가 등을 맞대고 배열되어 있는 실시예를 도시하고 있다. 구체적으로, 용어 "등을 맞댄" 배열이라는 것은 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더가 스탠드(27)의 원주 방향에서 대향 방향을 갖도록 배열되어 있는 것; 즉 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더의 실린더 로드 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더의 실린더 로드가 스탠드(27)의 원주 방향에서 대향하여 신장하는 것을 칭한다.
도 1은 5개의 회전 유닛 내에서 좌측의 2개의 회전 유닛과 우측의 3개의 회전 유닛이 등을 맞대고 배열되어 있는 실시예를 도시하고 있다. 특히, 도 1에서, 회전 유닛의 제1 부분은 회전 유닛(50a, 50b)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 부분은 회전 유닛(50c, 50d, 50e)을 포함한다. 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더(51a, 51b)는 스탠드(27)의 원주 방향에서 반시계방향으로 신장하고, 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더(51c, 51d, 51e)는 스탠드(27)의 원주 방향에서 시계방향으로 신장한다.
5개의 회전 유닛이 회전자(28)를 시계방향으로 회전 구동할 때, 회전 유닛(50c, 50d, 50e)의 제2 부분의 신축식 실린더는 점진적으로 우측으로 신장하고, 회전 유닛(50a, 50b)의 제1 부분의 2개의 신축식 실린더는 점진적으로 좌측으로 수축하여, 이에 의해 함께 회전자를 회전 구동한다. 유사하게, 5개의 회전 유닛이 회전자(28)를 반시계방향으로 회전 구동할 때, 상기 신축식 실린더는 대향 방향으로 동작하는데, 이는 여기서 상세히 설명되지 않을 것이다.
도 4에서, 제1 부분은 좌측의 3개의 회전 유닛을 포함하고, 제2 부분은 우측의 2개의 회전 유닛을 포함한다. 도 4에서, 좌측의 3개의 회전 유닛의 신축식 실린더는 동일한 배향을 갖도록 장착되고, 우측의 2개의 회전 유닛의 신축식 실린더는 동일한 배향을 갖도록 장착된다. 회전 유닛이 회전자(28)를 반시계방향으로 회전 구동할 때, 좌측의 3개의 회전 유닛의 신축식 실린더는 점진적으로 신장하고, 우측의 2개의 회전 유닛의 신축식 실린더는 점진적으로 수축한다.
회전자(28)가 회전 중에 최소로 변형되는 것을 보장하기 위해, 회전자의 원주 방향에서 회전자에 균일한 작용력을 제공하도록 요구된다. 신축식 실린더에 의해 발생된 추력 및 견인력이 상이한 것을 고려하여, 바람직한 실시예에서, 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 교대로 배열되는데, 즉 견인력을 인가하는 신축식 실린더 및 추력을 인가하는 신축식 실린더는 교대로 배열된다. 이 방식으로, 회전 유닛의 유압 실린더는 회전자(28)의 원주 방향에서 균일한 작용력을 제공할 수 있다.
상기 분석으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 1 및 도 4에 도시된 등을 맞댄 배열에 따르면, 회전자를 반시계방향으로 회전 구동하기 위한 구동력 및 회전자를 시계방향으로 회전 구동하기 위한 구동력은 실질적으로 동일하고, 특히 베인이 허브 상에 장착된 후에, 이는 큰 구동력을 필요로 하고, 이 등을 맞댄 배열은 실질적으로 균형화된 양방향성 구동력을 제공할 수 있다.
풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 다른 디바이스가 또한 본 출원에 따라 제공되고, 그 구조가 도 6에 도시되어 있다. 디바이스는 적어도 2개의 회전 유닛(60)을 포함한다. 회전 유닛(60)은 신축식 실린더(61) 및 핀(62)을 포함한다. 신축식 실린더(60)의 고정 단부는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결된다. 바람직하게는, 신축식 실린더(60)의 고정 단부는 힌지 샤프트(63)를 통해 스탠드(27)에 연결된다. 연결은 이에 한정되는 것은 아니고, 또한 볼트, 고정구에 의해 또는 다른 방식으로 성취될 수도 있다.
핀(62)은 신축식 실린더(61)의 가동 단부에 제공되고, 핀(62)은 회전자(28)에 해제가능하게 고정되고, 회전자(28)는 신축식 실린더(61)의 스트로크 이동에 의해 스탠드(27)에 대해 회전 구동된다.
도 6은 5개의 회전 유닛(60)을 도시하고 있다. 상기 실시예에 유사하게, 도 6의 실시예에서, 모든 회전 유닛은 잠금해제 프로세스에서 회전 유닛의 이동 상태에 따라 2개의 그룹으로 분할된다. 제1 그룹은 잠금해제 유닛 그룹이라 정의되고, 제2 그룹은 잠금 유닛 그룹이라 정의된다. 회전 유닛(60)의 제1 그룹의 신축식 실린더(61)의 가동 단부가 회전자(28)로부터 탈착되고 회전자(28)에 재차 고정되는 프로세스에서, 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(62)은 회전자(28)에 고정 연결된다. 이 방식으로, 회전자(28)의 위치의 잠금은 부가의 잠금 수단을 필요로 하지 않고 성취될 수 있어, 따라서 베인 설치 및 베인 유지 보수에 있어서 안정성을 향상시키고, 기구의 간단화를 용이하게 한다.
도 6에서, 모든 신축식 실린더(61)는 스탠드(27)의 원주 방향에서 동일한 배향으로 배열되는데, 즉 모든 회전 유닛 내의 신축식 실린더의 실린더 로드의 신장 방향은 시계방향이다. 회전자(28)가 반시계방향으로 회전 구동될 때, 모든 신축식 실린더의 실린더 로드는 점진적으로 단축되는데, 즉 모든 신축식 실린더의 이동 경향은 동일하다. 배열은 도 6에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니고, 유사하게, 모든 회전 유닛 내의 신축식 실린더는 모든 실린더 로드의 신장 방향이 반시계방향이 되도록 배열될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 설명을 용이하게 하기 위해, 회전 유닛은 좌로부터 우로, 제1 회전 유닛(60a), 제2 회전 유닛(60b), 제3 회전 유닛(60c), 제4 회전 유닛(60d) 및 제5 회전 유닛(60e)이라 정의된다. 도 7의 5개의 회전 유닛의 신축식 실린더(61a, 61b, 61c, 61d, 61e)는 등을 맞대고 배열된다. 특히, 5개의 회전 유닛은 회전 유닛 내의 신축식 실린더의 배향에 따라 제1 부분 및 제2 부분으로 그룹화된다. 제1 부분은 좌측의 2개의 회전 유닛을 포함하고, 제2 부분은 우측의 3개의 회전 유닛을 포함한다. 제1 부분의 신축식 실린더(61a, 61b)는 스탠드(27)의 원주 방향에서 시계방향으로 신장하고, 제2 부분의 신축식 실린더(61c, 61d, 61e)는 스탠드(27)의 원주 방향에서 반시계방향으로 신장한다.
예를 들어, 회전자가 반시계방향으로 회전될 때, 제1 부분의 신축식 실린더(61a, 61b)는 점진적으로 수축하고 제2 부분의 신축식 실린더(61c, 61d, 61e)는 점진적으로 신장하고; 회전자가 시계방향으로 회전 구동될 때, 제1 부분의 신축식 실린더(61a, 61b)는 점진적으로 신장하고, 제2 부분의 신축식 실린더(61c, 61d, 61e)는 점진적으로 수축한다. 따라서, 회전자를 반시계방향으로 회전 구동하기 위한 구동력 및 회전자를 시계방향으로 회전 구동하기 위한 구동력은 실질적으로 동일하다.
상기 실시예의 각각에서, 스탠드(27)의 회전자를 향하는 외부 윤곽은 회전자의 회전 중심으로부터 이격되고, 즉 하우징 구조체의 회전자를 향하는 외부 윤곽이 큰 직경을 갖기 때문에, 외부 윤곽의 직경과 회전자의 직경 사이의 차이는 작고, 회전자(28)의 직경에 대한 수축 상태에서 신축식 실린더(61)의 길이의 비는 1/16 내지 1/4의 범위이다. 바람직하게는, 수축 상태에서 신축식 실린더(61)의 길이는 회전자(28)의 직경의 약 3/16이다.
따라서, 신축식 실린더(61)가 회전자에 구동력(추력 또는 견인력)을 인가할 때, 신축식 실린더(61)는 회전자의 원주 방향에서 큰 전단력을 견딜 수 있다.
바람직하게는, 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 교대로 배열되는데, 즉 견인력을 인가하는 신축식 실린더 및 추력을 인가하는 신축식 실린더는 교대로 배열된다. 이 방식으로, 모든 회전 유닛의 유압 실린더는 회전자(28)의 원주 방향에서 회전자(28)에 균일한 작용력을 제공할 수 있다.
본 명세서에 설명된 초기 상태는 신축식 실린더가 회전자를 이동하도록 구동하기 전의 상태를 칭하고, 이 상태에서, 신축식 실린더 및 장착 기부는 스탠드에 고정되고, 핀은 회전자와 잠금된다.
또한, 회전 유닛은 2개의 측벽과 2개의 측벽을 연결하는 횡단벽(303)을 갖는 U형 플레이트(30)를 포함할 수도 있다. 핀은 U형 플레이트(30)의 일 측벽 상에 배열된다. 핀이 회전자(28) 내에 끼워질 때, U형 플레이트(30)의 2개의 측벽은 회전자(28)의 부가의 프레임(281)의 2개의 측면에 위치되고, 핀의 신축식 단부는 U형 플레이트(30)의 2개의 측벽 및 부가의 프레임(281)을 통해 통과한다.
도 8에 도시된 바와 같이, U형 플레이트(30)의 2개의 측벽은 제1 측벽(301) 및 제2 측벽(302)으로서 각각 정의된다. 제1 측벽(301) 및 제2 측벽(302)은 관통 구멍(301a) 및 관통 구멍(302a)을 각각 구비하고, 관통 구멍(301a) 및 관통 구멍(302a)은 동축으로 배열된다. U형 플레이트(30)를 장착할 때에, 핀(62)은 관통 구멍(301a), 관통 구멍(302a) 및 부가의 프레임(281)의 핀홀(281a)을 통해 통과하여 신축식 실린더와 회전자(28) 사이의 상대 위치를 잠금하도록 배열된다.
U형 플레이트(30)는 회전자(28)의 부가의 프레임(281)에 연결된다. 이 연결에 의해, 신축식 실린더가 회전자(28)를 구동할 때 신축식 실린더에 의해 발전기 회전자(28)에 인가된 측방향 힘은 작고, 발전기의 변형이 감소될 수 있다.
도 6 및 도 7의 회전 유닛의 잠금해제 및 재잠금의 제어는 도 1의 회전 유닛의 제어 프로세스와 유사하다.
도 7을 예로서 취하면, 회전자(28)를 시계방향으로 회전 구동하기 전에 회전 유닛의 핀의 잠금해제 순서가 이하와 같이 설명된다.
제1 단계는 신축식 실린더(61a)의 가동 단부에서 핀(62a)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 회전 유닛(60a)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제2, 제3, 제4 및 제5 회전 유닛(60b, 60c, 60d, 60e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 제2, 제3, 제4 및 제5 핀(62b, 62c, 62d, 62e)은 잠금 상태로 유지되고, 회전 유닛의 제1 그룹 내의 제1 핀(62a)은 먼저 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 다음에 제1 신축식 실린더(61a)는 신장 상태로부터 수축 상태로 변화되고, 다음에 핀(62a)은 회전자(28)의 원주 방향에서 좌측으로 활주하도록 견인되어, 핀(62a)이 회전자(28) 내의 대응 핀홀과 직접 정렬되게 하고, 다음에 핀(62a)은 핀홀 내로 신장하도록 구동되고 잠금된다.
제2 단계는 신축식 실린더(61b)의 가동 단부에서 핀(62b)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 제2 회전 유닛(60b)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제1, 제3, 제4 및 제5 회전 유닛(60a, 60c, 60d, 60e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 핀(62a, 62c, 62d, 62e)은 잠금 상태로 유지되고, 회전 유닛의 제1 그룹 내의 핀(62b)은 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 다음에 신축식 실린더(61b)는 수축 상태가 되도록 수축되고, 핀(62b)은 회전자(28)의 원주 방향에서 좌측으로 활주하도록 견인되어, 핀(62b)이 회전자(28) 내의 핀(62b)과 직접 정렬된 핀홀 내로 신장되게 하고 잠금된다.
제3 단계는 신축식 실린더(62b)의 가동 단부에서 핀(62c)을 잠금해제한다. 이 단계에서, 회전 유닛의 제1 그룹은 제3 회전 유닛(60c)을 포함하고, 회전 유닛의 제2 그룹은 제1, 제2, 제4 및 제5 회전 유닛(60a, 60b, 60d, 60e)을 포함한다. 회전 유닛의 제2 그룹 내의 핀(62a, 62b, 62d, 62e)은 잠금 상태로 유지되고, 회전 유닛의 제1 그룹 내의 핀(62)은 핀홀로부터 결합해제되도록 제어되고, 다음에 신축식 실린더(61c)는 신장 상태가 되도록 신장되고, 핀(62c)이 회전자(28)의 원주 방향에서 좌측으로 활주하도록 압박되고, 핀(62c)은 이어서 회전자(28)의 핀(62c)과 직접 정렬된 핀홀 내로 신장하고 잠금된다.
제4 단계에서, 핀(62a, 62b, 62c, 62e)은 잠금 상태로 유지되고, 핀(62d) 및 신축식 실린더(61d)의 동작은 최종 단계에서 핀(62c) 및 신축식 실린더(61c)의 동작에 유사하여, 핀(62d)을 재잠금한다.
제5 단계에서, 핀(62a, 62b, 62c, 62d)은 잠금 상태로 유지되고, 핀(62e) 및 신축식 실린더(61e)의 동작은 제3 단계에서 핀(62c) 및 신축식 실린더(61c)의 동작에 유사하여, 핀(62e)을 재잠금한다.
상기 실시예에서, 핀은 개별적으로 잠금해제되고 재잠금되며, 하나의 핀이 동작될 때, 다른 핀은 잠금 상태에 있다.
모든 회전 유닛의 핀(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)이 재차 고정된 후에, 모든 회전 유닛의 신축식 실린더(61a, 61b, 61c, 61d, 61e)는 회전자(28)를 회전 구동하기 위해 스트로크 이동을 동시에 수행하도록 구동된다. 도 7의 예에서, 상기 제5 단계가 수행된 후에, 신축식 실린더(61a, 61b)는 수축 상태로부터 신장 상태로 변화하도록 동시에 구동되고, 신축식 실린더(61c, 61d, 61e)는 신장 상태로부터 수축 상태로 변화하도록 구동되어, 이에 의해 회전자(28)를 시계방향으로 회전 구동한다.
도 6 및 도 7에 도시된 디바이스가 베인 설치 또는 베인 유지 보수에 적용될 때, 신축식 실린더(61), 핀(62) 및 U형 플레이트(30)는 먼저 나셀 내로 들어올려진다. 다음에, 신축식 실린더(61)의 고정 단부는 스탠드(27)에 연결되고, 신축식 실린더의 가동 단부는 핀(62)에 의해 회전자(28)에 고정된다. 마지막으로, 신축식 실린더(61)는 회전자(28)를 스탠드(27)에 대해 회전 구동하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 제어된다.
베인 설치 또는 베인 유지 보수가 완료된 후에, 신축식 실린더(61)의 고정 단부는 스탠드(27)로부터 탈착되고, 핀(62), U형 플레이트(30) 및 신축식 실린더(61)의 가동 단부는 회전자(28)로부터 탈착되고, 다음에 핀(62), U형 플레이트(30) 및 신축식 실린더(61)는 나셀 외부로 들어올려진다.
도 6 및 도 7의 실시예에 따른 디바이스는 설치 및 탈착 중에 더 용이하게 이동하고 들어올려진다.
상기 실시예에서 핀을 신장 또는 수축하도록 구동하는 힘은 구동 구성요소로부터 유도될 수도 있는데, 즉 회전 유닛은 핀이 핀홀 내로 신장하거나 핀홀로부터 결합해제되게 하기 위해, 핀을 신장 또는 수축 구동하도록 구성된 구동 구성요소를 더 포함할 수도 있다. 핀이 유압 핀으로서 구체화될 때, 구동 구성요소는 유압 오일로서 구체화되고, 핀이 공압 핀으로서 구체화될 때, 구동 구성요소는 압축 공기로서 구체화된다.
구동 구성요소의 특정 구조체는 본 명세서에 도시되어 있지 않지만, 이는 통상의 기술자가 본 명세서에 기술적 해결책을 이해하고 구현하는 것을 방해하지 않는다.
전술된 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스에 기초하여, 풍력 발전기가 본 출원에 따라 또한 제공된다. 회전자(28)의 측벽은 회전자(28)의 원주 방향에서 배열되고 반경방향으로 연장하는 다수의 핀홀(28a)을 구비한다. 핀홀(28a)은 상기 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위해 디바이스의 대응 핀(53)과 협동하여 잠금을 실현한다.
풍력 발전기가 본 출원에 따라 또한 제공된다. 회전자(28)는 부가의 프레임(281)을 구비하고, 부가의 프레임(281)은 부가의 프레임(281)의 원주 방향으로 배열된 다수의 핀홀(281a)을 구비한다. 핀홀(281a)은 상기 실시예에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위해 디바이스의 대응 핀(62)과 협동하여 잠금을 실현한다.
게다가, 나셀의 하우징은 장착 개구를 구비하여, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스가 장착 개구를 거쳐 나셀 내로 장착되거나 나셀로부터 탈착될 수 있게 된다. 탈착가능한 밀봉 플레이트가 장착 개구의 위치에 또한 제공된다.
본 출원에 따른 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기가 상기에 상세히 설명되었다. 본 출원의 원리 및 실시예가 특정 예에 의해 본 명세서에 예시되었다. 상기 예의 설명은 단지 본 출원의 방법 및 개념의 이해를 돕도록 의도된 것이다. 몇몇 수정 및 개량이 본 출원의 원리로부터 벗어나지 않고 본 출원에 이루어질 수도 있고, 이들 수정 및 개량은 또한 청구범위에 의해 정의된 본 출원의 보호 범주에 있는 것으로 간주된다는 것이 통상의 기술자에게 주목되어야 한다.

Claims (31)

  1. 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스이며, 적어도 2개의 회전 유닛(50)을 포함하고, 각각의 상기 회전 유닛(50)은
    신축식 실린더(51);
    상기 신축식 실린더(51)의 고정 단부를 상기 풍력 발전기의 스탠드(27)에 연결하도록 구성되고, 상기 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결된, 장착 기부(52); 및
    상기 신축식 실린더(51)의 가동 단부에 배열되고, 상기 회전자(28)에 해제가능하게 고정되도록 구성되고, 상기 신축식 실린더(51)의 스트로크 이동에 의해 상기 스탠드(27)에 대해 상기 회전자(28)를 회전 구동하도록 구성된, 핀(53)
    을 포함하고,
    모든 회전 유닛(50)은 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분할되고, 상기 회전 유닛의 제1 그룹의 핀(53)이 상기 회전자(28)로부터 탈착되고 상기 회전자(28)에 재차 고정되는 프로세스에서, 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(53)은 상기 회전자(28)에 고정 연결되고,
    상기 장착 기부(52)는 힌지 기부(521) 및 본체(522)를 포함하고, 상기 힌지 기부(521)는 상기 본체(522) 상에 배열되고, 상기 신축식 실린더(51)의 고정 단부는 상기 힌지 기부(521)에 힌지 연결되고,
    상기 장착 기부(52)는 지지 플레이트(55)를 더 구비하고, 상기 신축식 실린더(51)의 가동 단부는 상기 지지 플레이트(55)에 탈착가능하게 연결되고, 상기 지지 플레이트(55)는 상기 본체(522)에 대해 전후로 이동하도록 구성되고, 상기 핀(53)은 상기 지지 플레이트(55)에 배열되고,
    상기 적어도 2개의 회전 유닛(50)의 장착 기부(52)의 본체(522)는 환형 기부(1)를 형성하도록 연결되고, 상기 환형 기부(1)는 상기 스탠드(27)에 대면하는 개구를 갖고,
    상기 회전 유닛(50)의 장착 기부(52)의 힌지 기부(521)는 상기 환형 기부(1)에 고정 연결되고,
    상기 환형 기부(1)는 가이드부를 구비하고, 상기 회전 유닛(50)의 지지 플레이트(55)는 가이드부에 활주가능하게 연결되고,
    상기 환형 기부(1)는 상기 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 환형 기부(1)는 170도 내지 220도의 범위의 라디안을 갖고; 또는
    상기 환형 기부(1)는 90도 내지 360도의 범위의 라디안을 갖는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회전자(28)의 직경에 대한, 상기 힌지 기부(521) 및 상기 지지 플레이트(55)의 각각이 상기 회전자(28)의 반경방향으로 신장하는 길이의 비는 1/15 내지 1/5의 범위이고; 또는
    상기 회전자(28)의 직경에 대한, 상기 힌지 기부(521) 및 상기 지지 플레이트(55)의 각각이 상기 회전자(28)의 반경방향으로 연장하는 길이의 비는 약 1/10인, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  7. 제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 회전 유닛(50)의 신축식 실린더는 상기 스탠드(27)의 원주 방향에서 동일한 배향으로 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  8. 제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 회전 유닛(50)은 제1 부분 및 제2 부분으로 그룹화되고, 상기 회전 유닛(50)의 제1 부분의 신축식 실린더(51) 및 상기 회전 유닛(50)의 제2 부분의 신축식 실린더(51)는 상기 스탠드(27)의 원주 방향에서 대향 배향을 갖도록 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전 유닛(50)의 제1 부분의 신축식 실린더(51) 및 상기 회전 유닛(50)의 제2 부분의 신축식 실린더(51)는 교대로 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  10. 회전자를 회전 구동하기 위한 방법이며,
    각각의 장착 기부(52)에 의해 각각의 신축식 실린더(51)의 고정 단부를 스탠드(27)에 연결하는 단계;
    각각의 핀(53)에 의해 각각의 신축식 실린더(51)의 가동 단부를 회전자(28)에 고정하는 단계; 및
    상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전 구동하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(51)를 제어하는 단계를 포함하고
    상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(51)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(50)을 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분할하는 단계;
    상기 회전자(28)로부터 회전 유닛의 제1 그룹의 핀(53)을 탈착하고 다음에 상기 회전자(28)에 상기 핀(53)을 재차 고정하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 회전 유닛의 제1 그룹의 신축식 실린더를 구동하는 단계; 및 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(53)이 상기 회전자(28)에 고정 연결되게 하기 위해, 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 신축식 실린더를 고정 상태로 유지하도록 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(51)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(50)의 핀(53)이 재차 고정된 후에, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전하게 하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 대향 이동 경향을 갖는, 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(51)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(50)의 핀(53)이 재차 고정된 후에, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전하게 하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 상기 회전 유닛의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 더 포함하고, 모든 회전 유닛(50)의 신축식 실린더는 동일한 이동 경향을 갖는, 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 회전자는 각각의 신축식 실린더(51)가 하나의 스트로크 이동을 수행한 후에 대략 7.5도만큼 회전되는, 방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전 구동하는 단계는 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 구동하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스이며, 적어도 2개의 회전 유닛(60)을 포함하고, 각각의 상기 회전 유닛(60)은 신축식 실린더(61) 및 핀(62)을 포함하고,
    상기 신축식 실린더(61)의 고정 단부는 스탠드(27)에 탈착가능하게 연결되고;
    상기 핀(62)은 상기 신축식 실린더(61)의 가동 단부에 배열되고, 상기 회전자(28)에 해제가능하게 고정되도록 구성되고, 상기 신축식 실린더(61)의 스트로크 이동에 의해 상기 스탠드(27)에 대해 상기 회전자(28)를 회전 구동하도록 구성되고,
    모든 회전 유닛(60)은 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분할되고, 상기 회전 유닛의 제1 그룹의 신축식 실린더(61)의 가동 단부가 상기 회전자(28)로부터 탈착되고 다음에 상기 회전자(28)에 재차 고정되는 프로세스에서, 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(62)은 상기 회전자(28)에 고정 연결되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 각각의 회전 유닛(60)은 U형 플레이트(30)를 더 포함하고, 상기 U형 플레이트(30)는 2개의 측벽 및 상기 2개의 측벽을 연결하는 횡단벽을 포함하고, 상기 U형 플레이트(30)의 2개의 측벽은 상기 회전자(28)의 부가의 프레임(281)의 2개의 측면에 각각 위치되고,
    상기 핀(62)은 상기 U형 플레이트(30)의 2개의 측벽 및 상기 부가의 프레임(281)을 통해 통과하고,
    상기 U형 플레이트(30)의 횡단벽은 상기 신축식 실린더의 가동 단부에 연결되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  19. 제16항에 있어서, 상기 회전자(28)의 직경에 대한, 수축 상태에서의 상기 신축식 실린더(61)의 길이의 비는 1/16 내지 1/4의 범위이고; 또는
    상기 회전자(28)의 직경에 대한, 수축 상태에서의 상기 신축식 실린더(61)의 길이의 비는 약 3/16인, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  20. 제16항, 제18항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 회전 유닛(60)의 신축식 실린더(61)는 상기 스탠드(27)의 원주 방향에서 동일한 배향으로 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  21. 제16항, 제18항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 회전 유닛(60)은 상기 모든 회전 유닛(60)의 일부를 포함하는 제1 부분과 상기 모든 회전 유닛(60)의 나머지 부분을 포함하는 제2 부분으로 그룹화되고, 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더(61) 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더(61)는 상기 스탠드(27)의 원주 방향에서 대향 배향을 갖도록 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  22. 제21항에 있어서, 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더(61) 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더(61)는 교대로 배열되는, 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스.
  23. 회전자를 회전 구동하기 위한 방법이며,
    각각의 신축식 실린더(61)의 고정 단부를 스탠드(27)에 연결하는 단계;
    각각의 핀(62)에 의해 각각의 신축식 실린더(61)의 가동 단부를 회전자(28)에 고정하는 단계; 및
    상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전 구동하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(61)를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(61)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(60)을 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분할하는 단계;
    상기 회전자(28)로부터 회전 유닛의 제1 그룹의 핀(62)을 탈착하고 다음에 상기 회전자(28)에 상기 핀(62)을 재차 고정하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 회전 유닛의 제1 그룹의 신축식 실린더를 구동하는 단계, 및 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 핀(62)이 상기 회전자(28)에 고정 연결되게 하기 위해, 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 신축식 실린더를 고정 상태로 유지하도록 상기 회전 유닛의 제2 그룹의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 삭제
  25. 제23항에 있어서, 상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(61)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(60)의 핀(62)이 재차 고정된 후에, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전하게 하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전 유닛의 제1 부분의 신축식 실린더 및 상기 회전 유닛의 제2 부분의 신축식 실린더는 대향 이동 경향을 갖는, 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 스트로크 이동을 수행하도록 신축식 실린더(61)를 제어하는 단계는
    모든 회전 유닛(60)의 핀(62)이 재차 고정된 후에, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전하게 하기 위해, 스트로크 이동을 수행하도록 상기 회전 유닛의 신축식 실린더를 구동하는 단계를 더 포함하고, 모든 회전 유닛(60)의 신축식 실린더는 동일한 이동 경향을 갖는, 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 회전 구동하는 단계는 상기 회전자(28)를 상기 스탠드(27)에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 구동하는 단계를 포함하는, 방법.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109973304B (zh) * 2017-12-28 2020-04-28 江苏金风科技有限公司 风力发电机组的转子转动控制系统和控制方法
CN110296112B (zh) 2018-03-23 2020-06-02 江苏金风科技有限公司 盘车液压驱动系统及驱动方法
CN110761952B (zh) * 2018-07-26 2021-02-02 福建金风科技有限公司 风力发电机组转子盘车系统及其盘车模块
CN110761953B (zh) * 2018-07-27 2021-05-07 江苏金风科技有限公司 盘车装置以及盘车装置的偏心锁
CN111306005B (zh) * 2018-12-11 2021-12-24 江苏金风科技有限公司 发电机盘车装置的液压夹持系统
CN114348191B (zh) * 2021-12-30 2024-08-27 中国船舶集团有限公司 一种浮式风电机组码头安装专用工装

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011163324A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Japan Steel Works Ltd:The 回転位置調整機構および回転位置調整方法
US20120181792A1 (en) * 2009-09-11 2012-07-19 Blaaster Wind Technologies As Wind turbine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE405743T1 (de) 2004-11-18 2008-09-15 Eickhoff Maschinenfabrik Gmbh Törn-vorrichtung zum drehen des antriebsstranges einer windkraftanlage
SE534012C2 (sv) * 2009-03-13 2011-03-29 Ge Wind Energy Norway As Bladmontering
CN102741547B (zh) * 2010-02-03 2015-08-12 三菱重工业株式会社 用于风力涡轮发电机的转子转动装置和转子转动方法
DE102010020355B4 (de) 2010-05-12 2011-12-08 Nordex Energy Gmbh Arretiervorrichtung für einen Triebstrang einer Windenergieanlage
US9121385B2 (en) * 2010-11-26 2015-09-01 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine and a method for pitching a blade of a wind turbine
DE102011017801B8 (de) * 2011-04-29 2013-05-08 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage mit einer Mehrzahl von Verschiebeeinheiten zur Montage oder Demontage von Rotorblättern und Verfahren hierzu
IN2012DN03062A (ko) * 2011-09-22 2015-07-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
EP2767708B1 (en) 2013-02-13 2015-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Turning device to rotate the rotatable part of a wind turbine
CN203627104U (zh) * 2013-12-27 2014-06-04 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件
CN103742372B (zh) * 2013-12-27 2016-05-18 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件与盘车方法
DE102014208468A1 (de) * 2014-05-06 2015-11-12 Wobben Properties Gmbh Azimutverstellung einer Windenergieanlage
CN106438197B (zh) 2016-12-12 2019-02-12 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机组
CN106677993B (zh) 2016-12-29 2019-02-12 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机组转子的装置及方法
CN106762438B (zh) 2016-12-29 2020-11-24 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机组转子的装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120181792A1 (en) * 2009-09-11 2012-07-19 Blaaster Wind Technologies As Wind turbine
JP2011163324A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Japan Steel Works Ltd:The 回転位置調整機構および回転位置調整方法

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