KR102213936B1 - Variable type blade for wind generator - Google Patents

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KR102213936B1
KR102213936B1 KR1020200075957A KR20200075957A KR102213936B1 KR 102213936 B1 KR102213936 B1 KR 102213936B1 KR 1020200075957 A KR1020200075957 A KR 1020200075957A KR 20200075957 A KR20200075957 A KR 20200075957A KR 102213936 B1 KR102213936 B1 KR 102213936B1
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이병찬
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Abstract

The present invention relates to a blade mounted on a wind generator and, more particularly, to a variable blade for a wind generator, wherein a contact area with the wind changes according to wind speed. According to the present invention, the variable blade for a wind generator comprises: a blade body (110); an auxiliary blade (120) which is coupled to the blade body and has a variable contact area with the wind while the angle of rotation to the rear is changed according to the strength of the wind blowing from the front of the blade body; and an elastic means (130) for providing a return force to the auxiliary blade rotated backward while coupling the auxiliary blade to the blade body so as to be able to rotate back and forth.

Description

가변형 풍력발전기용 블레이드{Variable type blade for wind generator}Variable type blade for wind generator

본 발명은 풍력발전기에 장착되는 블레이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍속에 따라 바람과의 접촉면적이 변화하는 가변형 풍력발전기용 블레이드에 관한 것이다.The present invention relates to a blade mounted on a wind turbine, and more particularly, to a blade for a variable wind turbine whose contact area with the wind changes according to wind speed.

일반적으로 풍력발전기는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 화석연료의 고갈과 환경문제로 인해 점차 그 비중이 커지고 있다.In general, wind power generators are devices that produce electric energy from rotational energy caused by wind, and their weight is gradually increasing due to depletion of fossil fuels and environmental problems.

도 1은 일반적인 풍력발전기의 정면도로서, 도시된 바와 같이, 일반적인 풍력발전기는 전방에서 불어오는 바람에 의해 회전하는 다수의 블레이드(blade; 10)가 설치되는 로터(rotor; 20)와, 상기 로터(20)와 연결된 나셀(nacelle; 30)과, 상기 나셀(30)을 지지하도록 지면에 건설되는 타워(tower; 40)로 구성된다.1 is a front view of a general wind power generator, as shown, in a general wind power generator, a rotor 20 having a plurality of blades 10 rotating by wind blowing from the front is installed, and the rotor ( 20) is connected to the nacelle (nacelle; 30), and a tower (tower) that is built on the ground to support the nacelle (30) (40).

상기 나셀(30)은 로터(20)에 의해 블레이드(10)로부터의 회전운동을 전달받아 동력을 발생시켜 전기에너지를 생산하는 등 풍력발전기를 구동시키는데 있어 중요한 역할을 담당하는 기계부품들, 예컨대 메인 샤프트(main shaft), 기어 박스(gear box), 증속기, 발전기 등의 기계부품들이 구조적으로 결합되어 있는 구조체를 일컫는다.The nacelle 30 is mechanical parts that play an important role in driving a wind power generator, such as generating electric energy by receiving rotational motion from the blade 10 by the rotor 20, such as main It refers to a structure in which mechanical parts such as a main shaft, a gear box, a gearbox, and a generator are structurally connected.

그러나, 상기와 같은 종래의 풍력발전기는 강풍 발생시 블레이드(10)의 회전 속도가 증가하면서 나셀(40) 내에 설치된 발전기의 부하가 급증하여 발전기가 손상되는 문제가 종종 발생된다.However, in the conventional wind power generator as described above, when a strong wind occurs, the rotational speed of the blade 10 increases, and the load of the generator installed in the nacelle 40 increases rapidly, thereby causing damage to the generator.

뿐만 아니라, 약풍시에는 블레이드(10)가 회전하지 않아 발전이 이루어지지 않게 되므로 계획적이고 안정적인 전기 생산을 보장받을 수 없다는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that the blade 10 does not rotate during a weak wind, so that power generation does not occur, so that planned and stable electricity generation cannot be guaranteed.

국내등록특허공보 제10-1723175호Korean Patent Publication No. 10-1723175

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 약풍시에도 회전이 원활하게 이루어지고 강풍시에는 일정 속도 이상으로의 회전이 제한되는 가변형 풍력발전기용 블레이드를 제공함에 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and is to provide a blade for a variable wind power generator in which rotation is smoothly performed even when a weak wind is performed and rotation to a certain speed or more is restricted during a strong wind.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 가변형 풍력발전기용 블레이드는 블레이드 본체와, 상기 블레이드 본체에 결합되어 상기 블레이드 본체의 정면에서 불어오는 바람의 세기에 따라 후방으로의 회동각도가 변화하면서 바람과의 접촉면적이 가변되는 보조블레이드와, 상기 블레이드 본체에 상기 보조블레이드를 전후로 회동가능하게 결합시킴과 함께 후방으로 회동한 보조블레이드에 대하여 복귀력을 부여하는 탄성수단을 포함한다.In order to achieve the above object, the blade for a variable wind power generator of the present invention is coupled to the blade body and the blade body, and the rotation angle to the rear is changed according to the strength of the wind blowing from the front of the blade body. And an auxiliary blade having a variable contact area; and an elastic means for imparting a return force to the auxiliary blade rotated rearward while rotatably coupling the auxiliary blade to the blade body.

또한, 상기 탄성수단은 일측이 상기 블레이드 본체의 일측단 배면에 고정되고 타측이 상기 보조블레이드의 타측단 배면에 고정된 토션스프링일 수 있다.In addition, the elastic means may be a torsion spring having one side fixed to the rear surface of one end of the blade body and the other side fixed to the rear surface of the other end of the auxiliary blade.

아울러, 일측이 상기 블레이드 본체의 일측단 배면에 고정되고 타측이 상기 보조블레이드의 타측단 배면에 고정된 힌지브라켓을 더 구비할 수도 있다.In addition, a hinge bracket may be further provided with one side fixed to the rear surface of one end of the blade body and the other side fixed to the rear surface of the other end of the auxiliary blade.

한편, 상기 보조블레이드를 강제 회동시키는 강제회동장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to further include a forced rotation device for forcibly rotating the auxiliary blade.

이 경우, 상기 강제회동장치는 블레이드 본체의 후면에 설치된 권취롤러와 상기 블레이드 본체의 배면에 설치된 권취롤러 구동용 모터와 일측은 상기 권취롤러에 감겨지며 타측은 상기 보조블레이드의 배면에 고정된 견인로프와 지상에 설치되어 원격조작신호를 출력하는 원격조작부와 상기 원격조작신호를 입력받아 상기 권취롤러 구동용 모터의 동작을 제어하는 제어부를 구비할 수도 있다.In this case, the forced rotation device includes a take-up roller installed on the rear of the blade body, a motor for driving a take-up roller installed on the rear of the blade body, and one side is wound around the take-up roller, and the other side is a traction rope fixed to the rear surface of the auxiliary blade. And a remote control unit that is installed on the ground and outputs a remote control signal, and a control unit that receives the remote control signal and controls the operation of the winding roller driving motor.

아울러, 상기 권취롤러에는 권취롤러의 회전각도를 측정하고 상기 원격조작부로 각도측정신호를 출력하는 각도측정센서가 더 구비될 수 있다.In addition, the take-up roller may further include an angle measurement sensor that measures the rotation angle of the take-up roller and outputs an angle measurement signal to the remote control unit.

이 경우, 상기 원격조작부는 각도측정신호를 입력받아 상기 제어부로 원격조작신호를 출력한다.In this case, the remote control unit receives an angle measurement signal and outputs a remote control signal to the control unit.

상기와 같이 구성된 본 발명은 바람의 세기에 따라 회동각도가 변화하면서 바람과의 접촉면적이 가변되는 보조블레이드가 블레이드 본체에 결합되어 있기 때문에 약풍시에도 발전이 이루어지게 되고 강풍시에는 블레이드 본체의 회전속도가 일정 수치 이상 증가하지 않게 되므로 발전기의 과도한 부하 발생이 방지되는 효과가 있다.In the present invention configured as described above, since the auxiliary blade, which has a variable contact area with the wind, is coupled to the blade body while the rotation angle changes according to the strength of the wind, power generation occurs even during a weak wind, and the blade body rotates during a strong wind. Since the speed does not increase more than a certain value, there is an effect of preventing excessive load on the generator.

아울러, 본 발명은 보조블레이드를 강제 회동시키는 강제회동장치가 더 구비된 경우, 보조블레이드에 이상이 발생하여 원활하게 회동하지 않을 경우에 지상에서 원격조작부를 통해 보조블레이드를 강제로 회동시킴으로써 신속하고 간편한 대처가 가능해지는 효과가 있다.In addition, the present invention is a quick and easy way by forcibly rotating the auxiliary blade through the remote control unit on the ground when the auxiliary blade is not rotated smoothly due to an abnormality in the case where a forced rotation device for forcibly rotating the auxiliary blade is further provided. It has the effect of being able to cope.

도 1은 일반적인 풍력발전기의 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 사용상태 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 사시도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 정면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 단면도.1 is a front view of a typical wind power generator.
Figure 2 is a front view of a state of use of a blade for a variable wind turbine according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a blade for a variable wind turbine according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
5 is a front view of a blade for a variable wind turbine according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a blade for a variable wind turbine according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of the following preferred embodiments based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his or her invention in the best way. It must be interpreted as a corresponding meaning and concept.

아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.In addition, terms or words used in the specification and claims are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.For example, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprises" or "includes" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts, or combinations of those described in the specification, but one or more It is to be understood that other features or possibilities of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof are not preliminarily excluded.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Further, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when a part such as a layer, a film, a region, or a plate is said to be "under" another part, this includes not only the case where the other part is "directly below", but also the case where there is another part in the middle.

아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms including ordinal numbers such as "first" and "second" used herein may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.Hereinafter, in describing an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, the same reference numerals are used for the same configuration, and only different parts will be mainly described so as not to overlap as possible for clarity.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 사용상태 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 로터(20)와, 상기 로터(20)와 연결된 나셀(30)과, 상기 나셀(30)을 지지하도록 지면에 건설되는 타워(40)를 구비한 풍력발전기에 적용된다.Figure 2 is a front view of the state of use of the blade for a variable type wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view of the blade for a variable type wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is IV- As a cross-sectional view taken along line IV, as shown, the present invention provides a rotor 20, a nacelle 30 connected to the rotor 20, and a tower 40 built on the ground to support the nacelle 30 It is applied to a wind power generator equipped with.

본 발명에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드(100)는 로터(20)에 설치되는 블레이드 본체(110)와, 보조블레이드(120)와, 탄성수단(130)으로 크게 구성된다.The blade 100 for a variable wind turbine according to the present invention is largely composed of a blade body 110 installed on the rotor 20, an auxiliary blade 120, and an elastic means 130.

상기 블레이드 본체(110)는 종래의 블레이드와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the blade body 110 is substantially the same as a conventional blade, a detailed description will be omitted.

상기 보조블레이드(120)는 블레이드 본체(110)의 일측단 또는 타측단에 전후방향으로 회동이 가능하게 결합되어 블레이드 본체(110)의 정면에서 불어오는 바람의 세기에 따라 후방으로의 회동각도가 변화하며 이 과정에서 바람과의 접촉면적이 가변된다.The auxiliary blade 120 is coupled to one end or the other end of the blade body 110 so that it can be rotated in the front and rear direction, so that the angle of rotation to the rear is changed according to the strength of the wind blowing from the front of the blade body 110 In this process, the contact area with the wind is changed.

본 실시예에서는 상기 보조블레이드(120)가 블레이드 본체(110)의 회전방향의 반대쪽에 위치한 일측단에 결합된 것을 예를 들어 도시하고 설명한다.In this embodiment, the auxiliary blade 120 is illustrated and described as an example that is coupled to one end located on the opposite side of the rotation direction of the blade body 110.

상기 탄성수단(130)은 보조블레이드(120)를 상기 블레이드 본체(110)의 일측단에 전후방향으로 회동가능하게 결합시킴과 동시에 후방으로 회동한 보조블레이드(120)에 대하여 복귀력을 부여한다.The elastic means 130 couples the auxiliary blade 120 to one end of the blade body 110 so as to be rotatable in the front-rear direction and at the same time imparts a return force to the auxiliary blade 120 rotated rearward.

이 경우, 상기 탄성수단(130)은 일측이 상기 보조블레이드(120)의 타측단 배면에 고정되고 타측이 상기 블레이드 본체(110)의 일측단 배면에 고정된 토션스프링일 수 있다.In this case, the elastic means 130 may be a torsion spring having one side fixed to the rear surface of the other end of the auxiliary blade 120 and the other side fixed to the rear surface of one end of the blade body 110.

이와 같이, 상기 탄성수단(130)이 블레이드 본체(110)와 보조블레이드(120)의 배면에 고정되면, 보조블레이드(120) 회동시 발생되는 탄성력이 블레이드 본체(110)를 밀어주는 방향으로 작용하게 되므로 안정적인 설치구조를 실현할 수 있게 된다.In this way, when the elastic means 130 is fixed to the rear surface of the blade body 110 and the auxiliary blade 120, the elastic force generated when the auxiliary blade 120 is rotated acts in the direction of pushing the blade body 110. Therefore, a stable installation structure can be realized.

만일, 상기 탄성수단(130)이 블레이드 본체(110)와 보조블레이드(120)의 정면에 고정되면 보조블레이드(120) 회동시 발생되는 탄성력이 블레이드 본체(110)를 잡아당기는 방향으로 작용하게 되므로 자칫 탄성수단(130)이 블레이드 본체(110)로부터 분리되는 사고가 발생될 수 있다.If the elastic means 130 is fixed to the front of the blade body 110 and the auxiliary blade 120, the elastic force generated when the auxiliary blade 120 is rotated acts in the direction in which the blade body 110 is pulled. An accident may occur in which the elastic means 130 is separated from the blade body 110.

상기 탄성수단(130)은 보조블레이드(120)의 하중 및 원활한 보조블레이드(120)의 전후 회동을 고려하여 일정간격을 두고 복수로 결합된다.The elastic means 130 are coupled in plurality at regular intervals in consideration of the load of the auxiliary blade 120 and the smooth rotation of the auxiliary blade 120 back and forth.

상기 탄성수단(130)들은 보조블레이드(120)에 균일한 텐션을 제공할 수 있도록 상기 보조블레이드(120)의 중앙을 기준으로 길이방향을 따라 좌우 대칭이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.The elastic means 130 are preferably installed to be symmetrical in the longitudinal direction with respect to the center of the auxiliary blade 120 so as to provide a uniform tension to the auxiliary blade 120.

이와 같은 상기 탄성수단(130)들은 전체가 발휘하는 탄성력이 규정속도 이상의 풍속에서만 보조블레이드(120)가 후방으로 회동할 수 있는 정도의 탄성력을 발휘하도록 설치되며, 제조시 이를 감안하여 탄성수단(130)의 수량 및 개별 탄성력을 결정하도록 한다.Such elastic means 130 are installed so that the elastic force exerted by the whole exerts an elastic force such that the auxiliary blade 120 can rotate rearward only at a wind speed of more than a specified speed, and in consideration of this during manufacture, the elastic means 130 ) To determine the quantity and individual elastic force.

이와 같이 구성된 본 발명의 가변형 풍력발전기용 블레이드(100)는 보조블레이드(120)에 의하여 전면에서 불어오는 바람에 대한 접촉면적이 증가하게 된다.The variable wind turbine blade 100 of the present invention configured as described above increases the contact area for wind blowing from the front by the auxiliary blade 120.

따라서, 본 발명의 가변형 풍력발전기용 블레이드(100)는 규정속도 이하의 약풍에서도 회전이 가능해지면서 전기생산량을 극대화시킬 수 있게 된다.Accordingly, the blade 100 for a variable wind turbine of the present invention can be rotated even in a weak wind below a specified speed, thereby maximizing the amount of electricity produced.

한편, 규정속도 이상의 강풍의 경우에 상기 보조블레이드(120)는 탄성수단(130)의 작용에 의하여 후방으로 회동하기 시작하며, 강풍의 속도에 따라 회동각도가 자동으로 변화하게 된다.On the other hand, in the case of a strong wind above the specified speed, the auxiliary blade 120 starts to rotate backward by the action of the elastic means 130, and the rotation angle automatically changes according to the speed of the strong wind.

이와 같이, 보조블레이드(120)의 회동각도가 풍속에 따라 자동으로 변화하게 되면 강풍시 바람과의 접촉 면적이 감소하면서 블레이드 본체(110)의 회전속도가 감소하게 되므로 블레이드 본체(110)의 회전속도는 일정 수치 이상 증가하지 않게 되며, 이로 인하여 발전기에 과도한 부하가 걸리지 않게 된다.In this way, when the rotation angle of the auxiliary blade 120 is automatically changed according to the wind speed, the contact area with the wind during a strong wind decreases and the rotation speed of the blade body 110 decreases, so the rotation speed of the blade body 110 Does not increase more than a certain value, and thus does not place an excessive load on the generator.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 정면도로서, 상기 블레이드 본체(110)와 보조블레이드(120) 사이에는 힌지브라켓(140)이 더 구비될 수도 있다.5 is a front view of a blade for a variable wind turbine according to another embodiment of the present invention, and a hinge bracket 140 may be further provided between the blade body 110 and the auxiliary blade 120.

상기 힌지브라켓(140)은 보조블레이드(120)의 안정적인 회동을 돕는다.The hinge bracket 140 helps the auxiliary blade 120 to rotate stably.

이 경우, 상기 힌지브라켓(140)은 일측이 상기 보조블레이드(120)의 타측단 배면에 고정되고 타측이 상기 블레이드 본체(110)의 일측단 배면에 고정된 경첩과 같은 부재로서, 보조블레이드(120)의 하중을 고려하여 일정간격을 두고 복수로 결합되도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the hinge bracket 140 is a member, such as a hinge, one side is fixed to the other end of the rear surface of the auxiliary blade 120 and the other side is fixed to the rear surface of one end of the blade body 110, the auxiliary blade 120 Considering the load of ), it is desirable to make multiple combinations at regular intervals.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변형 풍력발전기용 블레이드의 사용상태단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 보조블레이드(120)를 강제 회동시키는 강제회동장치(200)를 더 구비할 수도 있다.6 is a cross-sectional view of a state of use of a blade for a variable wind turbine according to another embodiment of the present invention. As shown, the present invention further includes a forced rotation device 200 for forcibly rotating the auxiliary blade 120. May be.

이 경우, 상기 강제회동장치(200)는 블레이드 본체(110)의 후면에 설치된 권취롤러(210)와, 상기 블레이드 본체(110)의 배면에 설치된 권취롤러 구동용 모터(220)와, 일측은 상기 권취롤러(210)에 감겨지며 타측은 상기 보조블레이드(120)의 배면에 고정된 견인로프(230)와, 지상에 설치되어 원격조작신호를 출력하는 원격조작부(240)와, 상기 원격조작부(240)로부터 원격조작신호를 입력받아 상기 권취롤러 구동용 모터(220)의 동작을 제어하는 제어부(250)를 구비한다.In this case, the forced rotation device 200 includes a winding roller 210 installed on the rear surface of the blade body 110, a winding roller driving motor 220 installed on the rear surface of the blade body 110, and one side is the The other side is wound on the winding roller 210, the traction rope 230 fixed to the rear of the auxiliary blade 120, a remote control unit 240 installed on the ground to output a remote control signal, and the remote control unit 240 ) And a control unit 250 for controlling the operation of the motor 220 for driving the take-up roller.

상기 권취롤러 구동용 모터(220)는 태양광 전지판을 통해 얻은 전기를 충전하여 자가 구동하는 태양광 발전 모터가 적용된다.The winding roller driving motor 220 is a solar power generation motor that is self-driving by charging electricity obtained through a solar panel.

아울러, 상기 권취롤러(210)에는 권취롤러(210)의 회전각도를 측정하고 상기 원격조작부(240)로 각도측정신호를 출력하는 각도측정센서(260)가 더 구비될 수도 있다.In addition, the take-up roller 210 may be further provided with an angle measurement sensor 260 that measures the rotation angle of the take-up roller 210 and outputs an angle measurement signal to the remote control unit 240.

이 경우, 상기 원격조작부(240)는 각도측정신호를 입력받아 기 설정된 각도범위 이내인지를 판단하고 이를 벗어난 경우 상기 제어부(250)로 각도보정신호를 출력한다.In this case, the remote control unit 240 receives an angle measurement signal, determines whether it is within a preset angle range, and outputs an angle correction signal to the control unit 250 when it is outside.

각도보정신호를 입력받은 제어부는 권취롤러(210)의 회전각도가 정규범위의 각도를 만족하도록 권취롤러 구동용 모터를 구동시킨다.The control unit receiving the angle correction signal drives the motor for driving the take-up roller so that the rotation angle of the take-up roller 210 satisfies the angle in the normal range.

이와 같이 강제회동장치(200)가 구비되면, 보조블레이드(120)에 이상이 발생하여 원활하게 회동하지 않을 경우에 일일이 작업자가 고소에 위치한 보조블레이드(120)까지 올라가서 정비하는 위험과 수고를 감수하지 않더라도 상기 강제회동장치(200)를 이용하여 지상에서 원격조작부(240)를 통해 권취롤러 구동용 모터(220)를 원격으로 제어하여 상기 보조블레이드(120)를 강제로 후방 회동시킴으로써 정상적인 회동이 가능하도록 신속하고 간편하게 조치할 수 있게 된다.When the forced rotation device 200 is provided in this way, if an abnormality occurs in the auxiliary blade 120 and does not rotate smoothly, the operator does not take the risk and trouble of climbing up to the auxiliary blade 120 located at the height and maintaining it. Even if not, by using the forced rotation device 200 to remotely control the winding roller driving motor 220 from the ground through the remote control unit 240, the auxiliary blade 120 is forcibly rotated rearward so that normal rotation is possible. Actions can be made quickly and easily.

특히, 각도측정센서(260)로부터 출력되는 각도측정신호를 통해 풍속대비 보조블레이드(120)의 후방회동 각도가 정상범위 이내인지를 지상에서 정밀하게 모니터링 할 수 있게 되므로 보조블레이드(120)의 비정상적인 동작에 따른 조치를 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.In particular, since it is possible to precisely monitor whether the rear rotation angle of the auxiliary blade 120 against the wind speed is within the normal range through the angle measurement signal output from the angle measurement sensor 260, abnormal operation of the auxiliary blade 120 It will be possible to quickly and accurately perform actions according to the requirements.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are modified without departing from the spirit of the present invention It is possible, and such modifications will fall within the scope of the present invention.

100...가변형 풍력발전기용 블레이드
110...블레이드 본체 120...보조블레이드
130...탄성수단 140...힌지브라켓
200...강제회동장치 210...권취롤러
220...권취롤러 구동용 모터 230...견인로프
240...원격조작부 250...제어부
260...각도측정센서100... blades for variable wind turbines
110...Blade body 120...Auxiliary blade
130...elastic means 140...hinge bracket
200...Forced rotation device 210...Wind roller
220... motor for driving winding roller 230... towing rope
240... remote control section 250... control section
260...Angle measuring sensor

Claims (5)

블레이드 본체;
상기 블레이드 본체에 결합되어 상기 블레이드 본체의 정면에서 불어오는 바람의 세기에 따라 후방으로의 회동각도가 변화하면서 바람과의 접촉면적이 가변되는 보조블레이드; 및
상기 블레이드 본체에 상기 보조블레이드를 전후로 회동가능하게 결합시킴과 함께 후방으로 회동한 보조블레이드에 대하여 복귀력을 부여하는 탄성수단;
상기 보조블레이드를 강제 회동시키는 강제회동장치;를 포함하고;
상기 강제회동장치는,
블레이드 본체의 후면에 설치된 권취롤러;
상기 블레이드 본체의 배면에 설치된 권취롤러 구동용 모터;
일측은 상기 권취롤러에 감겨지며 타측은 상기 보조블레이드의 배면에 고정된 견인로프;
지상에 설치되어 원격조작신호를 출력하는 원격조작부;
상기 원격조작신호를 입력받아 상기 권취롤러 구동용 모터의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하며,
상기 권취롤러에는 권취롤러(210)의 회전각도를 측정하고 상기 원격조작부(240)로 각도측정신호를 출력하는 각도측정센서가 더 구비되고,
상기 원격조작부는 각도측정신호를 입력받아 상기 제어부로 원격조작신호를 출력하는 가변형 풍력발전기용 블레이드.Blade body;
An auxiliary blade that is coupled to the blade body to change a rotation angle to the rear according to the strength of the wind blowing from the front of the blade body and to change a contact area with the wind; And
An elastic means for attaching the auxiliary blade to the blade body so as to be rotatable forward and backward and for imparting a return force to the auxiliary blade rotated rearward;
Including; a forced rotation device for forcibly rotating the auxiliary blade;
The forced rotation device,
A winding roller installed on the rear side of the blade body;
A motor for driving a winding roller installed on the rear surface of the blade body;
One side is wound on the winding roller and the other side is a traction rope fixed to the rear surface of the auxiliary blade;
A remote control unit installed on the ground and outputting a remote control signal;
A control unit for receiving the remote operation signal and controlling the operation of the winding roller driving motor; and
The take-up roller is further provided with an angle measurement sensor that measures the rotation angle of the take-up roller 210 and outputs an angle measurement signal to the remote control unit 240,
The remote control unit receives an angle measurement signal and outputs a remote control signal to the control unit. 제 1항에 있어서,
상기 탄성수단은
일측이 상기 블레이드 본체의 일측단 배면에 고정되고 타측이 상기 보조블레이드의 타측단 배면에 고정된 토션스프링인 것을 특징으로 하는 가변형 풍력발전기용 블레이드.The method of claim 1,
The elastic means
A blade for a variable wind turbine, characterized in that one side is a torsion spring fixed to the rear surface of one end of the blade body and the other side is fixed to the rear surface of the other end of the auxiliary blade. 제 1항에 있어서,
일측이 상기 블레이드 본체의 일측단 배면에 고정되고 타측이 상기 보조블레이드의 타측단 배면에 고정된 힌지브라켓을 더 구비한 가변형 풍력발전기용 블레이드.The method of claim 1,
A blade for a variable wind power generator further comprising a hinge bracket having one side fixed to the rear surface of one end of the blade body and the other side fixed to the rear surface of the other end of the auxiliary blade. 삭제delete 삭제delete
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060000373A (en) * 2004-06-28 2006-01-06 원인호 Variable wing windmill
KR20060018196A (en) * 2004-08-23 2006-02-28 원인호 High efficiency windmill
KR20130075172A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 현대중공업 주식회사 Variable blade for wind power generator and control device and method thereof
KR101723175B1 (en) 2016-10-24 2017-04-05 주식회사 와이이씨 An apparatus for controlling pitch of blades for wind generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060000373A (en) * 2004-06-28 2006-01-06 원인호 Variable wing windmill
KR20060018196A (en) * 2004-08-23 2006-02-28 원인호 High efficiency windmill
KR20130075172A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 현대중공업 주식회사 Variable blade for wind power generator and control device and method thereof
KR101723175B1 (en) 2016-10-24 2017-04-05 주식회사 와이이씨 An apparatus for controlling pitch of blades for wind generator

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