KR200370510Y1 - Vertical Axis Wind Power Genaration System using the Complex Method - Google Patents
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Abstract
본 고안은 풍력에 의해 회전하는 수직축(30)과 상기 수직축(30)의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기(60)로 구성되는 수직축 풍력발전 시스템에 있어서, 상기 수직축(30)에 결합되며 2개의 블레이드로 구성된 사보니우스 로터와; 상기 사보니우스 로터의 상측에 위치하게 되며 상기 수직축(30)에서 외측으로 방사형으로 다수개 연장되는 바의 말단에 반원통형의 블레이드가 부설된 반원통형 로터와; 상기 수직축(30)과 발전기(60) 사이에 위치하게 되어 상기 수직축(30)의 회전수를 발전기(60)에 필요한 회전수로 변환하는 증속기(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복합식 수직축 풍력발전 시스템에 관한 것이다.The present invention is a vertical axis wind power generation system composed of a vertical axis 30 that is rotated by the wind and the generator 60 for generating electricity in accordance with the rotation of the vertical axis 30, coupled to the vertical axis 30 and two Savonius rotor composed of blades; A semi-cylindrical rotor positioned at an upper side of the savonius rotor and having a semi-cylindrical blade attached to an end of a plurality of bars extending radially outward from the vertical axis 30; It is positioned between the vertical shaft 30 and the generator 60, the speed increaser 50 for converting the rotational speed of the vertical shaft 30 to the number of rotations required for the generator 60; The present invention relates to a combined vertical shaft wind power system.
이에따라 수직축 풍력발전기(60)의 효율을 증대시켜 풍향이 수시로 변화하여 수평축 풍력발전기(60)의 사용이 곤란한 환경에서도 경제적인 발전이 가능하다는 효과가 있다.Accordingly, the wind direction changes from time to time by increasing the efficiency of the vertical axis wind power generator 60, thereby enabling economic development even in an environment in which the use of the horizontal axis wind power generator 60 is difficult.
Description
본 고안은 풍력에너지를 전기에너지로 바꾸는 풍력발전 시스템의 고효율화에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사보니우스 수직축 풍력발전 시스템의 회전반경에 관성모멘트를 크게 할 수 있는 관성모멘트부를 부착함과 동시에 반원통형 방식의 블레이드를 조합하여 기존의 사보니우스 수직축 풍력발전기의 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to the high efficiency of the wind power generation system for converting wind energy into electrical energy. More specifically, the semi-cylindrical shape is attached to the rotation radius of the Savonius vertical axis wind power generation system to increase the moment of inertia. The combination of blades is designed to increase the efficiency of existing Savonius vertical axis wind turbines.
종래의 수직축 발전기는 항력을 이용한 사보니우스 로터 방식과 양력을 이용한 다리우스 로터 방식의 2가지로 나누어지는데, 두 가지 모두 바람의 방향에 상관없이 발전이 가능하고 제어가 간단하다는 장점이 있으나 효율이 떨어지는 단점이 있었다.Conventional vertical axis generators are divided into two types, the Savonius rotor method using drag and the Darius rotor method using lift, both of which can generate power regardless of the direction of the wind and are simple to control, but are less efficient. There was a downside.
상기와 같이 수직축 풍력발전기의 효율이 떨어지는 단점을 보완하기 위하여 수평축 풍력발전기의 수입 및 설치운용이 많이 이루어지고 있으나 풍향이 수시로 변화하는 국내 여건상에는 맞지 않아 넛셀로부터 제어룸까지 제어선이 꼬이는 문제점이 발생하거나 요 제어를 해준다하더라도 대용량 운전의 경우 신속하게 블레이드 방향을 바꾸지 못하여 정격발전이 곤란하다는 문제점이 있다.In order to make up for the drawback of the efficiency of vertical wind turbines as mentioned above, horizontal wind turbines have been imported and installed a lot. However, it is not suitable for domestic conditions where the wind direction changes frequently. Or even yaw control, there is a problem that the rated power generation is difficult because the blade direction can not be changed quickly in the case of large capacity operation.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 풍력발전기의 운전 시 풍속을 지속적으로 체크하여 낮은 풍속일 때는 운전을 하지 않고 발전가능성이높은 풍속이 유지될시 기동(Start)모터를 작동시켜 블레이드를 회전시킨 후 블레이드가 자연풍에 의해 기동하기 시작하면 기동모터를 분리하여 정지관성에서 벗어나도록 도우며 회전하기 시작한 블레이드는 블레이드 회전반경에 부착된 관성모멘트를 크게 할 수 있는 형상으로부터 회전하려는 관성을 높게 받음으로서 기존의 수직축 풍력발전기 보다 높은 효율을 가지는 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention continuously checks the wind speed during the operation of the wind power generator, do not operate at low wind speeds and operate the start motor (Start) when the wind speed with high generation potential is maintained After rotating the blade, when the blade starts to be driven by the natural wind, it separates the starting motor and helps to get out of the stationary inertia.The blade that starts to rotate receives high inertia to rotate from the shape that can increase the moment of inertia attached to the blade rotation radius. As an object, the present invention aims to provide a hybrid vertical shaft wind power generation system having a higher efficiency than the conventional vertical shaft wind power generators.
도 1은 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 보인 평면도1 is a plan view showing a hybrid vertical axis wind power generation system according to the present invention
도 2는 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 보인 측면도Figure 2 is a side view showing a hybrid vertical axis wind power generation system according to the present invention
도 3은 본 고안에 의한 사보니우스 로터의 평면도3 is a plan view of the savonius rotor according to the present invention
도 4는 본 고안에 의한 사보니우스 로터의 측면도4 is a side view of the savonius rotor according to the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
10 : 사보니우스 블레이드 11a : 하부덮개의 관성모멘트부10: Savonius blade 11a: the moment of inertia of the lower cover
11b : 상부덮개의 관성모멘트부 12a : 상부덮개11b: moment of inertia of the top cover 12a: top cover
12b : 하부덮개 13 : 반원통형 블레이드12b: lower cover 13: semi-cylindrical blade
14 : 바 20 : 지지보조용 와이어14 bar 20 support wire
30 : 수직축 40 : 브레이크30: vertical axis 40: brake
50 : 증속기 60 : 발전기50: gearbox 60: generator
70 : 제어부 80 : 기동모터70: control unit 80: starting motor
90 : 전체케이스 100 : 동력전달부90: whole case 100: power transmission unit
110 : 풍속계110: anemometer
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 풍력에 의해 회전하는 수직축(30)과 상기 수직축(30)의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기(60)로 구성되는 수직축 풍력발전 시스템에 있어서, 상기 수직축(30)에 결합되며 2개의 블레이드로 구성된 사보니우스 로터와; 상기 사보니우스 로터의 상측에 위치하게 되며 상기 수직축(30)에서 외측으로 방사형으로 다수개 연장되는 바의 말단에 반원통형의 블레이드가 부설된 반원통형 로터와; 상기 수직축(30)과 발전기(60) 사이에 위치하게 되어 상기 수직축(30)의 회전수를 발전기(60)에 필요한 회전수로 변환하는 증속기(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object is in the vertical axis wind power generation system consisting of a vertical axis (30) rotated by wind power and a generator (60) for generating electricity in accordance with the rotation of the vertical axis (30), the vertical axis ( A savonius rotor coupled to 30) and composed of two blades; A semi-cylindrical rotor positioned at an upper side of the savonius rotor and having a semi-cylindrical blade attached to an end of a plurality of bars extending radially outward from the vertical axis 30; It is positioned between the vertical shaft 30 and the generator 60, the speed increaser 50 for converting the rotational speed of the vertical shaft 30 to the number of rotations required for the generator 60; Combined vertical axis wind power generation system is a technical subject.
상기 복합식 수직축 풍력발전 시스템은, 전원의 공급에 따라 회전하게 되는 기동모터(80)와; 상기 기동모터(80)의 회전력을 상기 수직축(30)에 전달하거나 차단하게 되는 동력전달부(100)와; 상기 수직축(30)의 일측에 부설되어 상기 수직축(30)의 회전을 정지시키게 되는 브레이크(40)와; 풍속을 측정하는 풍속계(110)와;상기 풍속계(110)의 신호를 전달받게 되며 상기 풍속에 따라 상기 기동모터(80)와 브레이크(40)를 제어하여 수직축(30)의 회전 속도를 조절하게 되는 제어부(70);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The hybrid vertical axis wind power generation system, starting motor 80 to rotate in accordance with the supply of power; A power transmission unit 100 for transmitting or blocking the rotational force of the starting motor 80 to the vertical shaft 30; A brake (40) attached to one side of the vertical shaft (30) to stop the rotation of the vertical shaft (30); An anemometer 110 for measuring the wind speed; And receives the signal of the anemometer 110 and controls the starting motor 80 and the brake 40 in accordance with the wind speed to adjust the rotational speed of the vertical axis 30 It is preferable that the control unit 70 further includes.
그리고 상기 사보니우스 로터는, 상기 수직축(30)을 중심으로 하는 원판형상을 이루게 되는 상부덮개(12a)와; 상기 상부덮개(12a)의 하측에 소정거리 이격되어 상기 상부덮개(12a)와 수평을 이루며 설치되며 상기 수직축(30)을 중심으로 하는 원판형상을 이루게 되는 하부덮개(12b)와; 원판형상을 이루게 되는 사각형판재를 반원형으로 절곡한 형상을 이루게 되며 양측 말단은 상기 수직축(30)을 중심으로 마주보게 결합되되 일측말단이 타측말단보다 외측에 위치하게 되는 블레이드를 상기 수직축을 중심으로 대칭되도록 하여 상기 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)사이에 결합한 블레이드부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.And Savonius rotor, and the upper cover (12a) to form a disk shape around the vertical axis (30); A lower cover 12b spaced apart a predetermined distance from the lower side of the upper cover 12a and installed horizontally with the upper cover 12a to form a disc shape centering on the vertical axis 30; A rectangular plate formed in a disk shape is formed in a semi-circular shape, and both ends thereof are coupled to face each other with respect to the vertical axis 30, but one end is symmetrical about the vertical axis with the blade positioned outside the other end. It is preferably configured to include; blade portion coupled between the upper cover (12a) and the lower cover (12b).
또한 상기 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)는, 원주를 따라 부설되어 관성모멘트를 크게하는 관성모멘트부;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the upper cover (12a) and the lower cover (12b), the moment of inertia is provided along the circumference to increase the moment of inertia; preferably further comprises a.
본 고안은 기존의 수직축 풍력발전기(60)보다 효율이 높은 발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 함을 알 수 있다. 이를위해 본 고안에서는 사보니우스 로터의 상부에 반원통형의 블레이드를 다수개 설치한 반원통형 로터를 설치하도록 구성하여 보다 효율을 높이게 된다. 또한 상기 사보니우스 로터의 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)의 원주에 관성모멘트부(11a,11b)를 형성하도록 구성하게 된다. 상기와 같이 관성모멘트부를 부설하는 이유는 상기 관성모멘트부가 회전관성을 높여 상기 수직축(30)이 일정한 속도로 회전할 수 있도록 하여 풍속이 변화하는 경우에도안정적으로 발전이 이루어질 수 있도록 하여 효율을 높이기 위함이다.It can be seen that the present invention aims to provide a power generation system with higher efficiency than the conventional vertical axis wind power generator (60). To this end, the present invention is configured to install a semi-cylinder rotor in which a plurality of semi-cylindrical blades are installed on the upper part of the savonius rotor to increase the efficiency. In addition, the inertia moments 11a and 11b are formed on the circumference of the upper cover 12a and the lower cover 12b of the savonius rotor. The reason for laying the moment of inertia as described above is to increase the efficiency by allowing the inertia moment portion to increase the rotational inertia so that the vertical axis 30 can rotate at a constant speed so that power generation can be made stable even when the wind speed changes. to be.
이하 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전기(60)를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a detailed vertical axis wind power generator 60 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템의 구조를 도시한 평면도 이고, 도 2는 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템의 구조를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템의 블레이드부 중 사보니우스 로터의 조립 설치 상태도 이다.1 is a plan view showing the structure of a hybrid vertical axis wind power generation system according to the present invention, Figure 2 is a front view showing the structure of a hybrid vertical axis wind power generation system according to the present invention, Figure 3 is a composite vertical axis wind power according to the present invention It is an assembly installation state of the savonius rotor among the blade parts of a power generation system.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 수직축 풍력발전시스템 사보니우스 로터와 반원통형 로터 그리고 증속기(50)로 그리고 기동모터(80)와 동력전달부(100)와 브레이크(40)와 풍속계(110)와 제어부(70)로 나눌 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical axis wind power generation system of the present invention is a savonius rotor, a semi-cylindrical rotor, a speed increaser 50, and a starting motor 80, a power transmission unit 100, and a brake 40. And may be divided into the anemometer 110 and the controller 70.
상기 사보니우스 로터는 상기 수직축(30)을 중심으로 하는 원판형상을 이루게 되는 상부덮개(12a)와 상기 상부덮개(12a)의 하측에 소정거리 이격되어 상기 상부덮개(12a)와 수평을 이루며 설치되며 상기 수직축(30)을 중심으로 하는 원판형상을 이루게 되는 하부덮개(12b)와 원판형상을 이루게 되는 사각형판재를 반원형으로 절곡한 형상을 이루게 되며 양측 말단은 상기 수직축(30)을 중심으로 마주보게 결합되되 일측말단이 타측말단보다 외측에 위치하게 되는 블레이드를 상기 수직축을 중심으로 대칭되도록 하여 상기 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)사이에 결합한 블레이드부로 구성된다. 이에따라 상기 블레이드부는 'S'자형상을 이루되 수직축(30)을 중심으로 중앙이 비어있게된다.The savonius rotor is horizontally spaced apart from the upper cover (12a) and the lower side of the upper cover (12a) to form a disk shape around the vertical axis (30) is installed horizontally with the upper cover (12a) And a lower plate 12b having a disc shape centered on the vertical axis 30 and a rectangular plate having a disc shape bent in a semicircular shape, and both ends thereof face each other with respect to the vertical axis 30. The blade is coupled to one side end is located on the outer side than the other end symmetric about the vertical axis is composed of a blade portion coupled between the upper cover (12a) and the lower cover (12b). Accordingly, the blade portion forms an 'S' shape, but the center is vacant about the vertical axis 30.
상기 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)의 원주에는 관성모멘트부가 부설된다.상기 관성모멘트부는 무게가 무거운 소재를 사용하여 원주를 따라 부설되어 사보니우스 로터의 회전시 회전관성력에의해 회전속도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 즉 풍속이 변화하는 경우에도 상기 관성모멘트부의 무게에 의해 발생하는 관성력에따라 회전속도의 변화가 적어 발전기(60)를 일정한 속도로 회전시킬 수 있어 안정적인 발전이 가능하도록 하게 된다. 상기 관성모멘트부(11a,11b)는 도넛형상의 소재를 원주에 부착하거나 일측은 오목하며 일측은 볼록한 소재를 원주에 다수개 부설하여 형성하게 된다.Moment of inertia is attached to the circumference of the upper cover (12a) and the lower cover (12b). The moment of inertia is laid along the circumference using a heavy material, the rotational speed by the rotational inertia force during the rotation of the savonius rotor To keep it constant. In other words, even if the wind speed changes, the rotational speed is less changed depending on the inertia force generated by the weight of the inertia moment, so that the generator 60 can be rotated at a constant speed, thereby enabling stable power generation. The moment of inertia (11a, 11b) is formed by attaching a donut-shaped material to the circumference or one side is concave and one side is convex material to the circumference.
다음으로 상기 반원통형 로터는 상기 사보니우스 로터의 상측에 위치하게 되며 수직축(30)으로부터 방사형으로 연장된 바(14)의 말단에 반원통형 블레이드(13)들을 결합하여 구성하게 된다. 본 고안에서는 상기 바(14)를 6개로 구성하고 있으나 상기 바(14)의 숫자는 변경되어도 무방하다. 이때 상기 바(14)가 반원통형 블레이드(13)의 무게에 의해 하측으로 쳐지는 것을 방지하기위해 반원통형 블레이드(13)의 반원통 중심에서 수직축(30)의 꼭대기까지 지지보조용 와이어(20)로 연결하는 것이 바람직하다. 반원통형 블레이드(13) 하단에는 수직축(30)을 중심으로 중앙을 약간 비운 S자 모양의 2개의 블레이드를 가진 사보니우스 블레이드(10)가 상,하부 덮개(12a, 12b)로 닫힌 상태로 사보니우스 블레이드(10)가 고정되어 블레이드부가 형성된다.Next, the semi-cylindrical rotor is positioned on the upper side of the savonius rotor and is configured by coupling the semi-cylindrical blades 13 to the ends of the bars 14 extending radially from the vertical axis 30. In the present invention, the bar 14 is composed of six, but the number of the bar 14 may be changed. At this time, the support auxiliary wire 20 from the center of the semi-cylinder of the semi-cylindrical blade 13 to the top of the vertical axis 30 in order to prevent the bar 14 from being struck downward by the weight of the semi-cylindrical blade 13. It is preferable to connect. At the bottom of the semi-cylindrical blade 13, the savonius blade 10 having two S-shaped blades slightly centered about the vertical axis 30 is closed with the upper and lower covers 12a and 12b closed. Bonius blade 10 is fixed to form a blade portion.
상기 증속기(50)는 상기 수직축(30)의 회전속도를 상기 발전기(60)가 발전할 수 있는 회전속도로 변속하기 위해 사용된다. 일반적으로 발전기(60)가 발전을 하기위해서는 적절한 회전속도를 가져야 한다. 그러나 상기 사보니우스 로터의 경우일반적인 발전기(60)에 필요한 회전속도를 얻기 곤란하므로 이를 변속하기위해 다수개의 기어조합으로 구성되는 증속기(50)를 부설하여 발전기(60)를 회전시키게 된다. 상기와 같은 증속기(50)의 구성은 당업계에서는 주지관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The speed increaser 50 is used to shift the rotation speed of the vertical shaft 30 to a rotation speed at which the generator 60 can generate power. In general, in order for the generator 60 to generate electricity, it must have an appropriate rotational speed. However, in the case of the savonius rotor, since it is difficult to obtain the rotational speed required for the general generator 60, the gearbox 50 composed of a plurality of gear combinations is laid in order to rotate the generator 60. Since the configuration of the increaser 50 as described above is a technique for the main pipe in the art, detailed description thereof will be omitted.
기동모터(80)는 상기 수직축(30)에 연결되어 상기 수직축(30)을 회전시키는 역할을 하게된다. 본 고안에서는 사보니우스 로터의 상부덮개(12a)와 하부덮개(12b)에 관성모멘트부(11a,11b)를 형성하여 일정한 회전속도를 유지하도록 구성하고 있다. 그러나 상기 관성모멘트부는 수직축(30)이 정지된 상태에서 최초 기동시 회전에 대해 저항하게 되므로 회전이 용이하게 이루어지지않게된다. 따라서 최초의 기동시 수직축(30)을 회전시키기위해 기동모터(80)를 사용하게 된다. 상기 기동모터(80)는 후술하게될 동력전달부(100)를 통해 최초기동시 상기 수직축(30)에 회전력을 전달하게되며 상기 수직축(30)이 소정의 회전속도를 이루게되면 동력전달을 중지하여 풍력에 의해 상기 수직축(30)이 회전하도록 하게된다.The starting motor 80 is connected to the vertical shaft 30 to serve to rotate the vertical shaft 30. In the present invention, the moment of inertia (11a, 11b) is formed on the upper cover (12a) and the lower cover (12b) of the savonius rotor is configured to maintain a constant rotational speed. However, since the moment of inertia is resistant to rotation during initial startup in a state in which the vertical axis 30 is stopped, the rotation is not easily performed. Therefore, the starting motor 80 is used to rotate the vertical axis 30 at the first starting. The starting motor 80 transmits a rotational force to the vertical axis 30 at the first startup through the power transmission unit 100 to be described later, and stops power transmission when the vertical axis 30 achieves a predetermined rotational speed. The vertical axis 30 is rotated by the wind.
상기 동력전달부(100)는 다수개의 기어를 조합하여 이루어지며 상기 수직축(30)과 기동모터(80)사이에 결합되어 기동모터(80)의 회전력을 수직축(30)측으로 전달하거나 차단할 수 있도록 구성된다. 여기서 기어의 조합을 사용하는 대신 클러치를 사용하는 것도 무방하다.The power transmission unit 100 is formed by combining a plurality of gears is coupled between the vertical axis 30 and the starting motor 80 is configured to transmit or block the rotational force of the starting motor 80 to the vertical axis 30 side. do. Instead of using a combination of gears, you can use a clutch.
브레이크(40)는 상기 수직축(30)에 부설되어 상기 수직축(30)의 회전을 정지시키게 된다. 상기 브레이크(40)를 사용하는 이유는 풍속이 적정한 기준을 초과하는 경우 상기 수직축(30)이 고속으로 회전함에 따라 블레이드부가 파손될 우려가있기때문이다. 따라서 상기 브레이크(40)는 후술하게되는 제어부(70)의 제어에 따라 작동되어 상기 수직축(30)의 회전을 정지시키게 된다.The brake 40 is attached to the vertical shaft 30 to stop the rotation of the vertical shaft 30. The reason for using the brake 40 is that the blade part may be damaged as the vertical shaft 30 rotates at a high speed when the wind speed exceeds an appropriate standard. Therefore, the brake 40 is operated under the control of the controller 70 to be described later to stop the rotation of the vertical shaft 30.
풍속계(110)는 상기 발전시스템의 일측에 구비되어 바람의 속도를 측정하고 측정된 풍속을 전기적인 신호로 변환하여 후술하게될 제어부(70)로 전달하게 된다. 본 고안의 일실시예에서는 상기 풍속계를 수직축의 상부 말단에 설치하는 것으로 구성하고 있으나 상기 풍속계를 별도의 위치에 설치하는 것도 무방하다.Anemometer 110 is provided on one side of the power generation system to measure the speed of the wind and convert the measured wind speed into an electrical signal to be transmitted to the controller 70 to be described later. In an embodiment of the present invention, the anemometer is configured to be installed at the upper end of the vertical shaft, but the anemometer may be installed at a separate position.
상기 제어부(70)는 상기 풍속계(110)의 신호를 전달받은 후 상기 풍속에 따라 기동모터(80)와 동력전달부(100) 그리고 브레이크(40)를 조작하게된다. 정지된 상태에서 소정시간동안 풍속을 측정하고 상기 측정값이 일정시간동안 유지되는 경우 상기 제어부(70)는 기동모터(80)와 동력전달부(100)를 제어하여 상기 수직축(30)을 회전시키게된다. 이때 풍속이 일정시간동안 유지된 후 작동하도록 한 것은 바람이 불규칙적으로 불어 풍속의 변화가 심한 경우 발전이 곤란하기때문이다. 이후 상기 수직축(30)이 일정속도를 유지하게 되면 상기 동력전달부(100)를 제어하여 기동모터(80)의 회전력이 수직축(30)으로 전달되는 것을 방지하게 되며 기동모터(80)를 정지시키게된다. 또한 상기 제어부(70)는 풍속이 일정 한도를 초과하는 경우 브레이크(40)를 작동시켜 상기 수직축(30)을 정지시켜 파손을 방지하게 된다.The control unit 70 operates the starter motor 80, the power transmission unit 100, and the brake 40 according to the wind speed after receiving the signal from the anemometer 110. When the wind speed is measured for a predetermined time in the stopped state and the measured value is maintained for a predetermined time, the control unit 70 controls the starting motor 80 and the power transmission unit 100 to rotate the vertical axis 30. do. At this time, the wind speed is maintained for a certain time because it is difficult to generate power when the wind speed is severely changed. Since the vertical shaft 30 maintains a constant speed, the power transmission unit 100 is controlled to prevent the rotational force of the starting motor 80 from being transmitted to the vertical shaft 30 and to stop the starting motor 80. do. In addition, the controller 70 stops the vertical shaft 30 by operating the brake 40 when the wind speed exceeds a predetermined limit to prevent breakage.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 일실시예에 따른 복합식 수직축 풍력 발전시스템의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation and effect of the hybrid vertical axis wind power generation system according to an embodiment of the present invention.
상기 복합식 수직축 풍력 발전시스템의 상부 말단에 설치된 풍속계(11)는 풍속을 측정하여 상기 제어부(70)로 전달하게 된다. 발전이 가능한 풍속이 일정시간동안 유지되면 상기 제어부(70)는 동력전달부(100)가 상기 기동모터(80)와 수직축(30)을 연결하도록 한 후 상기 기동모터(80)를 작동시키게된다. 상기 기동모터(80)의 작동에 의해 수직축(30)이 회전을 시작하게되어 일정 회전속도를 유지하게 되면 상기 제어부(100)는 상기 동력전달부(100)를 제어하여 기동모터(80)와 수직축(30)간의 동력전달을 차단한 후 기동모터(80)를 정지시키게된다. 이후 상기 수직축(30)은 사보니우스 로터와 반원통형 로터에 부딪히는 바람에 의해 계속 회전하게된다. 회전중 풍속이 변화하는 경우에도 상기 사보니우스 로터에 설치된 관성모멘트부(11a,11b)의 회전관성에 의해 회전속도의 변화가 적어 원할히 회전할 수 있게된다. 증속기(50)에 의해 회전속도를 증속되어 발전기(60)를 회전시키게된다. 이에따라 발전이 이루어진다.The anemometer 11 installed at the upper end of the combined vertical axis wind power generation system measures the wind speed and transmits it to the control unit 70. When the wind speed capable of generating power is maintained for a predetermined time, the control unit 70 causes the power transmission unit 100 to connect the starting motor 80 and the vertical shaft 30 to operate the starting motor 80. When the vertical shaft 30 starts to rotate by the operation of the starting motor 80 to maintain a constant rotational speed, the control unit 100 controls the power transmission unit 100 to control the starting motor 80 and the vertical shaft. After stopping power transmission between the 30, the starter motor 80 is stopped. The vertical axis 30 is then continuously rotated by the wind hitting the Savonius rotor and the semi-cylindrical rotor. Even when the wind speed changes during the rotation, the rotational inertia of the moment of inertia (11a, 11b) installed in the savonius rotor is less change in the rotational speed can be rotated smoothly. The speed of rotation is increased by the speed increaser 50 to rotate the generator 60. As a result, development takes place.
강풍이 부는 경우 상기 풍속계(110)에서 측정된 풍속이 사전에 설정된 풍속을 초과하면 상기 제어부(70)는 브레이크(40)를 작동시키게된다. 이에따라 상기 수직축(30)의 회전이 정지되어 강풍으로 인한 파손을 방지하게 된다.In the case of strong wind, if the wind speed measured by the anemometer 110 exceeds a preset wind speed, the controller 70 operates the brake 40. Accordingly, the rotation of the vertical shaft 30 is stopped to prevent breakage due to strong winds.
이하 본 고안에 의한 복합식 수직축 풍력발전 시스템의 효과를 살펴보면 사보니우스 로터 방식과 반원통형 방식을 조합합으로서 기존의 항력식 수직축 풍력발전기 대비 효율을 증가시킬 수 있으며, 회전관성을 높이기 위해 블레이드부의 회전원주를 따라 부착되는 관성모멘트를 크게하기 위한 관성모멘트부를 부착함으로서 회전이 원활하여 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 가져온다.Hereinafter, the effects of the hybrid vertical axis wind power generation system according to the present invention can be increased by combining the Savonius rotor method and the semi-cylindrical method, and the efficiency of the conventional vertical axis wind power generator can be increased, and the rotation of the blade part to increase the rotational inertia. By attaching the moment of inertia to increase the moment of inertia attached along the circumference, the rotation is smooth and the effect can be increased.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0025959U KR200370510Y1 (en) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | Vertical Axis Wind Power Genaration System using the Complex Method |
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| KR20-2004-0025959U KR200370510Y1 (en) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | Vertical Axis Wind Power Genaration System using the Complex Method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR200370510Y1 true KR200370510Y1 (en) | 2004-12-20 |
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ID=49442857
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Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR200370510Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101769906B1 (en) | 2015-04-30 | 2017-08-30 | (주)글로벌엔필텍 | Wind power generator to be equipped with highly inertial rotor to have lift disk |
-
2004
- 2004-09-09 KR KR20-2004-0025959U patent/KR200370510Y1/en not_active IP Right Cessation
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