KR20090036789A - Blade angle control device for wind power generator - Google Patents

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KR20090036789A KR1020070102044A KR20070102044A KR20090036789A KR 20090036789 A KR20090036789 A KR 20090036789A KR 1020070102044 A KR1020070102044 A KR 1020070102044A KR 20070102044 A KR20070102044 A KR 20070102044A KR 20090036789 A KR20090036789 A KR 20090036789A
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Abstract

A blade angle control device of an aerogenerator is provided to appropriately control the intensity of the wind pressure acting on the blade as the blade angle control device is set up at the leading end of an axis of rotation. A blade angle control device of an aerogenerator comprises: a rotator(20) installed at the leading end of an axis of rotation; a first bevel gear(21) positioned at the front center of the rotator; a second bevel gear(22) going in gear with the first bevel gear; a plurality of blades(23) installed around the rotator in regular; and a supporting spring(24) whose on end is installed at a combination space(202) and the other end is connected to the circumference of the first bevel gear. The first bevel gear is connected with a connection axle(203) of the rotator and located in the combination space. A wing of blade is located along the circumference of the rotator. The axis end of the blade is located in the combination space while passing through a combining aperture of the rotator. The second bevel gear is installed at a blade shaft leading end.

Description

풍력발전기용 블레이드 각도조절장치{Blade angle control device for wind power generator}Blade angle control device for wind power generator

본 발명은 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치에 관한 것으로, 회전축과 연결되는 회전체의 결합축에 제1베벨기어를 회전 가능하도록 결합한 다음 회전체에 블레이드를 등간격으로 설치하고, 블레이드 선단에는 제1베벨기어와 대응하여 맞물림되는 제2베벨기어를 설치함과 아울러 회전체에 설치된 블레이드 사이에는 한쪽 끝단은 회전체에 연결되고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어와 연결되는 지지스프링을 설치하여 강풍 발생시 블레이드의 각도를 조절할 수 있도록 함으로써, 강풍 시 블레이드에 작용하는 과도한 풍압을 저하시켜 블레이드의 파손을 방지하고 블레이드의 고속 회전에 따른 발전기의 과부하 발생을 방지할 수 있도록 한 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a blade angle adjusting device for a wind power generator, and coupled to the first bevel gear rotatably coupled to the coupling shaft of the rotating body connected to the rotating shaft, and then install the blades on the rotating body at equal intervals, the first to the blade tip Install a second bevel gear that meshes with the bevel gear and install a support spring that connects one end to the rotating body and the other end to the first bevel gear between the blades installed on the rotating body. The blade angle adjusting device for wind turbines, which can prevent the blade from being damaged by overloading of the generator due to the high-speed rotation of the blade by lowering excessive wind pressure acting on the blade during strong winds. will be.

일반적으로 풍력발전 시스템이란, 바람의 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템을 말한다.In general, a wind power generation system refers to a system that converts wind energy into mechanical energy and generates electric power by driving a generator using the mechanical energy.

이러한 풍력발전 시스템은 무한정의 청정에너지인 바람을 동력원으로 하기 때문에 기존의 화석연료나 우라늄 등을 이용한 발전방식과 달리 발열에 의한 열 공해나 대기오염, 방사능누출과 같은 문제가 전혀 없는 무공해 발전방식이다.Since the wind power generation system uses the wind, which is infinitely clean energy, as the power source, it is a pollution-free power generation method without any problems such as heat pollution, air pollution, and radiation leakage due to heat generation, unlike the conventional generation method using fossil fuel or uranium. .

뿐만 아니라 풍력발전 시스템은 구조나 설치 등이 간단하여 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있다.In addition, the introduction of wind power generation systems has recently increased dramatically because the structure or installation is simple, so that it is easy to operate and manage, and unmanned and automated operation is possible.

풍력발전기 시스템의 종류에는 회전축이 바람의 방향에 대해 수직인 수직축 풍력발전기와, 회전축이 바람이 불어오는 방향에 대하여 수평인 수평축 풍력발전기로 나눌 수 있다.The type of wind turbine system can be divided into a vertical axis wind turbine whose axis of rotation is perpendicular to the direction of the wind, and a horizontal axis wind turbine whose axis of rotation is horizontal with respect to the direction of the wind.

이러한 풍력발전기 중 수평축 풍력발전기는 도 1에 도시된 바와 같이 바람이 가진 에너지를 회전력으로 변환시켜 주고 풍력발전기의 성능에 큰 영향을 미치며 2 내지 3개의 블레이드(2)로 구성되는 로터(1)와, 풍력발전기의 심장부에 해당되는 부분으로서 로터(1)에서 얻은 회전력을 전기에너지로 변환시키기 위한 기어박스, 발전기, 제어장치 등 거의 대부분의 모든 장치들이 내부에 설치되는 나셀(3)과, 풍력발전기를 지탱해 주는 구조물로서 나셀(3)과 로터(1)를 지상에서 일정한 높이에 위치시켜 지탱해 주는 타워(4)와, 바람이 가진 에너지가 로터(1)에 의해 회전력으로 변환된 후 그 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기로 구성된다.As shown in FIG. 1, the horizontal axis wind power generator converts the energy of the wind into rotational force and has a large influence on the performance of the wind power generator, and includes a rotor 1 composed of two to three blades 2. , The nacelle (3), which is the heart of the wind turbine, where almost all devices such as a gearbox, a generator, and a control unit for converting the rotational force obtained from the rotor (1) into electrical energy are installed therein, and the wind turbine As a structure for supporting the nacelle (3) and the rotor (1) at a certain height above the ground to support the tower (4), and the energy of the wind is converted into rotational force by the rotor (1) It consists of a generator that generates electricity by using.

그리고 전류의 생산은 전방으로부터 불어오는 바람에 의해 로터(1)가 회전되면 회전축(5)과 연동하여 발전기의 회전자가 회전되고 대응되는 고정자에 유도전류 가 발생함으로써 전류가 생산된다.And when the rotor 1 is rotated by the wind blowing from the front, the current is produced by rotating the rotor of the generator in conjunction with the rotating shaft 5 and generating an induced current in the corresponding stator.

그러나 종래의 수평축 풍력발전기는, 블레이드의 각도가 풍속에 따라 가변되지 않는 고정방식으로 풍속이 적당할 때는 문제가 없으나 강풍일 경우에는 블레이드에 과도한 풍압이 작용하여 블레이드가 파손되거나 과도한 풍압에 의한 블레이드의 고속회전으로 발전기에 과부하가 발생하는 등의 문제점이 있었다.However, in the conventional horizontal axis wind power generator, the blade angle does not vary according to the wind speed, so there is no problem when the wind speed is appropriate. However, in the case of strong wind, excessive wind pressure acts on the blade, causing the blade to break or the blade caused by excessive wind pressure. There was a problem such as overloading the generator at high speed rotation.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 강풍 발생시 블레이드에 작용하는 풍압의 세기를 적절히 조절할 수 있도록 회전축의 선단에 블레이드 각도조절장치를 설치함으로써, 블레이드에 과도한 풍압이 작용하여 블레이드가 파손되거나 과도한 풍압에 의한 블레이드의 고속회전으로 발전기에 과부하가 발생하는 등의 문제를 방지할 수 있도록 한 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention, by installing the blade angle adjusting device at the tip of the rotating shaft to properly adjust the strength of the wind pressure acting on the blade during the strong wind, excessive wind pressure acts on the blade to damage the blade or due to excessive wind pressure It is to provide a blade angle adjusting device for a wind power generator to prevent problems such as overloading the generator by the high speed rotation of the blade.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 발명한 것으로, 본 발명은 발전기와 연결되는 회전축 선단과 결합할 수 있도록 회전축의 외경에 부합되는 크기로 중앙에 천공 형성되는 관통공과, 전방 중앙 및 가장자리에 볼록한 결합축 및 테두리부가 형성되도록 결합축 및 테두리부 사이에 오목하게 형성되는 결합공간과, 상기 결합공간과 연통되도록 테두리부 외측에서 중앙 방향으로 관통되면서 중앙을 중심으로 등간격의 복수로 형성되는 결합공으로 이루어지는 회전체와; 상기 결합공간에 위치하도록 결합축에 회전가능하도록 끼움결합되는 제1베벨기어와; 날개 부위는 회전체의 외주에 위치되고 상기 날개와 연결되는 블레이드축의 선단은 회전체의 결합공을 통과하여 결합공간에 위치되는 블레이드와; 상기 제1베벨기어와 맞물림 설치되도록 블레이드축 선단에 설치되는 제2베벨기어와; 상기 결합공에 대응설치된 블레이드축과 블레이드축 사이에 위치하도록 중앙을 중심으로 등간격으로 설치되는 것으로서, 한쪽 끝단은 결합공간에 고정설치되고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어의 외주에 연결설치되는 지지스프링을; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention has been invented to solve the above technical problem, the present invention is a through-hole formed in the center with a size corresponding to the outer diameter of the rotary shaft to be coupled to the rotary shaft end connected to the generator, the front center and the edge A coupling space formed concave between the coupling shaft and the edge portion so as to form a convex coupling shaft and the edge portion, and a plurality of equal intervals formed around the center while penetrating toward the center from the outside of the edge portion so as to communicate with the coupling space. A rotating body comprising a coupling hole; A first bevel gear that is rotatably fitted to the coupling shaft to be located in the coupling space; The blade portion is located on the outer periphery of the rotating body and the blade shaft is connected to the tip of the blade passing through the coupling hole of the rotating body is located in the coupling space; A second bevel gear installed at the tip of the blade shaft to be engaged with the first bevel gear; Supported to be installed at equal intervals around the center so as to be located between the blade shaft and the blade shaft installed corresponding to the coupling hole, one end is fixed to the coupling space and the other end is connected to the outer circumference of the first bevel gear Springs; Characterized in that configured to include.

또한, 상기 블레이드는, 회전체에 형성된 결합공에 대응하여 결합공의 수만큼 설치됨을 특징으로 한다.In addition, the blade is characterized in that as installed in the number of the coupling holes corresponding to the coupling holes formed in the rotating body.

본 발명의 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치는 강풍 발생시 블레이드에 작용하는 풍압의 세기를 적절히 조절할 수 있도록 회전축의 선단에 블레이드 각도조절장치를 설치함으로써, 강풍 발생시 블레이드에 과도한 풍압이 작용하여 블레이드가 파손되거나 과도한 풍압에 따른 블레이드의 고속회전을 방지하여 발전기의 과부하 발생을 하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Blade angle adjusting device for a wind turbine of the present invention by installing a blade angle adjusting device at the tip of the rotating shaft to properly adjust the strength of the wind pressure acting on the blade when a strong wind occurs, the blade is damaged due to excessive wind pressure acting on the blade during the strong wind By preventing the high-speed rotation of the blades due to excessive wind pressure there is an effect that can prevent the overload of the generator.

본 발명은 발전기와 연결되는 회전축 선단과 결합할 수 있도록 회전축의 외경에 부합되는 크기로 중앙에 천공 형성되는 관통공과, 전방 중앙 및 가장자리에 볼록한 결합축 및 테두리부가 형성되도록 결합축 및 테두리부 사이에 오목하게 형성되는 결합공간과, 상기 결합공간과 연통되도록 테두리부 외측에서 중앙 방향으로 관통되면서 중앙을 중심으로 등간격의 복수로 형성되는 결합공으로 이루어지는 회전체와; 상기 결합공간에 위치하도록 결합축에 회전가능하도록 끼움결합되는 제1베벨기어와; 날개 부위는 회전체의 외주에 위치되고 상기 날개와 연결되는 블레이드 축의 선단은 회전체의 결합공을 통과하여 결합공간에 위치되는 블레이드와; 상기 제1베벨기어와 맞물림 설치되도록 블레이드축 선단에 설치되는 제2베벨기어와; 상기 결합공에 대응설치된 블레이드축과 블레이드축 사이에 위치하도록 중앙을 중심으로 등간격으로 설치되는 것으로서, 한쪽 끝단은 결합공간에 고정설치되고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어의 외주에 연결설치되는 지지스프링을; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention provides a through hole formed in the center with a size corresponding to the outer diameter of the rotating shaft so as to be coupled to the front end of the rotating shaft connected to the generator, and between the coupling shaft and the rim so that the convex coupling shaft and the edge are formed at the front center and the edge. A rotating body formed of a concave coupling space and a coupling hole formed in a plurality of equal intervals around the center while penetrating toward the center from the outside of the edge portion so as to communicate with the coupling space; A first bevel gear that is rotatably fitted to the coupling shaft to be located in the coupling space; The blade portion is located on the outer periphery of the rotating body and the blade tip is connected to the blade shaft is passed through the coupling hole of the rotating body is located in the coupling space; A second bevel gear installed at the tip of the blade shaft to be engaged with the first bevel gear; Supported to be installed at equal intervals around the center so as to be located between the blade shaft and the blade shaft installed corresponding to the coupling hole, one end is fixed to the coupling space and the other end is connected to the outer circumference of the first bevel gear Springs; Characterized in that configured to include.

또한, 상기 블레이드는, 회전체에 형성된 결합공에 대응하여 결합공의 수만큼 설치됨을 특징으로 한다.In addition, the blade is characterized in that as installed in the number of the coupling holes corresponding to the coupling holes formed in the rotating body.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면도이며, 도 4는 본 발명의 강풍시 블레이드의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 강풍시 블레이드의 작동상태를 나타낸 측면도를 각각 도시한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.Figure 2 is a front view according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a front view showing the operating state of the blade during the strong wind of the present invention, Figure 5 is a strong wind of the present invention As showing a side view showing the operating state of the blade each, the following describes the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이 풍력발전기의 심장부에 해당되는 부분으로서 로터에 의해 얻어진 회전력을 전기에너지로 변환시키기 위한 기어박스, 발전기(10), 회전축(11), 제어장치 등 거의 대부분의 모든 장치들이 내부에 설치되는 나셀과, 나셀이 지상에서 일정한 높이에 위치하도록 지탱해 주는 타워로 구성되는 종래의 풍력발전기에 있어서,Blade angle control device for a wind turbine of the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the gear box, generator 10 for converting the rotational force obtained by the rotor to the electric energy as a portion corresponding to the heart of the wind turbine, In a conventional wind power generator comprising a nacelle in which almost all devices such as a rotating shaft 11 and a control device are installed therein, and a tower supporting the nacelle at a predetermined height on the ground,

상기 회전축(11)의 선단에 블레이드 각도조절장치를 설치함으로써, 강풍 발생시 과도한 풍압으로 인해 블레이드(23)가 파손되거나 과도한 풍압에 따른 블레이드(23)의 고속회전으로 발전기(10)에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.By installing a blade angle adjusting device at the tip of the rotary shaft 11, the blade 23 is damaged due to excessive wind pressure during the strong wind or the overload occurs in the generator 10 due to the high-speed rotation of the blade 23 according to the excessive wind pressure It is to prevent things.

즉, 상기 블레이드 각도조절장치는, 회전축(11)의 선단에 축설되는 회전체(20)와 상기 회전체(20)의 전방 중앙에 위치하도록 결합되는 제1베벨기어(21)와 상기 회전체(20)의 중앙을 중심으로 등간격의 복수로 설치되는 블레이드(23)로 구성된다.That is, the blade angle adjusting device, the first bevel gear 21 and the rotating body (20) coupled to the rotating body 20 which is arranged at the front end of the rotating shaft 11 and is located in the front center of the rotating body (20) Consists of a plurality of blades 23 are provided in a plurality of equal intervals around the center of the 20.

상기 회전체(20)는, 일정 두께의 원형으로 형성되는 것으로서 중앙에는 회전축(11)의 선단 외경에 부합되는 관통공(201)이 형성되고 회전체(20) 전방의 대략 중간 부위에는 오목한 결합공간(202)이 형성된다.The rotating body 20 is formed in a circular shape having a predetermined thickness, and a through hole 201 is formed in the center corresponding to the outer diameter of the distal end of the rotating shaft 11, and a concave coupling space is formed in a substantially middle portion in front of the rotating body 20. 202 is formed.

상기 결합공간(202)의 형성으로 회전체(20)의 중앙에는 제1베벨기어(21)가 결합되는 결합축(203)이 형성되고 가장자리에는 결합공(205)이 형성되는 테두리부(204)가 형성된다.Formation of the coupling space 202 is formed in the center of the rotating body 20, the coupling shaft 203 is coupled to the first bevel gear 21 is coupled to the edge portion 204 is formed with a coupling hole 205 at the edge Is formed.

상기 결합공(205)은, 블레이드축(232)이 결합되는 부위로서 회전체(20)의 중앙을 중심으로 등간격의 복수로 천공 형성된다.The coupling hole 205 is a portion where the blade shaft 232 is coupled is formed in a plurality of holes at equal intervals around the center of the rotating body 20.

즉, 상기 결합공(205)은 블레이드축(232)에 부합되는 원형으로 천공 형성되 며 결합공간(202)과 연통되도록 회전체(20)의 외측에서 회전체(20)의 중심을 향하도록 형성된다.That is, the coupling hole 205 is formed in a circular hole corresponding to the blade shaft 232 and is formed to face the center of the rotating body 20 from the outside of the rotating body 20 to communicate with the coupling space 202. .

한편, 결합공(205)의 수는 블레이드(23)와 대응하여 같은 수로 형성되는데 예를 들어 2개의 블레이드(23)가 설치될 경우에는 이와 대응하여 2개의 결합공(205)이 형성되고, 3개의 블레이드(23)가 설치될 경우에는 이와 대응하여 3개의 결합공(205)이 형성된다.On the other hand, the number of the coupling holes 205 is formed in the same number corresponding to the blade 23, for example, when two blades 23 are installed two corresponding coupling holes 205 are formed correspondingly, 3 When two blades 23 are installed, three coupling holes 205 are formed correspondingly.

상기 제1베벨기어(21)는, 맞물림되는 이 부분이 전방을 향하고 후방이 결합공간(202)에 위치하도록 회전체(20)의 결합축(203)에 회전 가능하도록 끼움 결합된다.The first bevel gear 21 is rotatably fitted to the coupling shaft 203 of the rotating body 20 such that the engaged portion faces forward and the rear side is located in the coupling space 202.

그리고 제1베벨기어(21)의 중앙에는 결합축(203)의 외경에 부합되는 크기의 결합공이 천공 형성된다.In the center of the first bevel gear 21, a coupling hole having a size corresponding to the outer diameter of the coupling shaft 203 is perforated.

상기 제1베벨기어(21)는, 결합공간(202) 내에서 작동이 원활하도록 결합공간(202) 보다는 작은 크기로 형성되며 블레이드축(232) 선단에 설치된 제2베벨기어(22)와 맞물림 설치되어 제2베벨기어(22)와 연동하여 작동이 이루어진다.The first bevel gear 21 is formed in a smaller size than the coupling space 202 so as to operate smoothly in the coupling space 202 and is engaged with the second bevel gear 22 installed at the tip of the blade shaft 232. The operation is made in conjunction with the second bevel gear (22).

상기 블레이드(23)는, 블레이드축(232)과 블레이드축(232)에 결합되는 날개(231)로 구성되며, 회전체(20)와의 결합시 블레이드축(232)의 선단이 결합공(205)을 통과하여 대략 제1베벨기어(21)의 이 부위에 위치되고, 날개(231)는 회전체(20) 외측에 위치하도록 결합이 이루어지면서 블레이드축(232) 선단에는 제1베 벨기어(21)와 맞물림되는 제2베벨기어(22)가 축설된다.The blade 23 is composed of a blade shaft 232 and the blade 231 is coupled to the blade shaft 232, the end of the blade shaft 232 when combined with the rotating body 20 is the coupling hole 205 The first bevel gear 21 is positioned at this portion of the first bevel gear 21 and the wing 231 is positioned to be positioned outside the rotor 20 while passing through the first bevel gear 21 at the tip of the blade shaft 232. ) And a second bevel gear 22 is engaged.

이 제2베벨기어(22)는, 제1베벨기어(21)와 맞물림 되도록 블레이드축(232) 선단에 축설되며, 물론 제1베벨기어(21)보다 작은 크기로 형성되고 외주에는 제1베벨기어(21)의 이 부위에 대응하여 맞물림되는 이가 형성된다.The second bevel gear 22 is arranged at the tip of the blade shaft 232 so as to be engaged with the first bevel gear 21, and is formed to be smaller than the first bevel gear 21, and the first bevel gear is formed on the outer circumference. Corresponding teeth are formed in correspondence with this part of (21).

한편, 회전체(20)의 결합공간(202)에는 지지스프링(24)이 설치된다.On the other hand, the support spring 24 is installed in the coupling space 202 of the rotating body 20.

이 지지스프링(24)은, 회전체(20)에 등간격으로 설치된 블레이드(23)와 블레이드(23) 사이 안쪽에 위치하도록 설치된다.The support spring 24 is provided to be positioned inward between the blade 23 and the blade 23 provided at equal intervals on the rotating body 20.

그리고 지지스프링(24)은, 한쪽 끝단은 회전체(20)의 결합공간(202)에 고정설치되고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어(21)의 외주와 연결되도록 설치된다.And the support spring 24, one end is fixedly installed in the coupling space 202 of the rotating body 20, the other end is installed to be connected to the outer circumference of the first bevel gear (21).

이와 같이 지지스프링(24) 양단을 결합공간(202) 및 제1베벨기어(21)에 연결설치하는 것은, 강풍일 경우 도 4와 같이 블레이드(23)의 각도가 틀어지면 연동하여 제2베벨기어(22)와 맞물림 된 제1베벨기어(21)도 회전되면서 지지스프링(24) 또한 제1베벨기어(21)가 회전된 거리만큼 인장 되었다가 바람이 약풍으로 변하면 지지스프링(24)의 복원력에 의해 블레이드(23)를 원래 각도로 쉽게 되돌릴 수 있게 하기 위한 것이다.In this way, connecting both ends of the support spring 24 to the coupling space 202 and the first bevel gear 21 is a second bevel gear by interlocking when the angle of the blade 23 is turned as shown in FIG. When the first bevel gear 21 engaged with the 22 is also rotated, the support spring 24 is also stretched by the distance that the first bevel gear 21 is rotated, and when the wind changes to weak winds, the restoring force of the support spring 24 is reduced. This allows the blade 23 to be easily returned to its original angle.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치는, 풍압의 세기에 따라 블레이드(23)의 각도를 조절할 수 있도록 회전축(11) 선단에 블레이드 각도조절장치를 설치함으로써, 강한 풍압으로부터 블레이드(23)를 보 호하고 블레이드(23)의 고속회전을 막아 발전기(10)의 과부하 발생을 방지할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.As described above, the blade angle adjusting device for a wind power generator of the present invention, by installing the blade angle adjusting device at the tip of the rotary shaft 11 to adjust the angle of the blade 23 according to the strength of the wind pressure, the blade from the strong wind pressure It is to protect (23) and to prevent the high-speed rotation of the blade 23 to prevent the occurrence of overload of the generator 10, with reference to the accompanying drawings will be described the operation of the present invention.

종래의 풍력발전기는 블레이드의 각도를 조절할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않아 풍속이 약할 경우에는 문제가 없으나, 강풍일 경우에는 블레이드에 풍압이 강하게 작용하기 때문에 블레이드에 과도한 풍압이 전달되어 블레이드가 파손되거나 강한 풍압에 의한 블레이드의 고속회전으로 발전기에 과부하가 발생하는 문제가 있었다.Conventional wind power generators do not have a device to adjust the angle of the blade is not a problem when the wind speed is weak, but in the case of strong winds because the wind pressure acts strongly on the blade is transmitted to the blade excessive wind pressure to the blade is damaged or strong The high speed rotation of the blades due to wind pressure caused a problem of overloading the generator.

그러나 본 발명은 풍속에 따라 블레이드(23)의 각도가 가변되기 때문에 풍력발전기 자체 손상을 주지 않고 안정적인 발전을 이룰 수 있다.However, since the angle of the blade 23 is variable according to the wind speed, the present invention can achieve stable power generation without damaging the wind turbine itself.

이하 본 발명의 블레이드 각도조절장치의 작동을 살펴보기로 한다.Hereinafter will be described the operation of the blade angle adjusting device of the present invention.

먼저, 풍속이 약할 경우에는 도 2, 3과 같이 블레이드(23) 날개(231)에 작용하는 풍압의 세기가 블레이드(23) 날개(231)를 회전시킬 만큼 강하지 않기 때문에 블레이드(23)의 날개(231)의 각도가 원래의 각도를 유지하면서 회전한다.First, when the wind speed is weak, as shown in FIGS. 2 and 3, the strength of the wind pressure acting on the blade 23 blade 231 is not strong enough to rotate the blade 23 blade 231. The angle of 231 rotates while maintaining the original angle.

이때, 블레이드(23)의 회전력은 회전체(20)를 거처 회전축(11)에 전달되고 회전축(11)의 회전력은 최종 발전기(10)에 전달되어 전력이 생산된다.At this time, the rotational force of the blade 23 is transmitted to the rotating shaft 11 via the rotating body 20 and the rotating force of the rotating shaft 11 is transmitted to the final generator 10 to produce power.

그러나 강풍일 경우에는 도 4, 5와 같이 블레이드(23) 날개(231)에 작용하는 풍압의 세기가 블레이드(23) 날개(231)를 회전시킬 만큼 강하게 작용하기 때문에 블레이드(23)는 원래의 각도를 유지하지 못하고 바람의 방향과 수평에 가깝도록 틀어지게 된다.However, in the case of a strong wind, as shown in Figs. 4 and 5, the strength of the wind pressure acting on the blades 231 of the blades 23 is strong enough to rotate the blades 231 of the blades 23, so that the blades 23 have their original angles. It cannot be maintained and is twisted to be close to the wind direction and horizontal.

이때, 블레이드축(232) 선단의 제2베벨기어(22)는 회전하고, 제1베벨기어(21) 또한 제2베벨기어(22)와 맞물림 되어 있기 때문에 회전하게 된다.At this time, the second bevel gear 22 at the tip of the blade shaft 232 is rotated, and because the first bevel gear 21 is also engaged with the second bevel gear 22 is rotated.

그리고 제1베벨기어(21)가 회전하게 되면 지지스프링(24)도 제1베벨기어(21)가 회전한 만큼 인장 되는데, 이것은 지지스프링(24)의 한쪽 끝단은 회전체(20)의 결합공간(202)에 연결되어 있고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어(21)에 연결되어 있기 때문이다.When the first bevel gear 21 is rotated, the support spring 24 is also tensioned by the rotation of the first bevel gear 21, which is one end of the support spring 24 coupled to the rotating body 20. And the other end is connected to the first bevel gear 21.

여기서, 블레이드(23) 날개(231)의 각도가 바람의 방향과 수평에 가까운 상태로 틀어지면 질수록 날개(231)에 작용하는 풍압이 약해지므로 과도한 풍압에 의한 블레이드(23)의 파손을 막을 수 있을 뿐만 아니라 과도한 풍압에 다른 블레이드(23)의 고속 회전을 막아 발전기(10)의 과부하 발생을 막을 수 있다.Here, as the angle of the blade 23, the blade 231 is turned in a state close to the horizontal direction of the wind, the wind pressure acting on the blade 231 is weakened to prevent damage of the blade 23 due to excessive wind pressure. In addition, it is possible to prevent the overload of the generator 10 by preventing the high speed rotation of the other blade 23 due to excessive wind pressure.

한편, 바람이 강풍에서 약풍으로 변하여 블레이드(23) 날개(231)에 작용하는 풍압이 인장된 지지스프링(24)의 복원력보다 약해질 경우에는, 지지스프링(24)의 복원력에 의해 제1베벨기어(21)가 회전하고 이와 연동하여 제1베벨기어(21)와 맞물림 된 제2베벨기어(22)가 회전함에 따라 블레이드(23)가 원래의 각도로 되돌아가게 된다.On the other hand, when the wind is changed from strong wind to weak wind and the wind pressure acting on the blade 231 blade 231 is weaker than the restoring force of the tensioned support spring 24, the first bevel gear by the restoring force of the support spring 24 As the 21 rotates and the second bevel gear 22 meshed with the first bevel gear 21 rotates, the blade 23 returns to the original angle.

도 1은 종래의 풍력발전기 사시도.1 is a perspective view of a conventional wind power generator.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정면도.2 is a front view according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면도.3 is a side view according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 강풍시 블레이드의 작동상태를 나타낸 정면도.Figure 4 is a front view showing the operating state of the blade during the strong wind of the present invention.

도 5는 본 발명의 강풍시 블레이드의 작동상태를 나타낸 측면도.Figure 5 is a side view showing the operating state of the blade during the strong wind of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10:발전기 11:회전축 20:회전체10: generator 11: rotating shaft 20: rotating body

21:제1베벨기어 22:제2베벨기어 23:블레이드21: First Bevel Gear 22: Second Bevel Gear 23: Blade

24:지지스프링 201:관통공 202:결합공간24: support spring 201: through hole 202: coupling space

203:결합축 204:테두리부 205:결합공203: Coupling shaft 204: Edge portion 205: Coupling hole

231:날개 232:블레이드축231: wing 232: blade shaft

Claims (2)

발전기와 연결되는 회전축 선단과 결합할 수 있도록 회전축의 외경에 부합되는 크기로 중앙에 천공 형성되는 관통공과, 전방 중앙 및 가장자리에 볼록한 결합축 및 테두리부가 형성되도록 결합축 및 테두리부 사이에 오목하게 형성되는 결합공간과, 상기 결합공간과 연통되도록 테두리부 외측에서 중앙 방향으로 관통되면서 중앙을 중심으로 등간격의 복수로 형성되는 결합공으로 이루어지는 회전체와;Concavity is formed between the coupling shaft and the rim so that the through hole is formed in the center and the convex coupling shaft and the edge are formed at the front center and the edge so as to match the outer diameter of the rotation shaft to be coupled to the tip of the rotating shaft connected to the generator. Rotating body consisting of a coupling space which is formed, and a plurality of coupling holes formed in a plurality of equal intervals around the center while penetrating toward the center from the outside of the edge portion so as to communicate with the coupling space; 상기 결합공간에 위치하도록 결합축에 회전가능하도록 끼움결합되는 제1베벨기어와;A first bevel gear that is rotatably fitted to the coupling shaft to be located in the coupling space; 날개 부위는 회전체의 외주에 위치되고 상기 날개와 연결되는 블레이드축의 선단은 회전체의 결합공을 통과하여 결합공간에 위치되는 블레이드와;The blade portion is located on the outer periphery of the rotating body and the blade shaft is connected to the tip of the blade passing through the coupling hole of the rotating body is located in the coupling space; 상기 제1베벨기어와 맞물림 설치되도록 블레이드축 선단에 설치되는 제2베벨기어와;A second bevel gear installed at the tip of the blade shaft to be engaged with the first bevel gear; 상기 결합공에 대응설치된 블레이드축과 블레이드축 사이에 위치하도록 중앙을 중심으로 등간격으로 설치되는 것으로서, 한쪽 끝단은 결합공간에 고정설치되고 다른 쪽 끝단은 제1베벨기어의 외주에 연결설치되는 지지스프링을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치.Supported to be installed at equal intervals around the center so as to be located between the blade shaft and the blade shaft installed corresponding to the coupling hole, one end is fixed to the coupling space and the other end is connected to the outer circumference of the first bevel gear Springs; Blade angle adjusting device for a wind turbine, characterized in that configured to include. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 블레이드는, 회전체에 형성된 결합공에 대응하여 결합공의 수만큼 설치됨을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드 각도조절장치.The blade, the wind turbine blade angle control device, characterized in that installed in accordance with the number of coupling holes corresponding to the coupling hole formed in the rotating body.
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KR101435379B1 (en) * 2012-09-28 2014-08-28 삼성중공업 주식회사 Braking apparatus for wind power system
CN104863790A (en) * 2015-05-16 2015-08-26 张效新 Worm and gear type wind turbine blade adjusting mechanism
RU2592699C1 (en) * 2015-04-08 2016-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Wind turbine torque and speed controller

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