KR20110030657A - 풍력 발전 장치 및 풍력 발전 장치의 제어 방법 - Google Patents

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KR20110030657A
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다카시 도요하라
마사유키 하시모토
다카토시 마츠시타
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

풍차 날개를 용이하게 또한 단시간에 적절한 위치에 정지시킬 수 있는 풍력 발전 장치를 제공한다. 풍차 날개(5)의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 피치 제어 장치(11)에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 풍차 날개(5)의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키고, 각도 검출 장치(12)의 검출 결과에 근거하여, 풍차 날개(5)의 회전을 소망하는 위치에서 정지시키도록 브레이크 디스크(13), 브레이크 장치(14)를 구동 제어한다.

Description

풍력 발전 장치 및 풍력 발전 장치의 제어 방법{WIND TURBINE GENERATING DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING WIND TURBINE GENERATING DEVICE}
본 발명은, 자연 에너지인 바람을 회전력으로 변환하는 풍차를 이용하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치에 관한 것이고, 특히 풍차를 소망하는 위치에 정지시키는 정지 위치 제어 장치를 구비한 풍력 발전 장치에 관한 것이다.
종래, 자연 에너지인 풍력을 이용하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치가 알려져 있다. 이 종류의 풍력 발전 장치는, 지주상에 설치된 나셀(nacelle)에, 풍차 날개를 부착한 로터 헤드와, 이 로터 헤드와 일체로 회전하도록 연결된 주축과, 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 주축을 연결한 증속기와, 증속기의 축출력에 의해 구동되는 발전기를 마련한 것이다. 이와 같이 구성된 풍력 발전 장치에 있어서는, 풍력을 회전력으로 변환하는 풍차 날개를 구비한 로터 헤드 및 주축이 회전하여 축출력을 발생시키고, 주축에 연결된 증속기를 통해 회전수를 증속한 축출력이 발전기에 전달된다. 이 때문에, 풍력을 회전력으로 변환하여 얻어지는 축출력을 발전기의 구동원으로 하여, 발전기의 동력으로서 풍력을 이용한 발전을 행할 수 있다.
그런데, 로터 헤드 내에는, 풍차 날개를 구동하는 유압 실린더, 유압 실린더에 유압을 공급하는 서보 밸브 및 제어 기기 등의 여러 가지의 기기가 마련되고, 이들 기기는, 정기적인 유지 보수를 필요로 한다. 유지 보수시에는, 풍차를 정지시켜 작업원이 로터 헤드 내에 들어 갈 필요가 있지만, 회전하고 있는 풍차를 정지시키는 경우에, 풍차의 정지 위치(각도)를 예측하는 것이 곤란했다. 또한, 작업 효율 향상의 관점에서, 유지 보수의 대상이 되는 기기에 따라, 풍차를 특정한 위치(각도)에 정지시키고 싶다고 하는 요망도 있다.
특허 문헌 1에는, 지주를 쓰러뜨려 유지 보수를 행할 때에 보수용 지주와 풍차 날개가 간섭하지 않도록, 풍차가 소정의 각도가 되었을 때에 브레이크를 걸어, 풍차 날개(날개 부재)와 풍차 날개의 사이가 연직 아래쪽을 나타내는 위치에 정지시키는 기술이 개시되어 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 공보 평 3-47479 호
그러나 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 브레이크를 걸 때의 풍차의 회전 속도가 큰 경우에는 관성에 의한 각도의 어긋남이 크고, 충분한 정지 위치 정밀도가 얻어지지 않고, 충격에 의한 구조물로의 영향도 크다. 또한, 그 영향을 피하기 위해, 브레이크 동작을 극저속 이하의 조건으로 제한하면, 풍차가 소망하는 위치에 도달하지 않아, 정지 위치의 정밀도가 저하된다. 이 때문에, 풍차의 관성을 고려하여 감속에 요하는 회전 각도만큼 앞쪽의 위치를 브레이크의 타이밍으로 하는 수법도 기재되어 있지만, 감속 중의 풍력의 변화에 따라 감속의 비율도 변화되기 때문에, 충분한 정지 위치 정밀도가 얻어지지 않는다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 풍차 날개를 용이하게 또한 단시간에 적절한 위치에 정지시킬 수 있는 풍력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태에 따른 풍력 발전 장치는, 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 브레이크 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더(Feather)측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 감속시키고, 감속시킨 상태에서, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 브레이크 수단을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 형태에 따르면, 풍량 발전 장치가 발전 상태에 있는 등 풍차 날개의 회전 중에, 풍차 날개의 회전을 정지시키기 위한 정지 신호를 수신한 경우, 피치각 제어 수단에 의해, 풍차 날개의 피치각을 페더측으로 제어하는 것으로 그 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시킨다. 여기서, 소정의 속도란, 정격 회전수(예컨대 15rpm 정도)의 5% 이하, 바람직하게는 1% 이상 5% 이하의 범위 등, 브레이크 수단의 응답 속도 등도 고려하여, 풍차 날개의 정지 위치를 소망하는 정밀도 범위 내에서 정하는 것이 가능하고, 또한 풍차 날개가 정지하지 않을 정도의 극저속인 것이 바람직하다. 그리고, 소정의 속도까지 감속된 상태에서, 위치 검출 수단에 의해, 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 브레이크 수단을 구동시킨다. 여기서, 목표 위치는, 브레이크 수단을 구동하고 나서 풍차 날개를 정지시키기까지의 시간적인 어긋남을 고려하여, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치인 소망하는 위치보다 앞쪽에 설정되어 있기 때문에, 위치 검출 수단이 목표 위치를 검출한 후에 브레이크 수단을 구동시킴으로써, 풍차 날개가 소망하는 위치에서 정지한다.
이와 같이, 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도로 유지한 상태로부터 정지시키기 때문에, 급격히 정지시키는 것에 의한 풍력 발전 장치로의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 풍차 날개의 회전은 소정의 회전 속도로 유지되어 있기 때문에, 풍차 날개의 위치를 검출하고 나서 풍차 날개를 정지하기까지의 사이의 풍차 날개의 이동량이 매우 적어, 정지 위치를 정밀하게 유지할 수 있다. 이와 같이, 풍차 날개를 소망하는 위치에서 용이하게 정지시킬 수 있기 때문에, 예컨대, 유지 보수시의 작업 효율이 향상된다.
또, 브레이크 수단으로서는, 예컨대, 디스크 브레이크가 적합하게 이용되고, 이 경우, 브레이크 디스크를 제동하는 브레이크 패드 및 브레이크 캘리퍼 등이 마련된다. 또한, 피치 제어 수단은, 풍력 발전 장치가 발전 상태에 있는 경우에는, 풍차 날개의 피치각을 제어하여 풍차 날개의 회전 속도를 감속시키고, 풍차 날개의 회전 속도가 이 소정의 회전 속도에 도달했을 때에, 다시 풍차 날개의 피치각을 전환하여 이 소정의 회전 속도를 유지시키도록 제어할 수도 있다. 또한, 풍량 발전 장치가 정지 상태에 있는 경우에는, 정지 상태로부터 소정의 회전 속도가 얻어지는 피치각으로 제어할 수도 있다.
본 발명의 제 2 형태에 따른 풍력 발전 장치는, 풍차 날개를 소정의 회전 속도로 회전시키도록 상기 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련된 자석과, 상기 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지할 때에, 그 자석과 대향하는 위치에 마련된 전자석을 구비하고, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키고, 감속시킨 상태에서, 상기 전자석을 여자시키는 것에 의해 그 전자석에 상기 자석을 끌어당겨 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 형태에 따르면, 풍량 발전 장치가 발전 상태에 있는 등 풍차 날개의 회전 중에, 풍차 날개의 회전을 정지시키기 위한 정지 신호를 수신한 경우, 피치각 제어 수단에 의해, 풍차 날개의 피치각을 페더측으로 제어하는 것으로 그 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시킨다. 그리고, 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련된 자석과, 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지할 때에 대치하는 위치에 마련된 전자석을 여자한다. 이 때문에, 전자석에 자석이 끌어당겨져, 자석이 전자석에 고정된다. 자석은 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련되어 있기 때문에, 자석이 전자석에 고정되는 것에 의해, 디스크의 회전이 정지하고, 이 결과, 풍차 날개의 회전도 정지한다.
이와 같이, 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도로 유지한 상태로부터 정지시키기 때문에, 급격히 정지시키는 것에 의한 풍력 발전 장치로의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 미리 전자석이 풍차 날개가 소망하는 위치, 즉, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치에 정지할 때에, 디스크에 마련된 자석과 대향하는 위치에 마련되어 있기 때문에, 풍차 날개의 위치 검출 등을 행하지 않더라도, 전자석을 여자하는 것만으로, 용이하게 풍차 날개를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있기 때문에, 예컨대, 유지 보수시의 작업 효율이 향상된다. 또, 자석 및 전자석은, 어느 한쪽이 소망하는 위치, 즉, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치와 대응하는 위치에 고정하여 마련할 필요가 있지만, 어느 한쪽을 고정시킬지는 적절히 설계 변경 가능하다. 즉, 전자석의 위치가 정해져 있는 경우에는, 디스크의 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지했을 때에 전자석과 대치하는 위치에 마련한다. 이 경우에도, 디스크는 풍차 날개와 일체로 회전하기 때문에, 자석이 전자석에 고정되는 것에 의해, 디스크의 회전이 소망하는 위치에서 정지하고, 이 결과, 풍차 날개의 회전도 소망하는 위치에서 정지한다.
또, 마찬가지로, 피치 제어 수단은, 풍력 발전 장치가 발전 상태에 있는 경우에는, 풍차 날개의 피치각을 제어하여 풍차 날개의 회전 속도를 감속시키고, 풍차 날개의 회전 속도가 이 소정의 회전 속도에 도달했을 때에, 다시 풍차 날개의 피치각을 전환하여 이 소정의 회전 속도를 유지시키도록 제어할 수도 있다. 또한, 풍량 발전 장치가 정지 상태에 있는 경우에는, 정지 상태로부터 소정의 회전 속도가 얻어지는 피치각으로 제어할 수도 있다.
본 발명의 제 3 형태에 따른 풍력 발전 장치는, 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개를 소정의 속도로 회전시키는 회전 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하고, 그 후, 상기 회전 수단을 구동하여 상기 풍차 날개를 회전시키고, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 회전 수단을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 형태에 따르면, 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키기 위한 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하고, 풍차 날개의 회전이 감속 또는 정지한 후에, 회전 수단에 의해 풍차 날개를 소정의 속도로 회전시킨다. 이 회전 수단에는, 소정의 회전 속도가 얻어지는 정도의 모터 등이 채용된다. 또, 소정의 속도란, 상기한 바와 같이, 풍차 날개의 정지 위치를 소망하는 정밀도 범위 내에서 정하는 것이 가능하고, 또한 풍차 날개가 정지하지 않을 정도의 극저속으로 정해진다. 그리고, 회전 수단에 의해 소정의 속도로 풍차 날개가 회전되고 있는 상태에서, 위치 검출 수단에 의해, 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것을 검출했을 때에, 회전 수단의 구동을 정지시킨다. 여기서, 목표 위치는, 회전 수단의 구동을 정지시키고 나서 풍차 날개가 정지하기까지의 시간적인 어긋남을 고려하여, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치인 소망하는 위치보다 앞쪽에 설정되어 있기 때문에, 위치 검출 수단이 목표 위치를 검출한 후에 회전 수단의 구동을 정지시킴으로써, 풍차 날개가 소망하는 위치에서 정지한다.
이와 같이, 회전 수단은, 초저속으로 풍차 날개를 회전시키고 있기 때문에, 풍차 날개의 위치가 소망하는 위치의 앞쪽에 도달한 것을 검출하고 나서, 회전 수단을 정지시킴으로써, 용이하게 풍차 날개를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.
본 발명의 제 4 형태에 따른 풍력 발전 장치의 제어 방법은, 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 브레이크 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키는 단계와, 상기 감속시킨 상태에서, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 브레이크 수단을 구동시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 형태에 따른 풍력 발전 장치의 제어 방법은, 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련된 자석과, 상기 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지할 때에, 그 자석과 대향하는 위치에 마련된 전자석을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키는 단계와, 상기 감속시킨 상태에서, 상기 전자석을 여자시키는 것에 의해 그 전자석에 상기 자석을 끌어당겨 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 형태에 따른 풍력 발전 장치의 제어 방법은, 풍차 날개의 피치각을 전환하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개를 소정의 속도로 회전시키는 회전 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서, 상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하는 단계와, 상기 회전 수단을 구동하여 상기 풍차 날개를 회전시키는 단계와, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 회전 수단의 구동을 정지시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명의 풍력 발전 장치에 따르면, 풍차 날개를 소망하는 위치에서 용이하게 정지시킬 수 있다. 또한, 발전 상태에 있는 풍차 날개를 급격히 정지시킬 필요가 없기 때문에, 급정지에 의한 풍력 발전 장치로의 충격을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 풍력 발전 장치에 있어서의 로터 헤드의 개략을 나타내는 배면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치에 있어서의 풍차 날개의 정지 위치 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 풍차 날개의 회전 속도와 피치 각도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치에 있어서의 풍차 날개의 정지 위치 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치의 변형예에 있어서의 디스크 및 자석의 부착 위치를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치에 있어서의 풍차 날개의 정지 위치 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 풍력 발전 장치의 실시 형태에 대하여, 제 1 실시 형태, 제 2 실시 형태, 제 3 실시 형태의 차례로 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
(제 1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
풍력 발전 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 지지대(6)에 설치된 지주(2), 나셀(3), 로터 헤드(4) 및 3개의 풍차 날개(5a, 5b, 5c)(이하, 특별히 필요가 없을 때는 풍차 날개(5)로서 총칭함)를 구비하고 있다. 나셀(3)은, 지주(2)의 상부에 축받이 장치를 통해 마련되어 지주(2)의 축선 주위에 선회 가능하게 부착되어 있다. 로터 헤드(4)는, 나셀(3)의 일단부에 나셀(3)의 수평축선 주위에 도시하지 않는 주축을 통해 회전 가능하게 부착되어 있다. 로터 헤드(4)의 배면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개(5)의 부착 위치에 펜스(7), 펜스(7)의 사이에 해치(8)가 마련되어 있어, 유지 보수 작업시에는, 해치(8)에서 작업원의 출입이 가능하게 되어 있다. 풍차 날개(5)는, 로터 헤드(4)의 회전축선 주위에 등간격으로 방사상으로 부착되고, 이 결과, 로터 헤드(4)의 회전축선 방향으로부터 풍차 날개(5)에 닿은 바람의 힘이, 로터 헤드(4)를 회전축선 주위로 회전시키는 동력으로 변환되게 되어 있다. 또한, 풍차 날개(5)는, 그 피치 각도를 후술하는 피치 제어 장치(11)에 의해 풍향에 대하여 제어 가능하게 되어 있다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 풍력 발전 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 로터 헤드(4)는, 상술한 바와 같이 풍차 날개(5)가 부착되고 또한, 유압 실린더(10), 피치 제어 장치(11) 및 각도 검출 장치(12)를 구비하고 있다. 유압 실린더(10)는, 로터 헤드(4)에 부착된 풍차 날개(5)를 구동한다. 피치 제어 장치(11)는, 유압 실린더(10)에 공급하는 유압을 제어하는 것으로 풍차 날개(5)의 피치 각도를 풍속 등의 여러 가지 조건에 따라 적절히 제어한다. 각도 검출 장치(12)는, 풍차 날개(5)의 방위각을 각도 신호로서 검출하고, 검출한 각도 신호를 후술하는 정지 위치 제어 장치(15)에 출력한다.
나셀(3)의 내부에는, 증속기(도시하지 않음), 발전기(도시하지 않음), 브레이크 디스크(13), 브레이크 장치(14), 회전수 검출 장치(15) 및 정지 위치 제어 장치(16)를 구비하고 있다. 발전기는, 로터 헤드(4)와 동축의 주축에 마련된 증속기를 통해 로터 헤드(4)에 연결되어, 즉, 로터 헤드(4)의 회전을 증속기로 증속하여 발전기를 구동함으로써, 발전기에서 발전기 출력이 얻어지게 되어 있다. 브레이크 디스크(13)는, 로터 헤드(4)에 주축을 통해 연결되어, 로터 헤드(4) 및 풍차 날개(5)의 회전을 감속 또는 정지시키기 위한 회전체이다. 브레이크 장치(14)는, 브레이크 디스크(13)를 구동 제어하는 것에 의해 로터 헤드(4) 및 풍차 날개(5)의 회전을 감속 또는 정지시키고 또한, 감속 및 정지를 해제한다. 회전수 검출 장치(15)는 풍력에 의한 풍차 날개(5)의 단위 시간당 회전수를 검출하고, 검출 결과를 정지 위치 제어 장치(15)에 송신한다.
정지 위치 제어 장치(16)는, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치(각도)에서 정지시키기 위한 제어를 행한다. 구체적으로는, 풍차 날개(5)의 회전을 정지하고자 할 때에, 풍차 날개(5)의 피치를 파인(fine)(발전측)으로부터 페더(정지측)로 전환하여 제어하기 위한 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신하여, 풍차 날개(5)의 회전 속도를 감속시킨다. 계속해서, 회전수 검출 장치(15)로부터 수신한 회전수에 근거하여 풍차 날개(5)의 회전 속도를 산출하고, 회전 속도가 소정의 속도에 가까워졌을 때에, 이들의 회전이 정지하지 않도록, 다시 풍차 날개(5)의 피치를 약간 파인측으로 전환하는 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신한다. 그리고, 각도 검출 장치(12)로부터 송신된 검출 결과에 근거하여, 풍차 날개(5)가 소망하는 위치(각도)가 되었을 때에 브레이크 장치(14)에 브레이크 신호를 보내, 풍차 날개(5)의 회전을 정지시킨다.
계속해서, 상기한 풍력 발전 장치에 있어서의 정지 위치 제어 장치(15)에 의한 풍차 날개(5)의 정지 위치 제어 처리의 과정에 대하여 도 4의 흐름도에 근거하여 설명한다.
정지 위치 제어 처리가 개시되면, 정지 위치 제어 장치(16)는 단계 S11에 있어서, 풍차 날개(5)의 피치 각도를 파인측으로부터 페더측으로 전환하기 위한 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신한다. 피치 제어 장치(11)에서는, 이 신호에 근거하여 풍차 날개(5)의 피치각을 파인측으로부터 페더측으로 전환한다. 이에 의해, 풍차 날개(5)는 바람을 퇴피시키는 방향이 되어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개(5)의 회전 속도가 저하되기 시작한다.
단계 S12에서는, 풍차 날개(5)의 회전 속도가 소정의 속도 이하가 되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 회전수 검출 장치에 의해 풍차 날개(5)의 회전수가 검출되고, 검출 결과에 따른 데이터가 정지 위치 제어 장치(16)에 송신된다. 정지 위치 제어 장치(16)에서는, 수신한 데이터에 근거하여 풍차 날개(5)의 회전 속도가 산출되고, 산출된 회전 속도가, 예컨대, 미리 정해진 역치 이하인지 여부를 판단함으로써, 풍차 날개(5)의 회전 속도가 소정의 속도 이하가 되었는지 여부를 판단한다. 회전 속도가 소정의 속도 이하로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는 이 단계 S12를 반복하고, 회전 속도가 소정의 속도 이하가 되었다고 판단한 경우에는, 다음 단계 S13으로 진행한다. 또, 소정의 회전 속도란, 정격 회전수(예컨대 15rpm 정도)의 5% 이하, 바람직하게는 1%~5%의 범위 등, 브레이크 장치(14)의 응답 스피드 등도 고려하여, 풍차 날개(5)의 정지 위치를 정하는 것이 가능하고, 또한 풍차 날개(5)가 정지하지 않을 정도의 극저속으로 정해진다.
계속해서, 단계 S13에서, 정지 위치 제어 장치(16)는 풍차 날개(5)의 피치 각도를 페더측으로부터, 약간 파인측으로 전환하기 위한 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신한다. 피치 제어 장치(11)에서는, 이 신호에 근거하여 풍차 날개(5)의 피치 각도를 페더측으로부터 약간 파인측으로 전환한다. 여기서, 풍차 날개(5)는, 단계 S12에 있어서의 소정의 회전 속도, 또는 소정의 회전 속도 이하이며, 또한, 풍차 날개(5)가 정지하지 않을 속도에서의 회전을 유지할 필요가 있다. 이 때문에, 약간 파인측이란, 소정의 회전 속도가 얻어지는 피치 각도이며, 단계 S13에 있어서, 풍차 날개(5)는 그와 같은 피치 각도로 전환된다. 이에 의해, 풍차 날개(5)에 다시 바람이 닿아, 풍차 날개(5)의 회전이 소정의 회전 속도로 회전 상태가 유지된다.
다음으로 단계 S14에서, 풍차 날개(5)가 소정의 회전 속도로 회전하고 있을 때에, 3개의 풍차 날개(5a, 5b, 5c) 중, 특정한 풍차 날개(5a)가 목표 위치에 있는지 여부를 판단한다. 여기서, 목표 위치는, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치의 앞쪽이고, 브레이크 장치(14)의 응답 속도나 풍차 날개의 회전 속도 등에 따라 브레이크 장치를 구동하고 나서 풍차 날개가 정지할 때까지 시간을 고려한 위치에 설정한다. 풍차 날개(5a)가 목표 위치에 있는지 여부의 판단은, 각도 검출 장치(12)로부터, 예컨대, 풍차 날개(5a)의 위치를 검출하고, 각도 신호로서 정지 위치 제어 장치(16)에 송신한다. 정지 위치 제어 장치(16)에서는, 수신한 각도 신호에 근거하여, 풍차 날개(5a)가 목표 위치에 도달했는지 여부를 판단하고, 목표 위치에 도달하지 않고 있다고 판단한 경우에는, 목표 위치에 도달했다고 판단할 때까지 이 단계 S14를 반복하고, 목표 위치에 도달했다고 판단한 경우에는, 다음 단계 S15로 진행한다. 또, 목표 위치는, 브레이크 장치(14)의 응답 속도 등에 따라 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치의 앞쪽에 설정한다.
단계 S15에서는, 정지 위치 제어 장치(16)로부터 브레이크 장치(14)에 브레이크 디스크(13)를 정지시키기 위한 제어 신호가 송신되고, 브레이크 장치(14)는 이 제어 신호에 근거하여 브레이크 디스크(13)의 회전을 정지시킨다. 상기한 바와 같이, 풍차 날개(5)가 부착된 로터 헤드(4)는 브레이크 디스크(13)와 주축으로 연결되어 있기 때문에, 브레이크 디스크(13)의 정지에 따라, 로터 헤드(4), 나아가서는 풍차 날개(5)가 소망하는 위치에서 정지하고, 정지 위치 제어 처리가 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 피치각 제어에 의해 풍차 날개(5)의 회전을 소정의 속도까지 감속시키고 나서, 감속된 상태에 있을 때에, 각도 검출 장치의 검출 결과에 근거하여 브레이크 장치를 구동하여 풍차 날개를 정지시키기 때문에, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치에서 용이하게 정지시킬 수 있다. 이 때문에, 예컨대, 로터 헤드(4)의 해치(8)를 작업원의 출입이 용이한 위치가 되도록 정지시킬 수 있어, 유지 보수시의 작업 효율이 향상된다. 또한, 브레이크 장치(14)를 구동시키기 전에, 풍차 날개(5)의 피치 제어를 행하여 저속 회전을 유지하기 때문에, 풍차 날개(5)의 정지 위치를 정밀하게 유지할 수 있고 또한, 급격한 브레이크에 의한 풍력 발전 장치로의 충격도 억제할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
다음으로, 도 6, 도 7을 이용하여 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 상기한 제 1 실시 형태와 공통인 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제 1 실시 형태에 있어서의 브레이크 디스크(13)와 브레이크 장치(14) 대신에, 로터 헤드(4)와 주축을 통해 접속된 디스크(20)를 구비하고 있고, 디스크(20)에 부착된 자석(21)과 전자석(22)으로, 풍차 날개(5)의 정지 위치를 제어하는 점이 다르다. 즉, 디스크(20)의 로터 헤드(4) 또는 풍차 날개(5)를 정지시키고 싶은 위치와 대응하는 위치에 자석(21)이 미리 마련되고, 정지 위치 제어 장치(16)로부터의 제어 신호에 의해 자석(20)을 끌어당기는 방향으로 자화(磁化) 가능한 전자석(22)이 마련되어 있다. 또한, 전자석(22)은, 디스크(20)의 자석(21)과 마주보도록, 또한, 풍차 날개(5)를 정지시키고 싶은 위치와 대응하는 위치에 마련된다.
이하, 이와 같이 구성된 풍력 발전 장치에 있어서의 정지 위치 제어 처리의 과정에 대하여 도 7의 흐름도에 근거하여 설명한다.
정지 위치 제어 처리가 개시되면, 정지 위치 제어 장치(16)는 단계 S21에 있어서, 풍차 날개(5)의 피치 각도를 파인측으로부터 페더측으로 전환하기 위한 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신한다. 피치 제어 장치(11)에서는, 이 신호에 근거하여 풍차 날개(5)의 피치각을 파인측으로부터 페더측으로 전환한다. 이에 의해, 풍차 날개(5)는 바람을 놓치는 방향이 되어, 풍차 날개(5)의 회전 속도가 저하되기 시작한다.
풍차 날개(5)의 회전 속도가 어느 정도 저하된 후에, 다음 단계 S22에서는, 정지 위치 제어 장치(16)에 의해, 전자석(22)의 여자를 개시하여, 자석(21)을 끌어당기는 것이 가능한 자력까지 자화한다. 계속해서, 단계 S23에서, 풍차 날개(5)의 회전이 정지했는지 여부를 판단한다. 즉, 전자석(22)이 자석(21)을 끌어당기는 데 충분한 자력에 대자(帶磁)되어, 풍차 날개(5)와 함께 회전하고 있던 자석(21)이 전자석(22)에 끌어당겨지는 것에 의해, 자석(21)과 전자석(22)이 대치하는 위치에서 디스크(20)가 정지하고, 그 결과, 풍차 날개(5)가 소망하는 위치에서 정지했는지 여부를 판단한다. 정지했다고 판단된 경우에, 정지 위치 제어 처리가 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치에서 용이하게 정지시킬 수 있기 때문에, 예컨대, 로터 헤드(4)의 해치(8)를 작업원의 출입이 용이한 위치가 되도록 정지시킬 수 있어, 유지 보수시의 작업 효율이 향상된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 풍력 발전 장치가 발전 상태에 있지 않고, 풍차 날개(5)가 정지한 상태이더라도, 아이들링(idling)이 가능한 정도의 미풍이 있으면, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다. 또한, 미리 소망하는 위치에 자석(21)을 마련함으로써, 풍차 날개(5)의 위치를 검출하지 않고서 정지 위치를 제어할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 디스크(20)에 자석(21)을 1부분만 부착하는 구성으로 했지만, 예컨대, 도 8에 나타내는 바와 같이, 디스크의 외주측에 영구자석을 등간격으로 복수 마련하여, 디스크의 외주를 포위하도록 전자석을 마련하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 정지시키고 싶은 위치의 전자석만을 대자시킴으로써, 풍차 날개를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.
(제 3 실시 형태)
다음으로, 도 9, 도 10을 이용하여 본 발명의 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 상기한 제 1 실시 형태와 공통인 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제 1 실시 형태에 있어서의 브레이크 디스크(13)와 브레이크 장치(14) 대신에, 제 1 기어(30)를 마련하고, 이 제 1 기어(30)에 접속되어 모터(32)로 구동 가능한 제 2 기어(31)를 마련한 점이 다르다. 즉, 제 1 기어(30)는 로터 헤드(4)에 주축을 통해 접속되고, 풍차 날개(5)와 일체로 회전하도록 마련되어 있다. 제 2 기어(31)는, 소형의 모터(32)에 의해 구동되고, 제 2 기어(31)의 회전이 제 1 기어(30)에 전달되도록 마련되어 있다. 모터(32)는, 정지 위치 제어 장치(16)에 의해 구동 제어되게 되어 있고, 풍차 날개(5)를, 예컨대, 상술한 제 1 실시의 형태에 있어서의 소정의 회전 속도와 같은 저속으로 회전시킬 정도의 소출력인 것이 채용된다.
이하, 이와 같이 구성된 풍력 발전 장치에 있어서의 정지 위치 제어 처리의 과정에 대하여 도 10의 흐름도에 근거하여 설명한다.
정지 위치 제어 처리가 개시되면, 정지 위치 제어 장치(16)는 단계 S31에 있어서, 풍차 날개(5)의 피치 각도를 파인측으로부터 페더측으로 전환하기 위한 제어 신호를 피치 제어 장치(11)에 송신한다. 피치 제어 장치(11)에서는, 이 신호에 근거하여 풍차 날개(5)의 피치각을 파인측으로부터 페더측으로 전환한다. 이에 의해, 풍차 날개(5)는 바람을 놓치는 방향이 되어, 풍차 날개(5)의 회전 속도가 저하되기 시작한다.
풍차 날개(5)의 회전 속도가 충분히 저하된 후에, 다음 단계 S32에서는, 풍차 날개(5)의 회전이 정지했는지 여부를 판단한다. 풍차 날개(5)의 회전이 정지했다고 판단된 경우에는, 다음 단계 S33으로 진행한다. 단계 S33에서는, 정지 위치 제어 장치(16)에 의해 모터(32)를 기동시킨다. 이에 의해 모터(32)의 회전력이, 제 2 기어(31)에 전달되어 제 2 기어(31)가 저속 회전한다. 제 2 기어(31)의 회전은, 제 1 기어(30)에 전달되어 제 1 기어(30)가 회전한다. 제 1 기어(30)가 회전함으로써, 제 1 기어(30)와 주축을 통해 연결된 로터 헤드(4) 및 풍차 날개(5)가 저속으로 회전한다.
다음으로 단계 S34에서, 풍차 날개(5)가 모터(32)의 구동력에 의해 저속으로 회전하고 있을 때에, 3개의 풍차 날개(5a, 5b, 5c) 중, 특정한 풍차 날개(5a)가 목표의 회전 위치에 있는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 각도 검출 장치(12)로부터, 예컨대, 풍차 날개(5a)의 위치를 검출하고, 각도 신호로서 정지 위치 제어 장치(16)에 송신한다. 정지 위치 제어 장치(16)에서는, 수신한 각도 신호에 근거하여, 풍차 날개(5a)가 목표 위치에 도달했는지 여부를 판단하고, 목표 위치에 도달하지 않고 있다고 판단한 경우에는, 목표 위치에 도달했다고 판단할 때까지 이 단계 S34를 반복하고, 목표 위치에 도달했다고 판단한 경우에는, 다음 단계 S35로 진행한다. 또, 목표 위치란, 모터(32)의 응답 속도를 고려하여, 풍차 날개를 정지시키고 싶은 위치의 앞쪽, 즉 소망하는 위치의 앞쪽에 설정된다.
단계 S35에서는, 정지 위치 제어 장치(16)로부터 모터(32)에 모터(32)의 구동을 정지시키기 위한 제어 신호가 송신되고, 이 제어 신호에 근거하여 모터(32)의 구동이 정지된다. 이에 의해, 제 2 기어(32)의 회전이 정지하고, 이에 따라 제 1 기어(30)의 회전도 정지한다. 상기한 바와 같이, 풍차 날개(5)가 부착된 로터 헤드(4)는 제 1 기어(30)와 주축을 통해 연결되어 있기 때문에, 제 1 기어(30)의 정지에 의해, 로터 헤드(4), 나아가서는 회전 날개(5)가 소망하는 위치에서 정지하고, 정지 위치 제어 처리가 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치에서 용이하게 정지시킬 수 있기 때문에, 예컨대, 로터 헤드(4)의 해치(8)를 작업원의 출입이 용이한 위치가 되도록 정지시킬 수 있어, 유지 보수시의 작업 효율이 향상된다. 또한, 모터(32)에 의해 풍차 날개(5)를 저속 회전시킨 상태로부터 정지시키기 때문에, 풍차 날개(5)의 정지 위치를 정밀하게 유지할 수 있고 또한, 급격한 브레이크에 의한 풍력 발전 장치로의 충격도 억제할 수 있다. 또한, 무풍 상태나, 풍차 날개(5)가 정지한 상태라도, 모터(32)를 구동시킴으로써, 풍차 날개(5)를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.
3 : 나셀
4 : 로터 헤드
5a, 5b, 5c : 풍차 날개
7 : 펜스
8 : 해치
12 : 각도 검출 장치
13 : 브레이크 디스크
14 : 브레이크 장치
15 : 회전수 검출 장치
16 : 정지 위치 제어 장치
20 : 디스크
21 : 자석
22 : 전자석
30 : 제 1 기어
31 : 제 2 기어
32 : 모터

Claims (6)

  1. 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과,
    상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 브레이크 수단과,
    상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단
    을 구비하고,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더(feather)측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키고, 감속시킨 상태에서, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 브레이크 수단을 구동시키는
    것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.
  2. 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과,
    상기 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련된 자석과,
    상기 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지할 때에, 상기 자석과 대향하는 위치에 마련된 전자석
    을 구비하고,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키고, 감속시킨 상태에서, 상기 전자석을 여자(勵磁)시키는 것에 의해 상기 전자석에 상기 자석을 끌어당겨 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는
    것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.
  3. 풍차 날개의 피치각을 전환하는 피치각 제어 수단과,
    상기 풍차 날개를 소정의 속도로 회전시키는 회전 수단과,
    상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단
    을 구비하고,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하고, 그 후, 상기 회전 수단을 구동하여 상기 풍차 날개를 회전시켜, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 회전 수단의 구동을 정지시키는
    것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.
  4. 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 브레이크 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키는 단계와,
    상기 감속시킨 상태에서, 상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있는 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 브레이크 수단을 구동시키는 단계
    를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 제어 방법.
  5. 풍차 날개의 피치각을 제어하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개와 일체로 회전하는 디스크에 마련된 자석과, 상기 풍차 날개가 소망하는 위치에 정지할 때에, 그 자석과 대향하는 위치에 마련된 전자석을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하여 상기 풍차 날개의 회전 속도를 소정의 속도까지 감속시키는 단계와,
    상기 감속시킨 상태에서, 상기 전자석을 여자시키는 것에 의해 그 전자석에 상기 자석을 끌어당겨 상기 풍차 날개의 회전을 정지시키는 단계
    를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 제어 방법.
  6. 풍차 날개의 피치각을 전환하는 피치각 제어 수단과, 상기 풍차 날개를 소정의 속도로 회전시키는 회전 수단과, 상기 풍차 날개의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한 풍력 발전 장치의 제어 방법으로서,
    상기 풍차 날개의 회전 정지를 지시하는 정지 신호를 수신했을 때에, 상기 피치각 제어 수단에 의해 피치각을 페더측으로 제어하는 단계와,
    상기 회전 수단을 구동하여 상기 풍차 날개를 회전시키는 단계와,
    상기 위치 검출 수단에 의해 상기 풍차 날개가 소망하는 위치의 앞쪽에 설정되어 있다 목표 위치에 도달한 것이 검출된 경우에, 상기 회전 수단의 구동을 정지시키는 단계
    를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 제어 방법.
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JP (1) JP5566609B2 (ko)
KR (1) KR20110030657A (ko)
CN (1) CN102105684A (ko)
AU (1) AU2010203161A1 (ko)
BR (1) BRPI1004222A2 (ko)
CA (1) CA2731845A1 (ko)
WO (1) WO2010076900A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110204632A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Skala James A Synchronous Induced Wind Power Generation System
US20110204634A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Skala James A Synchronous Induced Wind Power Generation System
WO2013042252A1 (ja) 2011-09-22 2013-03-28 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置及びそのロータ固定方法
IN2012DN03062A (ko) 2011-09-22 2015-07-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
EP2626554B1 (en) 2011-11-30 2014-11-19 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, Ltd. Regenerated energy type generating apparatus and method for producing same
EP2602481B1 (en) 2011-12-06 2016-10-19 Areva Wind GmbH Assembly for fixing in position the pitch angle of a rotor blade of a wind power plant
DE102012215575A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Regeleinrichtung für eine Windenergieanlage sowie Computerprogrammprodukt, digitales Speichermedium und Windenergieanlage
US9644608B2 (en) 2012-12-24 2017-05-09 General Electric Company Method and system for shutting down a wind turbine
US9534584B2 (en) 2013-06-13 2017-01-03 Cooper Industries Holdings Wind turbine electric generator with torque limiting brake
JP6230967B2 (ja) * 2014-07-03 2017-11-15 株式会社日立製作所 風力発電装置及びそのブレードピッチ角調整方法
ES2575101B1 (es) * 2014-12-24 2017-04-05 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Aerogenerador con un sistema de posicionamiento del rotor
DE102015110715A1 (de) * 2015-07-02 2017-01-05 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Steuern einer Rotorblattverstelleinrichtung
JP6370818B2 (ja) * 2016-01-29 2018-08-08 三菱重工業株式会社 風車の制御装置、風車、ロータターニング用プログラム、及び風車のロータターニング方法
JP6765760B2 (ja) * 2016-12-09 2020-10-07 株式会社Ｌｉｘｉｌ 風力発電用の風車制御装置
CN108488037B (zh) * 2018-03-01 2019-07-19 北京金风科创风电设备有限公司 防飞车控制方法和装置、风力发电机组
DE102018113705A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-12 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Windpark
CN113187657A (zh) * 2021-05-26 2021-07-30 许昌许继风电科技有限公司 一种风电机组叶片收桨位置锁定控制方法及装置
CN113236497B (zh) * 2021-06-10 2023-04-28 江苏龙马精密机械有限公司 一种基于风力制动机构的风力发电机
CN115122102A (zh) * 2022-08-30 2022-09-30 兴化市天泰合金制品科技有限公司 一种泵盖钻孔攻牙装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
JPH0347479A (ja) * 1989-07-13 1991-02-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd 風力発電装置の風車停止位置決め装置
JPH06187037A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Victor Co Of Japan Ltd 移動体の停止位置制御装置
JPH07134249A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Nikon Corp 顕微鏡のレボルバ
DE19844258A1 (de) * 1998-09-26 2000-03-30 Dewind Technik Gmbh Windenergieanlage
DE10031473C1 (de) * 2000-06-28 2002-02-28 Tacke Windenergie Gmbh Vorrichtung zum Drehen einer mit einem Rotor verbundenen oder gekoppelten Welle einer Windkraftanlage
JP2002303255A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
US7042109B2 (en) * 2002-08-30 2006-05-09 Gabrys Christopher W Wind turbine
DE10334448B4 (de) * 2003-07-29 2005-09-01 Renk Ag Windkraftanlage
DE102004013624A1 (de) * 2004-03-19 2005-10-06 Sb Contractor A/S Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
US7175389B2 (en) * 2004-06-30 2007-02-13 General Electric Company Methods and apparatus for reducing peak wind turbine loads
ATE405743T1 (de) * 2004-11-18 2008-09-15 Eickhoff Maschinenfabrik Gmbh Törn-vorrichtung zum drehen des antriebsstranges einer windkraftanlage
US7614850B2 (en) * 2006-07-11 2009-11-10 General Electric Company Apparatus for assembling rotary machines
US8028604B2 (en) * 2007-01-26 2011-10-04 General Electric Company Methods and systems for turning rotary components within rotary machines
JP2008309097A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Ebara Corp 風力発電設備及び風力発電用風車制御方法
DE102007058746A1 (de) * 2007-06-18 2008-12-24 Hanning & Kahl Gmbh & Co. Kg Arretierungsvorrichtung für eine Windturbine
US7948100B2 (en) * 2007-12-19 2011-05-24 General Electric Company Braking and positioning system for a wind turbine rotor
DE102008022383B4 (de) * 2008-05-06 2016-01-21 Senvion Gmbh Positionierung eines Rotors einer Windenergieanlage
CN201221440Y (zh) * 2008-07-18 2009-04-15 广州红鹰能源科技有限公司 一种小型风力发电机
DE102008038128B4 (de) * 2008-08-18 2012-03-08 Kenersys Gmbh Verstelleinrichtung zum Verstellen der Drehwinkelposition des Rotors einer Windenergieanlage
ES2358711B1 (es) * 2008-09-18 2012-03-23 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Mã‰todo para parar un aerogenerador en dos etapas.
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
DE102010009857A1 (de) * 2010-03-02 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Abbremsen einer Windenergieanlage und Abbremsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2013042252A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置及びそのロータ固定方法
US9719569B2 (en) * 2011-05-19 2017-08-01 Otis Elevator Company Brake for electric motor
WO2013054394A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 三菱重工業株式会社 風車回転翼のターニング装置、これを備えた風力発電装置
US9470208B2 (en) * 2012-07-05 2016-10-18 General Electric Company Wind turbine and locking method
US9759192B2 (en) * 2012-08-16 2017-09-12 General Electric Company System and method for braking a wind turbine rotor at an overspeed condition

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