KR20110114277A - Wind power generating apparatus - Google Patents

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Abstract

풍력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전윙과, 회전윙에 연결되어 함께 회전되는 회전축과, 회전축에서 전달되는 동력에 의해 전기에너지를 생산하는 발전유닛과, 풍력을 측정하기 위한 풍력계와, 회전윙에 작용하는 토크의 크기를 조절하는 토크 조절부 및 풍력계에서 측정된 풍력 양에 따라서 토크 조절부를 제어하여 회전윙의 토크를 조절하기 위한 제어부를 포함하는 풍력 발전장치가 개시된다. 개시된 풍력장치에 의하면, 바람의 세기게 따라서 회전윙의 회전토크의 크기를 조절하여 회전윙이 적정 범위 내에서 회전될 수 있도록 하여 발전양을 안정적으로 확보할 수 있게 된다.A rotary wing rotatably installed by wind power, a rotary shaft connected to the rotary wing to rotate together, a power generation unit for producing electrical energy by power transmitted from the rotary shaft, an anemometer for measuring wind power, and a rotary wing Disclosed is a wind power generator including a torque adjusting unit for adjusting a magnitude of an acting torque and a controller for controlling a torque control unit according to an amount of wind power measured by an anemometer to adjust torque of a rotary wing. According to the disclosed wind power device, it is possible to stably secure the amount of power generated by adjusting the size of the rotary torque of the rotary wing according to the strength of the wind so that the rotary wing can be rotated within an appropriate range.

Description

풍력 발전장치{WIND POWER GENERATING APPARATUS}Wind Power Generators {WIND POWER GENERATING APPARATUS}

본 발명은 풍력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력의 양에 따라서 회전윙의 회전토크를 조절하여 안정적인 풍력발전이 이루어질 수 있는 풍력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine, and more particularly, to a wind turbine generator capable of stable wind power generation by adjusting the rotational torque of the rotary wing according to the amount of wind.

풍력발전장치는 공기의 유동 즉, 바람이 가진 운동에너지를 기계적 에너지로 변환시킨 뒤, 이를 이용하여 전기에너지를 생산하는 장치로서, 어느 곳에나 존재하는 바람을 에너지원으로 이용할 수 있기 때문에 에너지원 사용에 소모되는 비용이 들지 않고, 또한 환경저해요인이 거의 없는 친환경적인 발전장치이므로 그 사용범위가 점차 증가하고 있다.Wind power generator is a device that converts the flow of air, that is, the kinetic energy of the wind into mechanical energy, and then uses it to produce electrical energy. The range of use is increasing because it is an eco-friendly power generation device that does not cost much energy and has almost no environmental hazards.

풍력발전장치는 수평축 풍력발전 장치(horizontal axis wind turbine)와 수직축 풍력발전장치(vertical axis wind turbine)로 구분될 수 있다. 수평축을 이용하는 방식은 프로펠러 방식으로서 공기 역학적으로 바람의 양력(lift force)을 이용한 블레이드로 구성된 로터를 사용하여 발전 효율은 비교적 높으나 바람이 부는 방향에 따라 로터의 방향을 바꾸어 주어야 하며, 바람의 세기에 따라 블레이드의 각도를 바꾸어 주어야 하는 장치가 필요하다.Wind turbines can be divided into horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines. The method using the horizontal axis is a propeller method, which uses a rotor composed of blades using aerodynamically lift force. The power generation efficiency is relatively high, but the direction of the rotor must be changed according to the direction of wind blowing. Therefore, a device that needs to change the angle of the blade is required.

수직형의 경우에는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과, 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우는 발전장치의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우는 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되고 있다.In the case of the vertical type, there are Darius Rotor, which uses the lift of the wind, and Savonius Rotor, which uses the drag of the wind. There is a problem that an auxiliary one-rotation power device is needed, and in the case of Savonius, because the drag of wind uses the drag of the wind, the rotation speed cannot be higher than the wind speed, so the rotation speed of the rotating shaft is limited. It is mainly used as a wind turbine.

이와 같이 수평식 또는 수직식 모두 그 장단점을 가지고 있는데, 특히 바람의 양에 따라서 그 회전윙의 회전속도에 큰 영향을 주게 되고, 결국 발전양은 물론 기계적인 구성에도 영향을 주게 된다. 특히, 소용량 풍력발전장치의 경우에는, 그 회전윙의 크기가 작기 때문에, 바람의 양의 변화에 따라서 회전윙의 회전속도에 큰 차이가 발생하게 되어 안정적인 발전을 보장하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 바람이 너무 약하면 회전윙이 충분한 회전력을 발휘하지 못하게 되고, 바람이 너무 센 경우에는 회전윙이 너무 빨리 회전하여 발전장치 자체에 부하가 발생하거나, 부품 등에 손상이 발생하는 문제점이 있다.
Thus, both horizontal and vertical have its advantages and disadvantages, in particular, depending on the amount of wind has a great influence on the rotational speed of the rotary wing, eventually affecting the amount of power generation as well as the mechanical configuration. In particular, in the case of a small-capacity wind turbine, since the size of the rotary wing is small, a large difference occurs in the rotational speed of the rotary wing according to the change in the amount of wind, which makes it difficult to ensure stable power generation. In other words, if the wind is too weak, the rotary wing does not exhibit sufficient rotational force, and if the wind is too strong, the rotary wing rotates too fast, causing a load on the power generator itself, or damage to parts or the like.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 바람의 양에 따라서 회전토크를 조절하여 안정적으로 발전을 할 수 있도록 개선된 풍력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an improved wind power generator that can stably generate power by adjusting a rotational torque according to the amount of wind.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력 발전장치는, 풍력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전윙과; 상기 회전윙에 연결되어 함께 회전되는 회전축과; 상기 회전축에서 전달되는 동력에 의해 전기에너지를 생산하는 발전유닛과; 풍력을 측정하기 위한 풍력계와; 상기 회전윙에 작용하는 토크의 크기를 조절하는 토크 조절부; 및 상기 풍력계에서 측정된 풍력 양에 따라서 상기 토크 조절부를 제어하여 상기 회전윙의 토크를 조절하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wind turbine generator of the present invention for achieving the above object, the rotary wing is rotatably installed by the wind; A rotating shaft connected to the rotating wing and rotating together; A power generation unit for producing electric energy by power transmitted from the rotating shaft; An anemometer for measuring wind power; Torque control unit for adjusting the magnitude of the torque acting on the rotary wing; And a controller for controlling the torque adjusting unit according to the amount of wind power measured by the anemometer to adjust the torque of the rotary wing.

여기서, 상기 토크 조절부는, 상기 회전축에 접촉 및 이격되게 설치되는 마찰패드와; 상기 마찰패드를 지지한체 함께 왕복 이동 가능한 가동부재; 및 상기 가동부재를 왕복 이동되게 하는 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the torque control unit, the friction pad is installed in contact with and spaced apart from the rotating shaft; A movable member reciprocating together supporting the friction pad; And a driving unit for allowing the movable member to reciprocate.

또한, 상기 토크 조절부는, 상기 회전축의 회전속도를 가변시켜 상기 발전유닛으로 전달하기 위한 변속유닛을 더 포함하는 것이 좋다.In addition, the torque control unit, it is preferable to further include a transmission unit for transmitting to the power generation unit by varying the rotational speed of the rotary shaft.

또한, 상기 발전유닛에서 발전되는 전기에너지를 충전하는 충전지를 더 포함하며, 상기 토크 조절부는 상기 충전지에 충전된 전원을 이용하여 구동제어되는 것이 좋다.The apparatus may further include a rechargeable battery for charging the electric energy generated by the power generation unit, and the torque controller may be controlled to be driven by using the power charged in the rechargeable battery.

또한, 상기 풍력계에서 측정되는 풍력 양에 따라 상기 토크 조절부를 제어하여 회전윙의 토크를 조절하기 위한 기준값이 룩업테이블로 저장되는 저장부; 및 상기 저장부에 데이터를 입력하기 위한 입력부;를 더 포함하는 것이 좋다.
In addition, the storage unit for controlling the torque control unit according to the amount of wind power measured by the anemometer to store a reference value for adjusting the torque of the rotary wing as a look-up table; And an input unit for inputting data to the storage unit.

본 발명의 풍력 발전장치에 따르면, 풍력 양 즉, 풍력의 크기를 측정하고, 측정결과에 따라서 회전윙에 작용하는 토크의 크기를 증대시키거나, 감소시킴으로써 회전윙이 풍력 양에 상관없이 항상 적정범위의 회전속도로 회전되도록 제어할 수 있다.According to the wind power generator of the present invention, by measuring the amount of wind, that is, the size of the wind power, according to the measurement result by increasing or decreasing the amount of torque acting on the rotary wing is always in the appropriate range irrespective of the amount of wind power It can be controlled to rotate at a rotation speed of.

따라서, 종래와 같이 풍력 양에 따라 회전윙의 회전속도가 너무 빠르거나, 또는 회전하지 못하여 발생되는 문제점을 해결하고, 안정적으로 전기에너지를 생산할 수 있다. 즉, 바람이 세게 불 때에는 회전윙의 회전토크를 크게 하여 회전되게 하여 회전윙이 너무 빠르게 회전하지 않도록 제어하더라도 충분한 발전양을 얻을 수 있도록 할 수 있고, 빨리 회전함에 따른 고장원인 및 부품의 부하를 줄일 수 있다. 그리고 바람이 약하게 불 때에는 회전윙의 회전토크를 작게 조절함으로써 약한 바람에도 회전윙이 빠르게 회전하도록 하여 원하는 발전양을 확보할 수 있게 된다.
Therefore, as described in the related art, it is possible to solve the problem caused by the rotation speed of the rotary wing being too fast or not rotating according to the amount of wind power, and stably produce electric energy. That is, when the wind blows hard, the rotary torque of the rotary wing is increased so that it can be rotated so that a sufficient amount of power can be obtained even if the rotary wing does not rotate too fast. Can be reduced. When the wind blows lightly, the rotating torque of the rotary wing is adjusted to be small so that the rotary wing rotates quickly even in the weak winds, thereby securing a desired amount of power generation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타내 보인 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타내 보인 개략적인 블록 구성도.
도 3은 도 1의 마찰력 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치를 설명하기 위한 도면.1 is a schematic configuration diagram showing a wind power generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic block diagram showing a wind power generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view for explaining the frictional force generating portion of FIG.
4 and 5 are views for explaining the wind power generator according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치(100)는, 풍력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전윙(10)과, 상기 회전윙(10)에 연결되어 함께 회전되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에서 전달되는 동력에 의해 전기에너지를 생산하는 발전유닛(30)과, 풍력을 측정하기 위한 풍력계(40)와, 상기 풍력계(40)에서 측정한 풍력 양에 따라서 회전윙(10)의 토크를 조절하기 위한 토크 조절부(50) 및 제어부(60)를 구비한다.1, 2 and 3, the wind power generator 100 according to an embodiment of the present invention, the rotary wing 10 is rotatably installed by the wind and connected to the rotary wing 10 And rotate together with the rotating shaft 20, the power generation unit 30 for producing electrical energy by the power transmitted from the rotating shaft 20, an anemometer 40 for measuring wind power, and in the anemometer 40 The torque control unit 50 and the control unit 60 for adjusting the torque of the rotary wing 10 according to the measured wind amount is provided.

상기 회전윙(10)은 복수 개가 회전중심의 몸체(11)를 중심으로 하여 방사상으로 복수 설치되며, 그 형상이나, 개수, 길이, 사이즈는 다양하게 제작될 수 있다. 이러한 회전윙(10)에는 상기 회전축(20)이 결합되어, 풍력에 의해 회전축(20)과 함께 회전된다.The rotary wing 10 is a plurality of radially installed around the body 11 of the center of rotation, the shape, number, length, size can be produced in various ways. The rotary shaft 20 is coupled to the rotary wing 10 is rotated together with the rotary shaft 20 by the wind.

상기 회전축(20)은 발전장치(100)의 장치하우징(110)에 회전 가능하게 연결되며, 후술할 변속유닛(71)으로 회전력을 전달한다.The rotary shaft 20 is rotatably connected to the device housing 110 of the power generation device 100, and transmits a rotational force to the transmission unit 71 to be described later.

상기 발전유닛(30)은 회전윙(10)의 회전력을 전달받아서 전기에너지를 생산하기 위한 것으로서, 통상 로터와 스테이터로 구성된다. 이러한 발전유닛(30)은 일반적으로 널리 알려진 기술로부터 쉽게 이해될 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The power generation unit 30 is for producing electrical energy by receiving the rotational force of the rotary wing 10, it is usually composed of a rotor and a stator. Since the power generation unit 30 can be easily understood from a generally known technique, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에서는 발전유닛(30)은 회전축(20) 및 변속유닛(71)을 거쳐 전달되는 회전력을 이용하여 전기를 생산한다. 발전유닛(30)에서 생산된 전기에너지는 충전지(70)로 전달되어 충전되거나 또는 직접 전기 사용처로 공급되어 사용될 수 있다. 이러한 발전유닛(30)은 장치하우징(110) 내에 설치될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the power generation unit 30 produces electricity using the rotational force transmitted through the rotation shaft 20 and the transmission unit 71. The electrical energy produced by the power generation unit 30 may be transferred to the rechargeable battery 70 to be charged, or may be directly supplied and used to supply electricity. The power generation unit 30 may be installed in the device housing 110.

상기 풍력계(40)는 회전윙(10)의 주변에서의 풍력을 측정하도록 설치되며, 측정된 풍력값은 상기 제어부(60)로 전달된다.The anemometer 40 is installed to measure the wind in the vicinity of the rotary wing 10, the measured wind value is transmitted to the controller 60.

상기 토크 조절부(50)는 회전축(20) 주위에 설치되는 하우징(51) 내에 설치될 수 있으며, 그 하우징(51) 내부에 하나 또는 복수개가 구비될 수 있다. 도 3은 하나의 토크 조절부(50)가 하우징(51) 내에 설치된 것을 도시한 것으로서, 토크 조절부(50)는 마찰패드(52)와, 가동부재(53) 및 구동부(54)를 구비한다. 상기 마찰패드(52)는 회전축(20)의 외측에 선택적으로 접촉 및 분리되는 것으로서, 접촉시에는 회전축(20)과의 마찰력에 의해 회전축(20) 즉, 회전윙(10)에 큰 토크를 발생시키게 된다. 여기서 바람직하게는 회전축(20)에는 마찰패드(52)와 접촉을 위한 고정패드(21)가 고정 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 마찰패드(52)와 회전축(20)이 직접 접촉되어 마찰에 의해 회전축(20)이 손상되지 않도록 하고, 별도의 고정패드(21)는 마모에 강한 금속재질로 구성되는 것이 바람직하다.The torque adjusting unit 50 may be installed in a housing 51 installed around the rotation shaft 20, and one or more may be provided in the housing 51. 3 illustrates that one torque control unit 50 is installed in the housing 51, and the torque control unit 50 includes a friction pad 52, a movable member 53, and a driving unit 54. . The friction pad 52 is selectively in contact with and separated from the outside of the rotating shaft 20, when the contact generates a large torque on the rotating shaft 20, that is, the rotary wing 10 by the frictional force with the rotating shaft 20 Let's go. Preferably, the fixed shaft 21 for contact with the friction pad 52 is preferably fixed to the rotating shaft 20. Therefore, the friction pad 52 and the rotating shaft 20 are in direct contact so that the rotating shaft 20 is not damaged by friction, and the separate fixing pad 21 is preferably made of a metal material resistant to abrasion.

상기 마찰패드(52)는 가동부재(53)에 연결되어 지지되며, 그 가동부재(53)의 전진 및 후진운동 즉, 왕복 이동시 함께 이동되어 고정패드(21)에 접촉 및 분리될 수 있게 된다.The friction pad 52 is connected to and supported by the movable member 53, and moves together during the forward and backward movement of the movable member 53, that is, the reciprocating movement, so that the friction pad 52 can be contacted and separated from the fixed pad 21.

상기 구동부(54)는 가동부재(53)를 왕복 구동시키기 위한 것으로서, 본 발명에서는 솔레노이드인 것을 예로 들어 도시하였다. 즉, 구동코일이 권선된 구조로서 구동부(54)를 마련하고, 가동부재(53)는 마그네트로 구성함으로써, 솔레노이드로 전기에너지를 공급시 발생하는 자력에 의해 가동부재(63)가 회전축(20) 쪽으로 강제로 이동하도록 함으로써, 마찰패드(52)가 고정패드(21)에 접촉되어 마찰력을 발생시키게 된다. 따라서 회전윙(10)에 큰 토크를 발생시켜서 풍력이 크더라도 너무 빨리 회전되지 않도록 제어할 수 있게 된다. 또한, 구동부(54)로 인가되는 잔류량을 제어함으로써, 마찰패드(52)가 고정패드(21)에 접촉되는 압력을 조절하여 회전토크를 보다 정밀하게 조절할 수 있다.The drive unit 54 is for reciprocally driving the movable member 53. In the present invention, the solenoid is illustrated as an example. That is, since the driving unit 54 is provided as a structure in which the driving coil is wound, and the movable member 53 is composed of a magnet, the movable member 63 is rotated by the magnetic force generated when the electrical energy is supplied to the solenoid. By forcibly moving toward the friction pad 52, the friction pad 52 comes into contact with the fixed pad 21 to generate friction force. Therefore, by generating a large torque in the rotary wing 10 it is possible to control not to rotate too fast even if the wind is large. In addition, by controlling the residual amount applied to the driving unit 54, the rotational torque can be adjusted more precisely by adjusting the pressure that the friction pad 52 is in contact with the fixing pad 21.

상기와 같이 구동되는 토크 조절부(50)는 제어부(60)에 의해 그 구동이 제어된다. 즉, 제어부(60)는 풍력계(40)에서 측정된 풍력 양에 따라서 회전윙(10)에 작용하는 토크의 크기를 가변시키도록 상기 구동부(54)의 구동을 선택적으로 제어한다. 예를 들어, 풍력이 큰 경우에는, 회전윙(10)이 너무 빨리 회전되는 것을 방지하도록 구동부(54)를 구동제어하여 마찰패드(52)가 고정패드(21)에 접촉되도록 함으로써, 회전윙(10)에 큰 회전토크가 걸리도록 하여 회전속도가 빠르지 않게 조절하여 필요 이상의 고속회전으로 인한 장치의 손상 및 고장발생을 줄일 수 있다.The driving of the torque adjusting unit 50 driven as described above is controlled by the control unit 60. That is, the controller 60 selectively controls the driving of the drive unit 54 to vary the magnitude of the torque acting on the rotary wing 10 according to the amount of wind power measured by the anemometer 40. For example, in the case of large wind, the driving wing 54 is controlled to prevent the rotary wing 10 from being rotated too quickly, so that the friction pad 52 is in contact with the fixed pad 21, thereby causing the rotary wing ( It is possible to reduce the damage and breakdown of the device due to the high speed rotation more than necessary by adjusting the rotation speed not to be fast by applying a large rotation torque.

또한, 풍력이 기준 이하로 작은 경우에는, 회전윙(10)에 회전토크가 작게 걸리도록 마찰패드(52)를 고정패드(21)로부터 이격시킴으로써, 작은 힘에도 회전윙(10)이 일정 속도 이상으로 회전되어 전기에너지를 충분히 생산할 수 있도록 할 수 있다.In addition, when the wind power is less than the reference, the friction pad 52 is spaced apart from the fixed pad 21 so that the rotational torque is small on the rotary wing 10, so that the rotary wing 10 is above a certain speed even at a small force. It can be rotated to produce enough electrical energy.

또한, 바람직하게는 변속유닛(71)이 더 구비됨으로써, 회전축(20)에서 발전유닛(30)으로 전달되는 회전속도를 가변시켜 전달할 수 있게 된다. 따라서 상기 토크 조절부(50)와 더불어서 발전유닛(30)으로 전달되는 회전속도를 제어하여 안정적인 발전이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 상기 변속유닛(71)은 변속기(72)와 변속기 구동부(73)를 구비하며, 상기 제어부(60)에 의해 구동제어될 수 있다.In addition, the shift unit 71 is preferably further provided, so that the rotational speed transmitted from the rotating shaft 20 to the power generation unit 30 may be varied and transmitted. Therefore, by controlling the rotational speed transmitted to the power generation unit 30 together with the torque control unit 50 can be made a stable power generation. The transmission unit 71 includes a transmission 72 and a transmission driver 73, and may be drive controlled by the controller 60.

또한, 바람직하게는 저장부(81)와, 입력부(82) 및 통신부(83)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 저장부(81)에는 토크 조절부(50)를 구동 제어하기 위한 기준값이 풍력의 세기에 따라서 룩업테이블 형태로 저장될 수 있다. 따라서 제어부(60)는 풍력계(40)에서 측정된 풍력 측정값을 저장부(81)에 룩업테이블 형태로 저장된 기준값과 비교하고, 기준값에 대응되는 마찰력이 회전축(20)에 발생하도록 상기 구동부(54)의 구동을 정밀 제어함으로써, 풍력의 크기에 대응하여 회전윙(10)이 항상 일정범위 내의 회전속도로 회전될 수 있게 제어할 수 있게 된다.In addition, it is preferable to further include a storage unit 81, an input unit 82 and a communication unit 83. The storage unit 81 may store a reference value for driving control of the torque adjusting unit 50 in the form of a lookup table according to the strength of the wind power. Therefore, the controller 60 compares the wind power measurement value measured by the anemometer 40 with a reference value stored in the form of a look-up table in the storage unit 81, and the driving unit 54 so that a friction force corresponding to the reference value is generated on the rotating shaft 20. By precisely controlling the driving of the), it is possible to control the rotary wing 10 to be rotated at a rotational speed within a certain range corresponding to the size of the wind power.

상기 입력부(82)를 통해서는 상기 저장부(81)에 저장되는 데이터를 입력할 수 있게 되며, 별도의 제어신호를 입력할 수도 있다.The data stored in the storage unit 81 may be input through the input unit 82, and a separate control signal may be input.

상기 통신부(83)는 풍력 발전장치(100)의 관리자나 소유자의 단말기로 발전장치(100)의 구동상태 정보, 예를 들어 측정된 풍력값, 회전윙(10)의 회전속도, 발전유닛(30)에서의 발전량 등에 대한 정보를 무선 통신망을 통해 전송할 수 있다. 따라서, 관리자나 소유자는 직접 현장에서 발전장치(100)를 점검하지 않고도 운영상태를 파악할 수 있게 된다. 즉, 풍력계(40)에서 측정된 풍력 측정값이 기준값 이상으로 큰 것으로 확인되었는데, 회전윙(10)의 회전속도는 기준속도를 초과하여 너무 빨리 또는 기준속도를 미달하여 너무 느리게 회전될 경우, 발전장치(100)의 이상동작으로 확인하여 빨리 점검하고, 고장 발생시에는 그 원인을 신속하여 처리할 수 있게 된다.The communication unit 83 is a terminal of the manager or owner of the wind power generator 100, driving state information of the power generator 100, for example, measured wind values, rotation speed of the rotary wing 10, and power generation unit 30. Information about the amount of power generated in the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > Therefore, the manager or the owner can grasp the operating state directly without checking the power generation device 100 in the field. That is, the wind power measured by the anemometer 40 was confirmed to be larger than the reference value, the rotation speed of the rotary wing 10 is rotated too slow exceeding the reference speed or too slow to exceed the reference speed, power generation, By checking the abnormal operation of the device 100, it is possible to check quickly, and in the event of a failure, it is possible to promptly deal with the cause.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치(100')의 경우에는, 토크 조절부(50')가 복수 설치된 점에 특징이 있다. 이 경우, 복수의 토크 조절부(50') 각각의 구성은 앞서 도 3을 통해 설명한 토크 조절부(50)와 동일한 구성을 가진다. 상기 복수의 토크 조절부(50') 각각은 회전축(20)을 중심으로 일정한 각도로 이격되게 배치되며, 제어부(60)에 의해 독립적으로 온/오프 구동제어됨으로써, 고정패드(21)에 선택적으로 접촉 및 분리될 수 있다. 물론, 복수의 토크 조절부(50')는 도 4 및 도 5에 도시된 것과는 달리, 회전축(20)의 축방향으로 서로 나란하게 일렬 또는 복수열로 배치될 수도 있다.4 and 5, in the case of the wind power generator 100 ′ according to another embodiment of the present invention, a plurality of torque adjusting units 50 ′ are installed. In this case, each of the plurality of torque adjusting units 50 ′ has the same configuration as the torque adjusting unit 50 described above with reference to FIG. 3. Each of the plurality of torque adjusting units 50 ′ is disposed to be spaced apart at a predetermined angle about the rotation shaft 20, and is independently controlled on / off by the controller 60 to selectively fix the pad 21. Can be contacted and separated. Of course, the plurality of torque adjusting units 50 ′ may be arranged in a row or in a plurality of rows in parallel with each other in the axial direction of the rotation shaft 20, unlike those illustrated in FIGS. 4 and 5.

이와 같이 토크 조절부(50')를 복수 구비함으로써, 풍력의 크기에 따라서 회전축(20)에 발생시킬 수 있는 마찰력의 크기를 단계적으로 세밀하게 제어할 수 있게 됨으로써, 회전윙(10)의 회전속도의 오차범위를 줄일 수 있고, 발전량을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.Thus, by providing a plurality of torque adjusting unit (50 '), it is possible to finely control the magnitude of the friction force that can be generated in the rotating shaft 20 according to the size of the wind power, thereby the rotational speed of the rotary wing 10 The error range of the can be reduced, and the amount of power generated can be kept constant.

예를 들어, 풍력이 너무 작은 경우에는 도 4와 같이 4개의 토크 조절부(50')를 모두 오프(OFF)시켜서, 회전축(20)에 마찰력을 발생시키지 않도록 한다. 그러면, 회전윙(10)의 토크가 최소가 되어, 작은 풍력으로도 빠르게 회전하도록 하여 충분한 양의 전기에너지를 생산할 수 있게 된다.For example, when the wind power is too small, as shown in FIG. 4, all four torque adjusting units 50 ′ are turned off to prevent the friction force from being generated on the rotation shaft 20. Then, the torque of the rotary wing 10 is minimized, so that a small amount of wind can rotate quickly to produce a sufficient amount of electrical energy.

이에 반하여 풍력이 1단계의 기준값 이상인 것으로 측정된 경우, 도 5와 같이 하나의 토크 조절부(50') 만을 온 구동시켜서, 1단계에 해당되는 마찰력만을 회전축(20)에 제공하여 회전윙(10)의 회전속도를 제어할 수 있다.On the contrary, when the wind is measured to be equal to or greater than the reference value of the first stage, only one torque control unit 50 'is driven on as shown in FIG. 5, and only the friction force corresponding to the first stage is provided to the rotating shaft 20 to rotate the rotor 10. You can control the rotation speed of).

여기서, 풍력의 크기는 1단계, 2단계, 3단계 및 4단계 순으로 기준을 두어 설정될 수 있으며, 풍력계(40)에서 측정된 풍력값이 어느 단계에 해당되는지에 따라서 1개 내지 4개의 토크 조절부(50')를 선택적으로 구동제어하여 마찰력을 조절할 수 있게 된다. 즉, 풍력의 크기에 비례하여 토크를 증대시킬 수 있도록 토크 조절부(50')의 구동숫자도 늘어나게 되는 것이다.Here, the size of the wind power may be set based on the order of the first stage, second stage, three stages and four stages, one to four torques depending on which stage the wind value measured by the anemometer 40 corresponds to By selectively driving control of the adjusting unit (50 ') it is possible to adjust the friction force. That is, the driving number of the torque control unit 50 'is also increased to increase the torque in proportion to the size of the wind.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치에 의하면, 풍력의 크기에 따라서 회전윙(10)에 걸리는 토크의 크기를 조절할 수 있기 때문에, 회전윙(10)을 일정 범위 내의 적정속도로 회전되도록 하여 외부조건에 상관없이 안정적으로 발전을 할 수 있게 된다.As described above, according to the wind power generator according to the embodiment of the present invention, since the magnitude of the torque applied to the rotary wing 10 can be adjusted according to the size of the wind power, the rotary wing 10 is appropriate within a predetermined range. By rotating at speed, it is possible to generate electricity stably regardless of external conditions.

특히, 소용량으로 제작되어 보급될 경우, 회전윙(10)이 고속회전으로 인하여 부품 등이 파손되거나 고장나는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 회전윙(10)의 회전속도가 모자라 정상적으로 발전을 못하는 경우를 방지하여 안정적으로 전기에너지의 공급할 수 있게 된다.In particular, when produced and supplied in small capacity, the rotary wing 10 can be prevented from being damaged or broken due to high-speed rotation, and also, if the rotational speed of the rotary wing 10 is not enough to generate power normally It can prevent the supply of electrical energy stably.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

10..회전윙 20..회전축
30..발전유닛 40..풍력계
50..토크 조절부 60..제어부
70..충전지 71..변속유닛
81..저장부 82..입력부
83..통신부10. Rotating wing 20. Rotating shaft
30. Power Generation Unit 40. Wind Power Meter
50. Torque adjustment 60. Control
70. Rechargeable battery 71. Transmission unit
81. Storage 82. Input
83..Communication Department

Claims (5)

풍력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전윙과;
상기 회전윙에 연결되어 함께 회전되는 회전축과;
상기 회전축에서 전달되는 동력에 의해 전기에너지를 생산하는 발전유닛과;
풍력을 측정하기 위한 풍력계와;
상기 회전윙에 작용하는 토크의 크기를 조절하는 토크 조절부; 및
상기 풍력계에서 측정된 풍력 양에 따라서 상기 토크 조절부를 제어하여 상기 회전윙의 토크를 조절하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.A rotary wing rotatably installed by the wind power;
A rotating shaft connected to the rotating wing and rotating together;
A power generation unit for producing electric energy by power transmitted from the rotating shaft;
An anemometer for measuring wind power;
Torque control unit for adjusting the magnitude of the torque acting on the rotary wing; And
And a controller for controlling the torque adjusting unit according to the amount of wind power measured by the anemometer to adjust the torque of the rotary wing. 제1항에 있어서, 상기 토크 조절부는,
상기 회전축에 접촉 및 이격되게 설치되는 마찰패드와;
상기 마찰패드를 지지한체 함께 왕복 이동 가능한 가동부재; 및
상기 가동부재를 왕복 이동되게 하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.The method of claim 1, wherein the torque adjusting unit,
A friction pad installed in contact with and spaced apart from the rotating shaft;
A movable member reciprocating together supporting the friction pad; And
And a driving unit for reciprocating the movable member. 제2항에 있어서, 상기 토크 조절부는,
상기 회전축의 회전속도를 가변시켜 상기 발전유닛으로 전달하기 위한 변속유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.The method of claim 2, wherein the torque adjusting unit,
Wind turbines, characterized in that further comprising a transmission unit for transmitting to the power generating unit by varying the rotational speed of the rotating shaft. 제2항에 있어서, 상기 발전유닛에서 발전되는 전기에너지를 충전하는 충전지를 더 포함하며,
상기 토크 조절부는 상기 충전지에 충전된 전원을 이용하여 구동제어되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.The method of claim 2, further comprising a rechargeable battery for charging the electric energy generated in the power generation unit,
The torque control unit is a wind turbine generator, characterized in that the drive control using the power charged in the rechargeable battery. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력계에서 측정되는 풍력 양에 따라 상기 토크 조절부를 제어하여 회전윙의 토크를 조절하기 위한 기준값이 룩업테이블로 저장되는 저장부; 및
상기 저장부에 데이터를 입력하기 위한 입력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
A storage unit for controlling the torque control unit according to the amount of wind power measured by the anemometer to store a reference value for adjusting the torque of the rotary wing as a lookup table; And
And an input unit for inputting data to the storage unit.
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