KR20130036121A

KR20130036121A - 풍력 발전 장치

Info

Publication number: KR20130036121A
Application number: KR1020137003162A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 가와이; 세이타 세키; 야스히로 오바세; 하우케 카르슈텐스
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2013-04-10
Also published as: CN102523749A; CA2724323A1; US8523521B2; KR20120073155A; US20110142631A1; WO2012029102A1; EP2613048A1; US20120114487A1; AU2010257329A1; BRPI1004560A2; JPWO2012029102A1

Abstract

풍차 날개의 링 기어 (11) 의 이의 전체 둘레를 유효하게 이용하여, 링 기어 (11) 의 이가 부분적으로 손상되어도 크레인 등을 사용한 고소 작업을 불필요하게 한 전동 피치 구동 장치를 구비한 풍력 발전 장치를 제공한다. 풍차 날개측의 링 기어 (11) 와 맞물리는 피니언 기어 (12) 를 전동기에 의해 구동시켜 피치각을 제어하는 전동 피치 구동 장치를 구비하는 풍력 발전 장치가, 피니언 기어 (12) 와 피치각 제어시에 맞물리는 링 기어 (11) 의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변화시키는 맞물림 범위 가변 기구로서, 복수의 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 또는 고정/고정 해제 전환 수단 (30) 을 구비하고 있다.

Description

풍력 발전 장치 {WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍차 날개의 피치각을 제어하는 전동 피치 구동 장치를 구비한 풍력 발전 장치에 관한 것이다.

풍력 발전 장치는 풍차 날개를 구비한 로터 헤드가 풍력을 받아 회전하고, 이 회전을 증속기에 의해 증속시키거나 하여 구동되는 발전기에 의해 발전하는 장치이다.

상기 서술한 로터 헤드는, 풍차용 타워 상에 설치되어 요 선회 가능한 나셀의 단부 (端部) 에 장착되고, 대략 수평인 가로 방향의 회전 축선 둘레로 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

이와 같은 풍력 발전 장치는 풍속에 따라 출력을 제어하기 위해, 풍차 날개의 각도를 바꾸는 피치 제어를 실시하고 있다.

종래의 피치 구동 장치로서는, 유압을 사용한 유압 피치 구동 장치나, 전동기를 사용한 전동 피치 구동 장치 (예를 들어, 특허문헌 1 참조) 가 알려져 있다.

(특허문헌 1) US7717673 B2

종래의 전동 피치 구동 장치는, 구동원이 되는 전동기와, 전동기의 구동력으로 감속기를 개재하여 회동 (回動) 하는 피니언 기어를 구비하여 로터 헤드측에 고정 지지되어 있다. 한편, 풍차 날개는 피니언 기어와 맞물리는 링 기어를 구비하고 있고, 그 기단부 (루트) 측이 베어링을 개재하여 로터 허브에 장착되어 있다. 따라서, 풍차 날개는 피니언 기어의 회동량에 따라, 피니언 기어와 맞물리는 링 기어와 일체로 풍차 날개 전체가 로터 허브에 대해 회동하기 때문에, 풍차 날개의 피치각을 원하는 값으로 변화시킬 수 있다.

이와 같은 피치 구동 기구는, 예를 들어 링 기어의 이가 손상되거나 한 경우에는 풍차 날개 전체를 교환할 필요가 있었다. 이 때, 크레인 등의 기재 (機材) 를 사용한 고소 (高所) 작업이 필요하다.

상기 서술한 고소 작업은, 크레인의 준비 등에 다대한 비용을 필요로 할 뿐만 아니라, 작업 시간도 길어진다는 문제를 갖고 있다. 특히, 해상이나 산간부 등에 설치되어 있는 풍력 발전 장치는, 크레인 등의 기재가 용이하게 접근하지 못하는 경우도 많아, 고비용의 고소 작업에 더하여 장시간의 운전 정지에 의한 손실도 큰 문제가 된다.

한편, 본 발명자 등은 전동 피치 구동 기구의 동작을 검증한 결과, 피치각의 빈도는 일부분에 집중되어 있고, 95 도 이상 움직이게 하는 경우도 없다는 지견을 얻었다. 즉, 피치각 제어시에 피니언 기어와 맞물리는 링 기어의 맞물림 범위는, 링 기어의 이가 풍차 날개의 전체 둘레 (360 도) 에 걸쳐 형성되어 있음에도 불구하고, 실제로는 대략 1/4 정도가 되는 95 도 정도의 각도 범위 밖에 사용되고 있지 않은 것이 된다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 풍차 날개의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 링 기어의 이를 유효하게 이용함으로써, 링 기어의 이가 손상되어도 크레인 등을 사용한 고소 작업의 횟수를 저감시킬 수 있는 전동 구동 피치 제어 장치를 구비한 풍력 발전 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 하기의 수단을 채용하였다.

본 발명의 풍력 발전 장치는, 풍차 날개측의 링 기어와 맞물리는 피니언 기어를 전동기에 의해 구동시켜 피치각을 제어하는 전동 피치 구동 장치를 구비하고 있는 풍력 발전 장치에 있어서, 로터 허브측에 고정 지지되어 회동하는 상기 피니언 기어와 피치각 제어시에 맞물리는 상기 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변화시키는 맞물림 범위 가변 기구를 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 풍력 발전 장치에 의하면, 로터 허브측에 고정 지지되어 회동하는 피니언 기어와 피치각 제어시에 맞물리는 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변화시키는 맞물림 범위 가변 기구를 형성했기 때문에, 링 기어의 이가 손상된 경우에는, 통상적으로 360 도의 범위에 형성되어 있는 링 기어와 맞물리는 피니언 기어의 맞물림 범위를 변화시켜, 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 손상이 없는 영역으로 이동시킬 수 있다. 즉, 링 기어의 이가 손상되어도, 맞물림 범위 가변 기구에 의해 95 도 정도밖에 사용하지 않는 피치각 제어시 맞물림 범위를 둘레 방향으로 이동시켜 변화시키면, 맞물림 범위를 손상이 없는 영역으로 변화시킬 수 있어, 링 기어를 교환하지 않아도 필요한 피치각 제어를 실시할 수 있게 된다.

또, 링 기어가 파손되기 전에 피니언 기어와의 맞물림 범위를 변화시킴으로써, 링 기어의 설계 수명을 단축시킬 수도 있다.

상기의 발명에 있어서, 상기 맞물림 범위 가변 기구는, 로터 허브측의 링 기어 둘레 방향에 복수 지점 형성되어 선택할 수 있는 상기 전동 피치 구동 장치의 고정 지지부인 것이 바람직하고, 이로써, 피니언 기어를 로터 허브에 고정 지지하는 위치를 둘레 방향으로 이동시켜, 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 손상이 없는 영역으로 변화시킬 수 있다.

또한, 이 경우의 피니언 기어 고정 지지부는, 둘레 방향에 등피치로 2 ～ 4 지점을 미리 형성해 두는 것이 바람직하다.

상기의 발명에 있어서, 상기 맞물림 범위 가변 기구는, 상기 링 기어와 상기 풍차 날개 사이에 형성한 고정/고정 해제 전환 수단인 것이 바람직하고, 이로써 링 기어의 이가 손상된 경우에는, 고정/고정 해제 전환 수단에 의해 링 기어와 풍차 날개 사이의 고정을 해제하여 링 기어 자체를 둘레 방향으로 회전시키면, 고정측의 피니언 기어와 맞물리는 피치각 제어시 맞물림 범위를 손상이 없는 영역으로 변화시킬 수 있다.

이 경우의 고정/고정 해제 전환 수단으로서는, 예를 들어 풍차 날개에 대해 복수의 볼트·너트를 사용하여 링 기어를 고정시키는 구조가 있고, 링 기어의 고정을 해제한 상태에서 피니언 기어를 회전시키면, 풍차 날개에 대해 링 기어를 회전 시킬 수 있다.

또한, 통상적인 풍차 날개는 섬유 강화 플라스틱 (FRP) 제이기 때문에, 볼트·너트로 링 기어를 고정시킨 풍차 날개측에는, 금속제 연결 링을 형성해 두는 것이 바람직하다.

상기 서술한 본 발명의 풍력 발전 장치에 의하면, 전동 구동 피치 제어 장치의 링 기어에 이의 손상이 발생한 경우, 맞물림 범위 가변 기구에 의해 피치각 제어시 맞물림 범위를 둘레 방향으로 이동시켜 변화시킬 수 있기 때문에 크레인 등의 기재를 사용한 고소 작업에 의해 링 기어를 교환하지 않아도, 이에 손상이 없는 영역을 사용하여 피치각 제어를 실시할 수 있게 된다. 즉, 피치각 제어시 맞물림 범위가 95 도 정도라는 지견에 기초하여, 풍차 날개의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 링 기어를 유효하게 이용하여 저비용 및 단시간에 전동 구동 피치 제어 장치를 수복 (修復) 할 수 있도록 했기 때문에, 수복에 필요로 하는 비용이나 풍력 발전 장치의 운전 정지에 의한 손실을 저감시킬 수 있다.

또한, 링 기어가 파손되기 전에 피니언 기어와의 맞물림 범위를 변경할 수도 있으며, 이 결과, 링 기어의 설계 수명을 단축시켜 비용 다운을 달성할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 제 1 실시형태로서, 전동 구동 피치 제어 장치의 맞물림 범위 가변 기구를 구비한 로터 허브의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 전동 구동 피치 제어 장치의 피니언 기어가 로터 허브에 고정 지지되어 있는 피니언 기어 주변 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 전동 구동 피치 제어 장치에 있어서, 피니언 기어와 링 기어가 피치각 제어시에 맞물리는 피치각의 빈도를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 제 2 실시형태로서, 전동 구동 피치 제어 장치의 맞물림 범위 가변 기구를 구비한 풍차 날개의 구성예를 나타내는 주요부 단면 사시도이다.
도 5 는 도 4 에 있어서의 베어링 내륜, 연결 링 및 풍차 날개 본체의 연결 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 개요를 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치에 대해, 그 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 6 에 나타내는 풍력 발전 장치 (1) 는, 기초 (6) 상에 세워서 설치되는 풍차용 타워 (이하에서는 「타워」라고 한다) (2) 와, 타워 (2) 의 상단에 설치되는 나셀 (3) 과, 대략 수평인 가로 방향의 회전 축선 둘레로 회전할 수 있게 지지되어 나셀 (3) 의 전단부측에 형성되는 로터 헤드 (4A) 를 갖고 있다.

로터 헤드 (4A) 에는, 그 회전 축선 둘레에 방사 형상으로 하여 복수 장 (예를 들어 3 장) 의 풍차 날개 (5) 가 장착되어 있다. 이로써, 로터 헤드 (4A) 의 회전 축선 방향으로부터 풍차 날개 (5) 에 닿은 바람의 힘이, 로터 헤드 (4A) 를 회전 축선 둘레로 회전시키는 동력으로 변환되도록 되어 있다.

상기 서술한 풍차 날개 (5) 는, 풍속에 따라 출력을 제어하기 때문에, 예를 들어 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개 (5) 의 피치각을 제어하는 전동 피치 구동 장치 (10) 를 구비하고 있다. 이 전동 피치 구동 장치 (10) 는 로터 허브에 고정 지지되어, 도시되지 않은 제어 장치로부터의 지령에 따라, 풍차 날개 (5) 측의 링 기어 (11) 와 맞물리는 피니언 기어 (12) 를 전동기 (13) 에 의해 회동 구동시키는 것이다.

또한, 통상적인 전동 피치 구동 장치 (10) 는, 전동기 (13) 와 피니언 기어 (12) 사이에 개재하는 감속기 (14) 를 구비하고 있고, 이하의 설명에서는 전동기 (13), 감속기 (14) 및 피니언 기어 (12) 를 총칭하여 피니언 구동 기구 (PD) 라고 부르기로 한다.

또, 도시된 풍차는, 로터 허브 (4) 에 대해, 풍차 날개 (5) 가 베어링 (15) 을 개재하여 회동할 수 있게 지지되어 있다. 이 경우, 베어링 (15) 은, 외륜 (15a) 과 내륜 (15b) 사이에 다수의 전동체 (15c) 를 사이에 둔 구성의 롤러 베어링이 되고, 외륜 (15a) 이 로터 허브 (4) 측에 연결되어 고정측이 된다. 이에 대해, 내륜 (15b) 에는 피치각 제어에 의해 회동하는 풍차 날개 (5) 의 기단부 (루트) 가 연결되고, 또한, 내륜 (15b) 의 내주면에는 링 기어 (11) 가 형성되어 있다.

따라서, 고정측의 로터 허브 (4) 및 외륜 (15a) 에 대하여, 풍차 날개 (5) 및 내륜 (15b) 이 피니언 기어 (12) 와 맞물리는 링 기어 (11) 와 함께 회동하기 때문에, 풍차 날개 (5) 의 피치각을 변화시키는 피치각 제어를 할 수 있게 된다. 즉, 로터 허브 (4) 에 고정 지지된 피니언 구동 기구 (PD) 의 피니언 기어 (12) 가 전동기 (13) 에 구동되어 회동하면, 피니언 기어 (12) 와 맞물리는 링 기어 (11) 가 베어링 (15) 의 내륜 (15b) 및 풍차 날개 (5) 와 일체로 회동하기 때문에, 로터 허브 (4) 에 대해 풍차 날개 (5) 의 피치각이 가변이 된다.

상기 서술한 풍력 발전 장치 (1) 의 전동 피치 구동 장치 (10) 에 대해, 본 실시형태에서는, 로터 허브 (4) 측에 고정 지지되는 피니언 구동 기구 (PD) 의 피니언 기어 (12) 와 피치각 제어시에 맞물리는 링 기어 (11) 의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변화시키는 맞물림 범위 가변 기구가 형성되어 있다.

본 실시형태의 맞물림 범위 가변 기구는, 로터 허브 (4) 측에 미리 복수 지점 형성하여 선택할 수 있게 한 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 이다. 도 1 에 나타내는 구성예에서는, 4 지점의 피니언 기어 고정 지지부 (20) 가, 로터 허브 (4) 에 개구된 날개 장착 구멍 (4a) 의 내측으로 돌출된 위치에 형성되어 있다.

즉, 상기 서술한 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 는, 링 기어 (11) 의 둘레 방향에 90 도 피치로 4 지점 형성되어 있고, 실제로 피니언 구동 기구 (PD) 의 고정 지지에 사용하는 것은 적당히 선택한 1 지점뿐이다. 따라서, 남은 3 지점에 대해서는 피니언 구동 기구 (PD) 를 설치하지 않는 피니언 기어 고정 지지부 (20) 가 된다.

또한, 피니언 기어 고정 지지부 (20) 는, 상기 서술한 4 지점에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 둘레 방향에 180 도 피치로 2 지점이나 120 도 피치로 3 지점을 미리 형성해도 된다.

도시된 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 는, 로터 허브 (4) 로부터 날개 장착 구멍 (4a) 내로 돌출되는 설치 좌면 (21) 을 형성하고, 이 설치 좌면 (21) 에 장착 구멍 (22) 을 개구시킨 구성으로 되어 있지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다.

또한, 다른 구성예로서는, 예를 들어 로터 허브 (4) 에 개구되는 날개 장착 구멍 (4a) 의 주변을 보강하기 위해, 날개 장착 구멍 (4a) 을 횡단하도록 형성되는 리브를 이용하여 장착 구멍 (22) 을 개구시키는 것이 있다.

이와 같이, 복수의 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 를 미리 형성해 두면, 링 기어 (11) 의 이가 부분적으로 파손된 경우나 파손의 징조가 발견된 경우에는, 다른 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 를 사용함으로써, 피니언 기어 (12) 를 로터 허브 (4) 에 고정 지지시키는 위치가 링 기어 (11) 의 둘레 방향으로 이동한다. 예를 들어 도 1 에 나타내는 위치 변경예에서는, 위치 변경 전의 피니언 구동 기구 (PDa) 가 링 기어 (11) 의 둘레 방향으로 90 도 이동하여, 위치 변경 후의 피니언 구동 기구 (PDb) 가 된다.

또한, 피니언 구동 기구 (PD) 의 위치 변경 후에는, 인코더의 0 점 조정을 실시하는 캘리브레이션을 실시한다.

즉, 링 기어 (11) 의 이가 파손될 수 있는 영역은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 피니언 기어 (12) 와 맞물려 피치각 제어를 실시한 대략 95 도의 피치각 제어시 맞물림 범위이다. 또한, 도 3 에 있어서, 가로축은 피치각, 세로축은 빈도이고, 풍력 발전 장치 (1) 의 운전시에 실시되는 피치각 제어의 빈도는, 피치 각도가 대체적으로 15 도 ～ 45 도의 범위 및 대체적으로 110 도 주변의 범위이기 때문에, 실제로 사용되는 링 기어 (11) 는, 대략 95 도 (15 도부터 110 도까지) 의 범위가 된다.

이 때문에, 이 피치각 제어시 맞물림 범위로부터 90 도 어긋나게 하여, 링 기어 (11) 에 손상이 없는 영역에 새로운 피치각 제어시 맞물림 범위를 설정하면, 링 기어 (11) 을 교환하지 않아도 피치각 제어를 할 수 있게 된다.

또한, 링 기어 (11) 의 이가 피치각 제어시 맞물림 범위의 단부 부근에서 파손된 경우에는, 반대측으로 90 도 또는 180 도 어긋나게 한 위치에 있는 피니언 구동 기구 고정 지지부 (20) 를 사용하여, 새로운 피치각 제어시 맞물림 범위 내에 파손된 이가 들어오지 않게 하면 된다.

계속해서, 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치 (1) 의 제 2 실시형태로서, 전동 피치 구동 장치 (10) 의 맞물림 범위 가변 기구를 구비한 풍차 날개 (5) 의 구성예를 도 4 및 도 5 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하여, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 맞물림 범위 가변 기구는, 링 기어와 풍차 날개 사이에 형성된 고정/고정 해제 전환 수단 (30) 이다.

도시된 고정/고정 해제 전환 수단 (30) 은, 예를 들어 풍차 날개 (5A) 에 대해 복수의 볼트·너트 (31) 를 사용하여 링 기어 (11A) 를 고정시키는 구조이다.

이 경우의 링 기어 (11A) 는, 상단부 측에 형성된 플랜지부 (11a) 를 구비하고 있다. 이 플랜지부 (11a) 는, 볼트·너트 (31) 에 의해 링 기어 (11A) 를 풍차 날개 (5A) 에 고정시키기 위한 부분이다.

한편, 풍차 날개 (5A) 는 FRP 제 풍차 날개 본체 (5a) 와 내륜 (15b) 사이에 금속제 연결 링 (32) 을 개재시킨 구성이 된다. 이 연결 링 (32) 은 링 기어 (11A) 의 플랜지부 (11a) 와 일치하는 위치에 사용되고 있고, 볼트·너트 (31) 에 의한 링 기어 (11A) 의 고정은 금속 부품인 연결 링 (32) 에 대하여 실시되게 되어 있다.

또한, 내륜 (15b), 연결 링 (32) 및 풍차 날개 본체 (5a) 는, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개 본체 (5a) 에 매립된 다수의 매립 볼트·너트 (33) 에 의해 연결되어 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 링 기어 (11A) 의 고정을 해제한 상태에서 피니언 기어 (12) 를 회전시키면, 풍차 날개 (5A) 에 대해 링 기어 (11A) 를 회전시킬 수 있다. 즉, 볼트·너트 (31) 를 떼어낸 후, 로터 허브 (4) 에 고정 설치되어 있는 피니언 기어 (12) 를 회전시키면, 풍차 날개 (5A) 에 대해 프리가 된 링 기어 (11A) 가 회전되기 때문에, 피니언 기어 (12) 와의 맞물림 위치가 이동하여, 링 기어 (11A) 의 이가 손상된 부분을 피치각 제어시 맞물림 범위 밖으로 할 수 있다. 이 경우에도, 링 기어 (11A) 를 회전시켜, 볼트·너트 (31) 를 장착하여 고정시킨 후에는, 인코더의 0 점 조정을 실시하는 캘리브레이션을 실시한다.

또한, 링 기어 (11A) 와, 연결 링 (32) 및 내륜 (15b) 과의 접촉면에는, 마찰력이 저감되도록 표면 처리를 실시하거나, 급유홈을 형성하여 회전시에 급유해 두거나 하여 링 기어 (11A) 를 스무스하게 회전시킬 수 있게 된다.

바꾸어 말하면, 고정/고정 해제 전환 수단의 볼트·너트 (31) 를 형성함으로써, 볼트·너트 (31) 를 떼어내어 링 기어 (11A) 와 풍차 날개 (5A) 사이의 고정을 해제하면, 링 기어 (11A) 를 둘레 방향으로 회전시켜, 고정측의 피니언 기어 (12) 와 맞물리는 피치각 제어시 맞물림 범위를 손상이 없는 영역으로 변화시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 연결 링 (32) 은, FRP 제 풍차 날개 본체 (5a) 에 볼트·너트 (31) 로 링 기어 (11A) 를 고정시키면 강도면의 우려가 있기 때문에, 풍차 날개 (5A) 측에 금속제 부재를 형성한 것이다.

이와 같이, 상기 서술한 본 실시형태의 풍력 발전 장치 (1) 에 의하면, 링 기어 (11, 11A) 에 이의 손상이 발생한 경우, 손상의 징조가 발견된 경우, 혹은 소정의 설계 수명이 가까워지거나 한 경우에는 맞물림 범위 가변 기구에 의해 피치각 제어시 맞물림 범위를 둘레 방향으로 이동시켜 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 크레인 등의 기재를 사용한 고소 작업에 의해 링 기어 (11, 11A) 를 교환하지 않아도, 이에 손상이 없는 영역을 사용하여 피치각 제어를 실시할 수 있게 된다.

즉, 풍차 날개 (5, 5A) 의 전체 둘레 (360 도) 에 걸쳐 형성되어 있는 링 기어 (11, 11A) 의 이를 유효하게 이용하여 저비용 및 단시간에 풍력 발전 장치 (1) 의 운전을 재개할 수 있기 때문에, 운전 정지에 의한 손실도 저감시킬 수 있다.

또, 링 기어 (11, 11A) 가 파손되기 전에 맞물림 위치를 변경하는 경우, 손상의 징조를 발견하여 변경함으로써 간단한 작업에 의한 조속한 처치를 할 수 있게 되기 때문에, 운전 정지 시간을 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 링 기어 (11, 11A) 가 파손되기 전에 맞물림 위치를 변경하도록 하면, 링 기어 (11, 11A) 의 설계 수명을 단축하여 비용을 저감시킬 수도 있다. 즉, 피니언 기어 (12) 와 맞물리는 영역을 분산시킴으로써, 실제로 피니언 기어 (12) 와 맞물리는 시간이 짧아지기 때문에, 링 기어 (11, 11A) 의 설계 수명을 반 이하로 단축하여 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 베어링의 외륜측에 톱니바퀴를 형성하여 피니언 기어와 맞물리는 구성이나, 연결 링을 사용하지 않고, 베어링의 내륜에 직접 링 기어를 고정시키는 구성 등, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적당히 변경할 수 있다.

1 풍력 발전 장치
2 풍차용 타워
3 나셀
4A 로터 헤드
4 로터 허브
4a 날개 장착 구멍
5, 5A 풍차 날개
10 전동 피치 구동 장치
11, 11A 링 기어
12 피니언 기어
15 베어링
20 피니언 구동 기구 고정 지지부 (맞물림 범위 가변 기구)
21 설치 좌면
22 장착 구멍
30 고정/고정 해제 전환 수단 (맞물림 범위 가변 기구)
31 볼트·너트
32 연결 링
PD 피니언 구동 기구

Claims

풍차 날개측의 링 기어와 맞물리는 피니언 기어를 전동기에 의해 구동시켜 피치각을 제어하는 전동 피치 구동 장치를 구비하고 있는 풍력 발전 장치에 있어서,
상기 피니언 기어와 피치각 제어시에 맞물리는 상기 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변화시키는 맞물림 범위 가변 기구를 형성하고,
상기 링 기어는 상단부 측에 플랜지 부를 구비하고, 상기 풍차 날개는 풍차 날개 본체와 연결링을 구비하고, 상기 맞물림 범위 가변 기구는, 상기 링 기어의 상기 플랜지부와 상기 풍차 날개의 상기 연결링 사이에 형성한 고정/고정 해제 전환 수단인 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.
풍차 날개측의 링 기어와 맞물리는 피니언 기어를 전동기에 의해 구동시켜 피치각을 제어하는 전동 피치 구동장치의 배치 변경 방법으로서,
상기 링 기어의 톱니의 손상시에,
상기 링 기어와 상기 풍차 날개 사이의 고정을 해제하고,
상기 링 기어를 둘레 방향으로 회전시키고,
상기 피니언 기어와 피치각 제어시에 맞물리는 상기 링 기어의 피치각 제어시 맞물림 범위를 변경하는 전동 피치 구동 장치의 배치 변경 방법.