KR20140001043A - Rotor rotating apparatus for wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 풍력발전기용 로터 회전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로터의 허브를 회전시킬 수 있는 풍력발전기용 로터 회전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor rotating apparatus for a wind turbine, and more particularly, to a rotor rotating apparatus for a wind generator capable of rotating a hub of the rotor.
전기를 생산하기 위한 대표적인 발전 형태로는 화석연료를 에너지원으로 하는 화력발전 및 핵분열을 이용하는 원자력발전을 들 수 있다.Representative forms of power generation to produce electricity include fossil fuel-based thermal power generation and nuclear power generation using nuclear fission.
그러나 화력발전은 화석연료의 연소에 의해 발생하는 에너지를 이용함에 따른 공해유발의 문제와 함께 막대한 건설비가 요구되는 문제점이 있다.However, thermal power generation has a problem of enormous construction cost along with the problem of pollution caused by the use of energy generated by the combustion of fossil fuel.
그리고 원자력발전은 많은 양의 전기를 생산하는데 유리하지만 방사선 누출을 차단하기 위한 막대한 시설비가 요구됨은 물론 방사선 누출의 위험성 때문에 지역주민들의 강한 반발이 예상되며, 나아가 폐기물처리도 쉽지 않으며, 사소한 사고라 할지라도 심각한 환경파괴를 초래할 수 있는 위험이 항상 존재하는 등 다양한 문제점이 있다.Nuclear power generation is advantageous for producing a large amount of electricity, but it requires huge facility costs to block radiation leakage, as well as the strong resistance of local residents due to the risk of radiation leakage, and it is not easy to dispose of waste, and it is a minor accident. In addition, there are various problems such that there is always a risk that can cause serious environmental destruction.
이에, 화력이나 원자력 발전으로 인한 공해문제로부터 자유롭고 고갈될 염려 없는 영구적인 에너지원으로서 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연 에너지를 에너지원으로 활용하려는 연구들이 활발하게 진행되고 있다.Accordingly, studies are being actively conducted to use natural energy as wind energy, tidal power, hydro power, solar heat, and the like as a permanent energy source that can be freed and depleted from pollution problems caused by thermal power or nuclear power generation.
특히, 자연 에너지를 이용한 발전 가운데 청정 에너지원을 이용한다는 측면에서 풍력발전이 대안으로 부각되고 있으며, 풍력발전은 구조나 설치 등이 간단함과 동시에 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있는 실정이다.In particular, wind power is emerging as an alternative in terms of the use of natural energy among power generation using natural energy. Wind power generation is simple in structure and installation, easy to operate and manage, and unmanned and automated. As a result, the introduction has increased dramatically in recent years.
한편, 과거에는 풍력발전 구조물들이 주로 육상에서 이루어졌으나 소음과 진동 등에 의한 환경피해가 속출하고 발전용량이 대형화되고, 미관, 장소의 제약 등의 여러 가지 문제로 인하여 최근에는 해상에 풍력발전단지를 집약적으로 집단화시켜 건설하는 것이 추세이다.On the other hand, in the past, wind power structures were mainly made on land, but due to various problems such as environmental damage caused by noise and vibration, increased power generation capacity, and aesthetics and location constraints, wind farms have recently been intensive. The trend is to build them in groups.
풍력발전기는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 바람에 의해 회전되는 다수의 블레이드(blade)가 연결되는 허브(hub)를 구비한 로터(rotor)와, 로터와 연결되는 나셀(nacelle)을 지지하면서 보호하는 나셀 커버(nacelle cover)와, 블레이드, 로터, 나셀 및 나셀 커버를 지지하는 타워(tower)를 포함한다.Wind power generator is a device for producing electrical energy from the rotational energy by the wind, a rotor having a hub (hub) is connected to a plurality of blades (blade) rotated by the wind, and a nacelle connected to the rotor ( and a nacelle cover for supporting and protecting the nacelle, and a tower for supporting the blades, the rotor, the nacelle, and the nacelle cover.
한편, 허브에 블레이드를 설치하는 작업은, 별도의 블레이드 그립핑 장치를 이용하여 블레이드가 그립핑되도록 한 다음에 크레인을 이용하여 블레이드 그립핑 장치에 그립핑된 블레이드를 허브로 진입시키면서 진행한다.On the other hand, the operation of installing the blade in the hub, the blade is gripped by using a separate blade gripping device, and then proceeds while using the crane to enter the blade gripped to the blade gripping device to the hub.
이러한 방법으로 허브에 블레이드를 순차적으로 다수 개, 즉 3개 설치하는 경우에 대해 살펴보면 우선, 위의 방법으로 하나의 블레이드를 허브의 일측에 설치한다. 그 다음에는 두 번째 블레이드가 허브의 타측에 설치될 수 있도록 블레이드가 진입되는 방향으로 허브를 회전시킨 후에 두 번째 블레이드를 진입시켜 설치하고, 같은 방법으로 허브를 회전시켜 세 번째 블레이드까지 설치하면 블레이드의 설치 작업이 완료될 수 있다.Looking at the case of sequentially installing a plurality of blades, that is, three in the hub in this way, first, one blade is installed on one side of the hub by the above method. Next, rotate the hub in the direction that the blade enters so that the second blade can be installed on the other side of the hub. Then, enter the second blade and install it. In the same way, rotate the hub and install the third blade. The installation can be completed.
이때, 블레이드가 진입되는 방향으로 허브를 회전시키고자 할 때, 종래에는 다음의 방법을 사용하여 왔다.At this time, when the hub is to be rotated in the direction of entering the blade, the following method has been conventionally used.
즉 종래기술의 경우, 허브에 연동 회전되는 회전샤프트가 연결된 기어박스와, 기어박스에서 전달된 회전샤프트의 회전력에 의해 구동되는 발전기를 연결하는 고속 회전샤프트 상에 인칭기어를 연결한 후, 인칭기어를 강제로 회전시키는 방법으로 허브를 역 방향으로 회전시켰다. 여기서, 인칭기어는 회전샤프트를 강제로 회전시키기 위한 장비로서, 별도로 마련된 구동모터에 의해 회전될 수 있도록 회전샤프트 상에 장착된 기어를 가리킨다.That is, in the prior art, after connecting the inching gear on the gearbox connected to the rotating shaft that is interlocked with the hub and the high speed rotating shaft connecting the generator driven by the rotational force of the rotating shaft transmitted from the gearbox, the inching gear The hub was rotated in the reverse direction by forcibly rotating it. Here, the inching gear is a device for forcibly rotating the rotary shaft, and refers to a gear mounted on the rotary shaft to be rotated by a separately provided drive motor.
그런데, 이와 같이, 인칭기어를 이용하여 고속 회전샤프트를 강제로 회전시키는 경우, 즉 기어박스 내부의 종동축에 연결된 종동기어를 회전시켜 주동축에 연결된 주동기어를 회전시키는 경우에 종동기어가 손상될 수 있는 등의 문제점이 발생될 수 있다.However, in this case, if the high speed rotation shaft is forcibly rotated using the inching gear, that is, when the driven gear connected to the driven shaft inside the gearbox is rotated to rotate the main gear connected to the main shaft, the driven gear may be damaged. Problems may occur.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 간단하면서도 효율적인 구조로서 로터의 허브를 용이하게 회전시킬 수 있어 종전처럼 기어 손상 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 블레이드의 설치 작업 효율을 향상시킬 수 있는 풍력발전기용 로터 회전장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is a simple yet efficient structure that can easily rotate the hub of the rotor to solve the problem of gear damage as before, and furthermore, a rotor for a wind power generator that can improve the efficiency of installation work of the blade It is to provide a rotating device.
본 발명의 일 측면에 따르면, 로터 락 디스크(rotor lock disk) 판면의 원주 방향을 따라 형성된 복수 개의 디스크 홀을 이용하여, 상기 로터 락 디스크에 착탈 가능하게 결합되는 디스크 결합 모듈; 및 상기 디스크 결합 모듈에 연결되며, 상기 디스크 결합 모듈을 회전시키는 모듈 회전부를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a disk coupling module detachably coupled to the rotor lock disk using a plurality of disk holes formed along the circumferential direction of a rotor lock disk plate; And a rotor rotating device connected to the disk coupling module, the module rotating unit rotating the disk coupling module.
상기 디스크 결합 모듈은, 모듈 바디; 및 상기 모듈 바디로부터 돌출되어 상기 로터 락 디스크의 디스크 홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입돌기를 포함할 수 있다.The disk coupling module includes a module body; And at least one insertion protrusion protruding from the module body and inserted into the disc hole of the rotor lock disk.
상기 모듈 바디는 아크(arc)형 모듈 바디 또는 원반형 모듈 바디일 수 있다.The module body may be an arc module body or a disc module body.
상기 모듈 회전부는, 권취 드럼; 및 일단부는 상기 권취 드럼에 고정되어 상기 권취 드럼에 권취되고 타단부는 상기 디스크 결합 모듈에 연결되는 와이어를 포함할 수 있다.The module rotating unit, the winding drum; And one end may be fixed to the winding drum is wound on the winding drum and the other end may include a wire connected to the disk coupling module.
상기 디스크 결합 모듈은, 상기 삽입돌기의 반대편으로 상기 모듈 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 와이어가 부분적으로 가이드되는 와이어 가이드용 돌출보스를 더 포함할 수 있다.The disk coupling module may further include a protruding boss for a wire guide formed to protrude from the module body to the opposite side of the insertion protrusion and partially guided by the wire.
상기 와이어는 상기 로터 락 디스크의 외관을 형성하는 나셀 커버(nacelle cover)에 형성되는 와이어 통과공을 통해 상기 나셀 커버 내외로 출입되게 배치될 수 있다.The wire may be arranged to be in and out of the nacelle cover through a wire through hole formed in a nacelle cover forming the exterior of the rotor lock disk.
상기 모듈 회전부는, 상기 권취 드럼에 연결되어 상기 권취 드럼을 정 방향 혹은 역 방향으로 회전시키는 드럼 액추에이터; 상기 허브의 위치를 감지하는 허브 위치 감지부; 및 상기 허브 위치 감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 드럼 액추에이터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.The module rotating unit may include: a drum actuator connected to the winding drum to rotate the winding drum in a forward or reverse direction; A hub position sensor for detecting a position of the hub; And a controller for controlling the operation of the drum actuator based on information from the hub position sensor.
상기 디스크 결합 모듈은, 상기 로터 락 디스크의 반대편에서 상기 디스크 홀로 삽입된 상기 삽입돌기를 로킹시키는 로커를 더 포함할 수 있다.The disc coupling module may further include a rocker for locking the top insertion protrusion inserted into the disc hole on the opposite side of the rotor lock disc.
본 발명에 따르면, 간단하면서도 효율적인 구조로서 로터의 허브를 용이하게 회전시킬 수 있어 종전처럼 기어 손상 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 블레이드의 설치 작업 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily rotate the hub of the rotor as a simple and efficient structure to solve the problem of gear damage as before, and further improve the installation work efficiency of the blade.
도 1은 풍력발전기의 정면도로서, 하나의 블레이드가 이송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2에서 허브를 제거한 상태의 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 배면 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 풍력발전기용 로터 회전장치의 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 사시도이다.
도 8은 도 7의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 부분 측면 구조도이다.1 is a front view of a wind turbine, showing a state in which one blade is transferred.
Figure 2 is a perspective view of the rotor rotating device for a wind turbine generator according to the first embodiment of the present invention coupled to the rotor lock disk.
3 is a perspective view of the hub removed from FIG.
4 is an exploded perspective view of FIG.
5 is a rear perspective view of FIG. 4.
6 is a control block diagram of the rotor rotating apparatus for a wind turbine shown in FIG.
7 is a perspective view of a state in which the rotor rotating apparatus for a wind turbine according to the second embodiment of the present invention is coupled to a rotor lock disk.
8 is an exploded perspective view of Fig.
FIG. 9 is a partial side structural view of the wind turbine rotor rotating apparatus according to the third embodiment of the present invention coupled to the rotor lock disk.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 풍력발전기의 정면도로서, 하나의 블레이드가 이송되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 사시도이다.1 is a front view of a wind turbine, showing a state in which one blade is transported, Figure 2 is a perspective view of a wind turbine rotor rotating apparatus according to a first embodiment of the present invention coupled to the rotor lock disk .
도 1 및 도 2를 참조하면, 풍력발전기는 나셀(nacelle, 미도시)에 연결되고 바람에 의해 회전되는 다수의 블레이드(110, blade)와, 블레이드(110)의 회전에 따라 회전하되 블레이드(110)가 연결되는 허브(121)를 구비한 로터(120, rotor)와, 타워(101)를 포함한다.1 and 2, the wind turbine is connected to a nacelle (not shown) and rotates according to the rotation of the
나셀은 블레이드(110)의 회전운동을 전달받아 전기에너지를 생산하는 등 풍력발전기를 구동시키는데 있어 중요한 역할을 담당하는 기계부품들, 예컨대 허브(121)에 연결되는 회전샤프트(151), 회전샤프트(151)가 연결되는 기어박스(156), 기어박스(156)의 일측에 마련되되 기어박스(156)에서 전달된 회전샤프트(151)의 회전력에 의해 구동되는 발전기(157) 등을 포함하는 구조체를 통틀어 일컫는다.The nacelle receives the rotational motion of the
나셀의 외부에는 나셀 커버(130, nacelle cover)가 결합되어 나셀을 보호한다. 나셀 커버(130)는 외기에 그대로 노출되어 눈, 비 혹은 햇볕 등에 상시 노출되기 때문에 어느 정도의 강성이 보장되어야 한다. 따라서 나셀 커버(130)는 내구성이 우수한 비금속 혹은 금속 복합 재질로 제작된다.The
블레이드(110)는 바람에 의해 회전되어 회전운동을 발생시키는 일종의 날개이다. 로터(120)를 기준으로 방사상으로 배치되는 블레이드(110)는 바람에 의해 쉽게 회전될 수 있도록 유선형의 날개 형상을 가진다.
본 실시예에 따른 풍력발전기는 바람의 특성을 최대한 활용하면서 안정성을 추구할 수 있도록 3개의 블레이드(110)를 구비하나, 이에 한정되지 않으며 블레이드(110)의 개수에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.The wind power generator according to the present embodiment includes three
로터(120)의 허브(121)는 다수의 블레이드(110)가 연결되는 장소이다. 허브(121)는 정면에서 바라볼 때 대략 원형의 형상을 가지며, 측면에서 바라볼 때는 돔(dome)형상을 가질 수 있다. 허브(121)의 일측에는 전술한 나셀이 연결된다.The
타워(101)는 상하로 길게 배치되는 축으로서, 다수의 블레이드(110), 허브(121), 나셀 및 나셀 커버(130) 등의 구조물에 대한 축 방향 하중을 지지한다.The
타워(101)는 내부가 빈 파이프(pipe) 형의 구조물이며, 타워(101)의 내부 빈 공간을 통해 케이블(cable) 등이 통과된다. 케이블은 송전용 파워 케이블(power cable), 통신용 케이블(cable) 등을 포함한 다양한 종류의 케이블일 수 있다.The
이와 같은 풍력발전기의 구조에서, 도 1에 도시된 것처럼 로터(120)의 허브(121)에 다수의 블레이드(110)를 설치하는 작업에 대해 간략하게 알아본다.In the structure of such a wind turbine, as shown in FIG. 1, a brief description will be given of the operation of installing a plurality of
우선, 그립핑 유닛(140)으로 블레이드(110)를 그립핑한 후, 하나의 블레이드(110)를 허브(121)에 인접하게 이송한다.First, after gripping the
여기서, 그립핑 유닛(140)은 블레이드 루트(root)를 그립핑하는 루트 그립퍼(141)와, 블레이드 팁(tip)을 그립핑하는 팁 그립퍼(142)를 포함할 수 있다.Here, the
하나의 블레이드(110)를 허브(121)의 블레이드 접속부(123)에 설치한 후, 허브(121)의 블레이드 접속부(123)가 수평 상태로 유지할 수 있도록 허브(121)를 회전시킨다.After one
그런 다음에 두 번째 블레이드(110)를 진입시켜 설치하고, 같은 방법으로 허브(121)를 회전시켜 세 번째 블레이드(110)까지 설치하면 블레이드(110)의 설치 작업이 완료될 수 있다.Then, install the
이러한 블레이드(110)의 설치 과정 중에 보면 허브(121)를 회전시키는 작업이 있다. 허브(121)를 회전시킴에 있어, 종래기술처럼 인칭기어를 달아 인칭기어를 강제로 회전시켜 역으로 허브(121)를 회전시키는 경우에는 기어박스(156) 내부에 마련된 주동기어(미도시) 및 종동기어(미도시)가 손상될 수 있다.When the
따라서 기어박스(156) 내의 주동기어 및 종동기어가 손상되지 않으면서, 간단하면서도 효율적인 구조로서 로터(120)의 허브(121)를 용이하게 회전시킬 수 있도록 하는 수단이 요구되는데, 이는 본 실시예의 풍력발전기용 로터 회전장치(170)가 담당한다.Therefore, the main gear and the driven gear in the
도 3은 도 2에서 허브를 제거한 상태의 사시도, 도 4는 도 3의 분해 사시도, 도 5는 도 4의 배면 사시도, 그리고 도 6은 도 2에 도시된 풍력발전기용 로터 회전장치의 제어 블록도이다.FIG. 3 is a perspective view of the hub removed from FIG. 2, FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 3, FIG. 5 is a rear perspective view of FIG. 4, and FIG. 6 is a control block diagram of the rotor rotating device for a wind turbine shown in FIG. 2. to be.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 풍력발전기용 로터 회전장치(170)는 도 1처럼 블레이드(110)를 로터(120)의 허브(121)에 설치하려 할 때, 종래와 다른 방식으로 허브(121)를 회전시키기 위한 것으로서, 디스크 결합 모듈(180)과 모듈 회전부(190)를 포함한다.2 to 6, the
디스크 결합 모듈(180)의 설명에 앞서 로터 락 디스크(160, rotor lock disk)에 대해 설명한다.Prior to the description of the
로터 락 디스크(160)는 나셀 커버(130) 내부에 마련되며, 회전샤프트(151)에 연결된다.The
로터 락 디스크(160)는 허브(121) 및 회전샤프트(151)와 연동하여 회전되며, 풍력발전기를 보수 시 또는 허브(121)에 블레이드(110)를 설치 및 교체 시 허브(121) 및 회전샤프트(151)를 고정하는 역할을 한다. The
전술한 바와 같이, 허브(121)에 블레이드(110)를 설치하기 위해서는 허브(121)를 회전시켜야 하는데, 본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치(170)는 종래와 다르게 로터 락 디스크(160)를 회전시켜 허브(121)를 회전시키고 있다.As described above, in order to install the
이러한 경우, 종래처럼 복잡한 인칭기어를 사용할 필요가 없고, 또한 기어 손상 문제 역시 자연스럽게 해소할 수 있다.In this case, there is no need to use a complicated inching gear as in the prior art, and the problem of gear damage can also be naturally solved.
로터 락 디스크(160)는 클램프(162)에 의해 선택적으로 구속될 수 있다. 로터 락 디스크(160)의 판면에는 그 원주 방향을 따라 다수의 디스크 홀(161)이 형성된다.
디스크 홀(161)은 로터 락 디스크(160)에 일반적으로 형성되는 구멍일 뿐 본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치(170)를 사용하기 위해 일부러 형성한 것은 아니다.The
한편, 디스크 결합 모듈(180)은 로터 락 디스크(160)에 착탈 가능하게 결합되는 부분이다.On the other hand, the
이러한 디스크 결합 모듈(180)은 모듈 바디(181)와, 모듈 바디(181)로부터 돌출되어 로터 락 디스크(160)의 디스크 홀(161)에 삽입되는 다수의 삽입돌기(182)와, 삽입돌기(182)의 반대편으로 모듈 바디(181)에 돌출되게 형성되며, 모듈 회전부(190)의 와이어(192)가 부분적으로 가이드되는 와이어 가이드용 돌출보스(183)를 포함한다.The
본 실시예에서 모듈 바디(181)는 완전한 원 형상이 아닌 아크(arc)형 모듈 바디(181)로 적용된다. 아크형 모듈 바디(181)는 반원보다 작은 궤적을 가질 수 있다.In this embodiment, the
삽입돌기(182)는 아크형 모듈 바디(181)의 둘레면을 따라 다수 개 배치된다. 하나의 삽입돌기(182)가 마련되어도 관계는 없지만 본 실시예처럼 다수 개의 삽입돌기(182)가 마련되어 디스크 홀(161)에 삽입되는 편이 큰 토크(torque) 제공에 유리할 수 있다.A plurality of
이때, 삽입돌기(182)들의 간격은 디스크 홀(161)들의 간격과 동일하게 마련될 수 있다. 물론, 아크형 모듈 바디(181)가 원 형상이 아니기 때문에 삽입돌기(182)들의 개수는 디스크 홀(161)들의 개수보다는 작다.In this case, the spacing of the
와이어 가이드용 돌출보스(183)는 모듈 회전부(190)의 와이어(192)가 부분적으로 가이드되는 부분으로서, 그 일측에는 모듈 회전부(190)의 와이어(192)를 고정시키는 와이어 홀더(184)가 마련된다.The wire
모듈 회전부(190)는 디스크 결합 모듈(180)에 연결되며, 디스크 결합 모듈(180)을 회전시키는 구동체로서의 기능을 담당한다.The
이러한 모듈 회전부(190)는 소위, 윈치(winch)로 적용될 수 있다. 즉 모듈 회전부(190)는 권취 드럼(191)과 와이어(192)를 포함한다.The
와이어(192)는 그 일단부가 권취 드럼(191)에 고정되어 권취 드럼(191)에 권취되고 타단부는 디스크 결합 모듈(180)의 와이어 가이드용 돌출보스(183)에 가이드된 후에 와이어 홀더(184)에 고정된다.The
따라서 권취 드럼(191)을 정 방향 혹은 역 방향으로 회전시켜 와이어(192)를 감거나 풀면 이의 동작에 연동되어 디스크 결합 모듈(180)이 회전되면서 로터 락 디스크(160)를 회전시키게 되고, 이를 통해 허브(121)의 회전 운동을 구현할 수 있다.Accordingly, when the winding
와이어(192)는 나셀 커버(130)의 밑면에 형성되는 와이어 통과공(131)을 통해 나셀 커버(130) 내외로 출입될 수 있다.The
한편, 규모가 작은 풍력발전기의 경우에는 권취 드럼(191)을 수작업으로 회전시키는 것을 고려해볼 수도 있다.On the other hand, in the case of a small wind power generator may be considered to rotate the winding
하지만, 대형 풍력발전기의 경우에는 타워(101)가 대략 100 미터 내외에 이르는 거대 구조물이기 때문에 이러한 풍력발전기에 적용되는 허브(121)의 회전 운동을 위해 권취 드럼(191)을 수작업으로 회전시키는 것은 불가능하다.However, in the case of a large wind turbine, since the
이에, 모듈 회전부(190)는 드럼 액추에이터(193), 허브 위치 감지부(194) 및 컨트롤러(195)를 포함한다.Accordingly, the
드럼 액추에이터(193)는 권취 드럼(191)에 연결되어 권취 드럼(191)을 정 방향 혹은 역 방향으로 회전시키는 역할을 한다. 허브 위치 감지부(194)는 허브(121)가 얼마만큼 회전되어야 하는 지를 감지한다. 본 실시예에 따른 허브 위치 감지부(194)는 위치를 감지하는 공지된 센서들을 조합하여 구성할 수 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.The
그리고 컨트롤러(195)는 허브 위치 감지부(194)로부터의 정보에 기초하여 드럼 액추에이터(193)의 동작을 컨트롤한다.The
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(195)는, 중앙처리장치(195a, CPU), 메모리(195b, MEMORY), 서포트 회로(195c, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The
중앙처리장치(195a)는 본 실시예에서 허브 위치 감지부(194)로부터의 정보에 기초하여 드럼 액추에이터(193)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(195b, MEMORY)는 중앙처리장치(195a)와 연결된다. 메모리(195b)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다. 서포트 회로(195c, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(195a)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(195c)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The
본 실시예에서 허브 위치 감지부(194)로부터의 정보에 기초하여 드럼 액추에이터(193)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(195b)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(195b)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In this embodiment, a series of processes and the like for controlling the operation of the
본 실시예에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 실시예의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 실시예의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although the process according to this embodiment has been described as being executed by a software routine, it is also possible that at least some of the processes of this embodiment are performed by hardware. As such, the processes of the present embodiment may be implemented by software executed on a computer system, or by hardware such as an integrated circuit, or by a combination of software and hardware.
이러한 구성에 의해, 다수의 삽입돌기(182)들이 로터 락 디스크(160)의 디스크 홀(161)에 삽입되도록 하면서 디스크 결합 모듈(180)을 로터 락 디스크(160)에 결합시키고, 허브(121)의 위치를 기초로 권취 드럼(191)을 예컨대 정 방향으로 회전시켜 와이어(192)를 도 2의 A 방향으로 감아 당기면 이의 동작에 연동되어 디스크 결합 모듈(180)이 회전되면서 로터 락 디스크(160)를 회전시키게 되고, 이를 통해 허브(121)의 회전 운동(도 2의 B 참조)을 구현할 수 있다.By this configuration, the
이러한 경우, 종래처럼 복잡한 인칭기어를 사용할 필요가 없고, 또한 기어 손상 문제 역시 자연스럽게 해소할 수 있다.In this case, there is no need to use a complicated inching gear as in the prior art, and the problem of gear damage can also be naturally solved.
이와 같이, 본 실시예에 따르면 간단하면서도 효율적인 구조로서 로터(120)의 허브(121)를 용이하게 회전시킬 수 있어 종전처럼 기어 손상 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 블레이드(110)의 설치 작업 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present exemplary embodiment, the
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 사시도이고, 도 8은 도 7의 분해 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view of a rotor rotating apparatus for a wind turbine according to a second embodiment of the present invention coupled to a rotor lock disk, and FIG. 8 is an exploded perspective view of FIG. 7.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 풍력발전기용 로터 회전장치(270) 역시, 디스크 결합 모듈(280)과 모듈 회전부(190)를 포함한다.Referring to these drawings, the
본 실시예의 경우, 디스크 결합 모듈(280)의 구조가 전술한 실시예와 약간 상이하다. 즉 본 실시예에서 디스크 결합 모듈(280)은 원반형 모듈 바디(281)와, 원반형 모듈 바디(281)로부터 돌출되어 로터 락 디스크(160)의 디스크 홀(161)에 삽입되는 다수의 삽입돌기(282)와, 삽입돌기(282)의 반대편으로 원반형 모듈 바디(281)에 돌출되게 형성되며, 모듈 회전부(190)의 와이어(192)가 부분적으로 가이드되는 와이어 가이드용 돌출보스(283)를 포함한다. 와이어 가이드용 돌출보스(283)에도 모듈 회전부(190)의 와이어(192)를 고정시키는 와이어 홀더(284)가 마련된다.In the case of this embodiment, the structure of the
이처럼 전술한 실시예와는 다른 원반형 모듈 바디(281)를 적용하더라도 본 실시예의 효과를 제공하는 데에는 아무런 문제가 없다.Thus, even if the
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치가 로터 락 디스크에 결합된 상태의 부분 측면 구조도이다.FIG. 9 is a partial side structural view of the wind turbine rotor rotating apparatus according to the third embodiment of the present invention coupled to the rotor lock disk.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 디스크 결합 모듈(380) 역시, 모듈 바디(381)와, 모듈 바디(381)로부터 돌출되어 로터 락 디스크(160)의 디스크 홀(161)에 삽입되는 다수의 삽입돌기(382)와, 삽입돌기(382)의 반대편으로 모듈 바디(381)에 돌출되게 형성되며, 모듈 회전부(190)의 와이어(192)가 부분적으로 가이드되는 와이어 가이드용 돌출보스(383)를 포함한다. 와이어 가이드용 돌출보스(383)에도 모듈 회전부(190)의 와이어(192)를 고정시키는 와이어 홀더(384)가 마련된다.Referring to this figure, the
이 뿐만 아니라 본 실시예의 디스크 결합 모듈(380)은 로터 락 디스크(160)의 반대편에서 로터 락 디스크(160)의 디스크 홀(161)들로 삽입된 삽입돌기(382)들을 로킹시키는 다수의 로커(385)를 더 포함하고 있다.In addition to this, the
이처럼 로커(385)가 디스크 홀(161)들로 삽입된 삽입돌기(382)들을 반대편에서 로킹시키게 되면, 블레이드(110)의 설치 작업 중에 디스크 결합 모듈(380)이 로터 락 디스크(160)에서 임의로 빠지는 현상을 예방할 수 있을 것이다.As such, when the
여기서, 삽입돌기(382)와 로커(385)의 구성에 대해서는, 공지된 구성이 다양한 구성이 적용될 수 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.Here, for the configuration of the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
101 : 타워 110 : 블레이드
120 : 로터 121 : 허브
123 : 블레이드 접속부 130 : 나셀 커버
140 : 그립핑 유닛 151 : 회전샤프트
156 : 기어박스 157 : 발전기
160 : 로터 락 디스크 161 : 디스크 홀
162 : 클램프 170 : 풍력발전기용 로터 회전장치
180 : 디스크 결합 모듈 181 : 모듈 바디
182 : 삽입돌기 183 : 와이어 가이드용 돌출보스
184 : 와이어 홀더 190 : 모듈 회전부
191 : 권취 드럼 192 : 와이어
193 : 드럼 액추에이터 194 : 허브 위치 감지부
195 : 컨트롤러101: Tower 110: Blade
120: rotor 121: hub
123: blade connection 130: nacelle cover
140: gripping unit 151: rotary shaft
156: gearbox 157: generator
160: rotor lock disc 161: disc hole
162: Clamp 170: Rotor rotating device for wind power generator
180: disc coupling module 181: module body
182: insertion protrusion 183: projecting boss for wire guide
184: wire holder 190: module rotation
191: winding drum 192: wire
193: Drum Actuator 194: Hub Position Detection
195: controller
Claims (8)
상기 디스크 결합 모듈에 연결되며, 상기 디스크 결합 모듈을 회전시키는 모듈 회전부를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.A disk coupling module detachably coupled to the rotor lock disk using a plurality of disk holes formed along a circumferential direction of a rotor lock disk plate; And
The rotor rotating device for a wind turbine coupled to the disk coupling module, comprising a module rotating unit for rotating the disk coupling module.
상기 디스크 결합 모듈은,
모듈 바디; 및
상기 모듈 바디로부터 돌출되어 상기 로터 락 디스크의 디스크 홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입돌기를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 1,
The disk coupling module,
Module body; And
Rotor rotating device for a wind turbine comprising at least one insertion protrusion protruding from the module body is inserted into the disk hole of the rotor lock disk.
상기 모듈 바디는 아크(arc)형 모듈 바디 또는 원반형 모듈 바디인 풍력발전기용 로터 회전장치.3. The method of claim 2,
Wherein the module body is an arc (arc) type module or disk-shaped module rotor rotor rotation apparatus for a wind turbine.
상기 모듈 회전부는,
권취 드럼; 및
일단부는 상기 권취 드럼에 고정되어 상기 권취 드럼에 권취되고 타단부는 상기 디스크 결합 모듈에 연결되는 와이어를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.3. The method of claim 2,
The module rotating unit,
Winding drum; And
One end is fixed to the winding drum is wound on the winding drum and the other end is a rotor for a wind turbine comprising a wire connected to the disk coupling module.
상기 디스크 결합 모듈은,
상기 삽입돌기의 반대편으로 상기 모듈 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 와이어가 부분적으로 가이드되는 와이어 가이드용 돌출보스를 더 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.5. The method of claim 4,
The disk coupling module,
It is formed to protrude to the module body on the opposite side of the insertion projection, the rotor rotor for a wind turbine further comprises a wire guide protrusion boss for the wire is partially guided.
상기 와이어는 상기 로터 락 디스크의 외관을 형성하는 나셀 커버(nacelle cover)에 형성되는 와이어 통과공을 통해 상기 나셀 커버 내외로 출입되게 배치되는 풍력발전기용 로터 회전장치.5. The method of claim 4,
The wire is a rotor rotor for a wind turbine is disposed to be entered into and out of the nacelle cover through a wire through hole formed in the nacelle cover (nacelle cover) forming the appearance of the rotor lock disk.
상기 모듈 회전부는,
상기 권취 드럼에 연결되어 상기 권취 드럼을 정 방향 혹은 역 방향으로 회전시키는 드럼 액추에이터;
상기 허브의 위치를 감지하는 허브 위치 감지부; 및
상기 허브 위치 감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 드럼 액추에이터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.7. The method according to any one of claims 4 to 6,
The module rotating unit,
A drum actuator connected to the winding drum to rotate the winding drum in a forward or reverse direction;
A hub position sensor for detecting a position of the hub; And
And a controller for controlling the operation of the drum actuator based on information from the hub position sensing unit.
상기 디스크 결합 모듈은,
상기 로터 락 디스크의 반대편에서 상기 디스크 홀로 삽입된 상기 삽입돌기를 로킹시키는 로커를 더 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method according to any one of claims 2 to 6,
The disk coupling module,
And a rocker for locking the insertion protrusion inserted into the disk hole on the opposite side of the rotor lock disk.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |