KR20140082856A - 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 - Google Patents
로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140082856A KR20140082856A KR1020147014705A KR20147014705A KR20140082856A KR 20140082856 A KR20140082856 A KR 20140082856A KR 1020147014705 A KR1020147014705 A KR 1020147014705A KR 20147014705 A KR20147014705 A KR 20147014705A KR 20140082856 A KR20140082856 A KR 20140082856A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rotor blade
- rotor
- drive
- wind energy
- energy conversion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 18
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 10
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
- F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/78—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by aerodynamic forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05B2270/328—Blade pitch angle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/60—Control system actuates through
- F05B2270/602—Control system actuates through electrical actuators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
본 발명의 어떤 일반적인 측면들은 풍력 에너지 변환 장치의 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101)를 조정하는 장치(151, 152, 114)를 제공한다. 상기 장치는 동작 위치(operation position) 및 피더화된 위치(feathered position) 사이에서 협력하여 상기 로터 블레이드(101)를 회전시키기 위한 제 1 드라이브(151) 및 제 2 드라이브(152)를 포함한다. 상기 장치는 상기 로터 블레이드(101)에 연결된 제 1 활성화 가능한 락 아웃(lock-out, 191)을 더 포함하며, 이것은 활성화 상태에서 상기 로터 블레이드(101)가 상기 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만, 상기 로터 블레이드(101)가 상기 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용한다. 더 많은 측면에서, 본 발명은 상기 장치(151, 152, 114)를 포함하는 풍력 에너지 변환 장치 및 풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(rotor hub, 103)에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101)를 조정하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 로터 블레이드(Rotor Blade) 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치 및 로터 블레이드 조정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(rotor hub)에 장착된 로터 블레이드 조정 장치, 상응하는 풍력 에너지 변환 장치의 로터 블레이드를 조정하는 방법, 및 풍력 에너지 변환 장치에 관한 것이다.
풍력 에너지는 예를 들어, 타워의 상단에서 회전 가능하도록 지지된(supported), 저속 프로펠러(low-speed propeller)와 같은, 로터에 의해 드라이브되는 발전기를 일반적으로 포함하는 풍력 에너지 변환 장치에 의해, 전기와 같은 유용한 형태로 변환될 수 있다. 상기 로터는 일반적으로 중앙에 위치한 로터 허브 및 상기 로터 허브로부터 반지름 방향으로 확장되는 최소한 하나의 로터 블레이드를 포함한다.
풍력의 적용을 받으면, 풍력 에너지 변환 장치는 높은 스트레스(stress)에 노출된다. 상기 풍력 에너지 변환 장치에 적용되는 힘을 감소시키는 하나의 방법은 로터 블레이드 조정을 이용하는 것이며, 여기서 상기 로터 블레이드는 바람이 상기 로터를 드라이브하도록 할 수 있는 동작 위치(operation position) 및 상기 로터 블레이드가 바람에 최소의 저항을 주는 피더화된 위치(feathered position) 사이에서 상기 로터 허브에 회전 가능하도록 부착되어 있어서, 각각의 로터 블레이드는 상기 블레이드의 대략 세로 방향(longitudinal direction) 내에서 회전 축을 따라서 회전될 수 있다. 로터 블레이드 조정은 상기 풍력 에너지 변환 장치가 운전 정지되도록 하기 위해, 상기 로터 블레이드들을 상기 피더화된 위치로 전환시킴으로써 상기 로터를 제동시키기 위해서도 사용될 수 있다.
대부분은 세 개의 로터 블레이드를 가지는 선행 기술에 따른 풍력 에너지 변환 장치 내에서, 후자는 종종 기계적 막대와 결합하여 중심 선형 드라이브(central linear drive)에 의해 조정된다. 새로운 시스템은 일반적으로 로터 허브에 위치한 기계식/전기식 및 기계식/유압식 개별 블레이드 조정 드라이브를 사용한다. 각각의 로터 블레이드를 동작중에 바람직한 동작 위치로 빨리 전환시키고, 운전 정지를 위해 피더화된 위치로 빨리 전환시키기 위해서는, 상기 드라이브 또는 드라이브들은 상기 로터 블레이드들에 의해 미리 결정된 상응하는 파워 출력 및 그것의 하중을 제공할 수 있는 크기를 가져야 한다.
기본적으로 로터 블레이드들은 관성력(inertial force), 중력 - 로터 블레이드들의 무게 중심은 일반적으로 그들의 회전축 밖에 위치함 - 및 외부의 풍력에 의한 하중을 받게 된다. 상기 풍력은 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치의 방향으로 회전하도록 작용하고, 한번의 로터 회전 동안 상기 로터 블레이드들의 각각의 위치에 따라 관성력이 양쪽 방향으로 작용하는 동안, 상기 관성력이 주로 지배적이다. 상기 피더화된 영역 넘어로의 상기 로터 블레이드들의 회전은 전통적으로 기계적 중단에 의해 제한된다. 블레이드 조정 드라이브가 결함이 있는 경우와 같이, 만약 상기 로터 블레이드들이 중단하지 않는다면, 그들은 한번의 로터 회전의 코스에 걸쳐 그들의 회전축 주변의 진동 회전 운동을 실행하고, 풍력 에너지 변환 장치의 운전 정지를 방지한다. 로터 블레이드들의 일부만을 피더화된 위치로 전환시킴으로써 로터를 제동할 수 있는, 각각의 로터 블레이드를 위한 개별 블레이드 조정 드라이브들을 가지고 있는 풍력 에너지 변환 장치에서도, 블레이드들 중 하나에 대한 전환 실패는 상기 풍력 에너지 변환 장치가 과도하고 잠재적으로 손상을 발생시키는 하중을 겪도록 할 것이다.
미국 등록 특허 제 6,939,103 호는 로터 블레이드의 조정을 위한 힘을 적용하기 위한 적어도 두 개의 전기적인 모터 드라이브들을 가지고 있는 로터 블레이드의 최대 각도를 조정하기 위한 조정 장비를 가지고 있는 풍력 에너지 장비를 개시한다. 각각의 개별 조정 드라이브는 매우 크므로, 상기 드라이브들 중 하나가 실패한 상황에서도, 나머지 드라이브가 여전히 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 이동시킬 수 있도록 동작할 수 있다. 그러나, 상기 드라이브들이 정상적인 동작의 경우에 요구되는 것보다 큰 파워 출력을 제공할 수 있는 크기를 가져야 하므로, 풍력 에너지 변환 장치의 비용은 상당히 증가한다.
피더화된 위치의 방향으로 작용하는 탄성력(spring force) 또는 유압(hydraulic pressure)에 대항하여 로터 블레이드들을 조정하는 경우에서와 같이, 상기 탄성력 또는 유압은 반드시 극복되어야 하므로, 로터 블레이드 조정 드라이브들은 비용을 들여 높은 하중을 위한 크기를 가져야 한다.
미국 등록 특허 제 6,428,274 호는 각각의 로터 블레이드에 연결된 활성화 가능한 록아웃(lockout) 및 로터 블레이드들을 회전시키기 위한 드라이브를 이용하여 풍력 에너지 변환 장치의 로터 블레이드들을 조정하는 장치를 개시한다. 상기 록 아웃은 활성화된 상태에서 상기 로터 블레이드들이 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만 상기 로터 블레이드들이 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용한다. 정전으로 인해 상기 드라이브가 동작하지 않는 경우에, 상기 록아웃은 상기 로터가, 그것의 회전 동안, 피더화된 위치의 방향으로 상기 블레이드를 회전시키기 위해 외부의 바람, 중력 및 관성력이 결합되는 지점을 지날 때 회전을 허용하기 위해, 그리고 상기 로터가 외부의 힘들이 반대 방향으로 결합되는 지점을 지날 때 회전을 방지하기 위해 활성화된다. 이러한 방법을 통해 로터 블레이드가 마침내 피더화된 위치에 도달할 수 있는 반면에, 로터의 상당한 횟수의 회전이 요구되고, 그 동안 상기 블레이드는 아직 피더화된 위치에 도달하지 않았기 때문에 상기 풍력 에너지 변환 장치는 과도하고 잠재적으로 손상을 입힐 수 있는 스트레스를 받게 된다.
본 발명의 목적은 로터 블레이드(Rotor Blade) 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치 및 로터 블레이드 조정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 일반적인 측면은 풍력 에너지 변환 장치의 피봇식으로 장착된 로터 블레이드의 조정 장치와 관련된다. 상기 장치는 동작 위치 및 피더화된 위치 사이에서 상기 로터 블레이드를 전환시키기 위하여 협력하는 제 1 드라이브 및 제 2 드라이브를 포함한다. 다른 장점들 중, 제 1 및 제 2 드라이브들은 각각 상응하는 제 1 및 제 2 토크(torque)들을 상기 로터 블레이드에 적용하여 상기 토크들의 협력 작용에 의해 상기 로터 블레이드를 회전시키도록 구성되었다. 상기 장치는 활성화 상태에서 상기 로터 블레이드가 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만, 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는 상기 로터 블레이드에 연결된 제 1 활성화 가능한 록아웃을 더 포함한다.
각각 상기 로터 블레이드에 토크를 적용할 수 있는 두 개의 드라이브들이 제공되기 때문에, 예를 들어 드라이브 그 자체 또는 제어 또는 상기 드라이브에 연결된 파워 공급 시스템들의 기술적 결함으로 인해 상기 제 1 드라이브가 동작하지 않게 되는 경우에, 상기 제 2 드라이브는 상기 로터 블레이드의 피더화된 위치를 향한 방향으로 상기 로터 블레이드에 제 2 토크를 여전히 적용할 수 있다. 상기 로터의 회전 위치에 의존하여, 상기 제 2 토크는 바람, 중력 및 관성력과 같은 외부의 힘과 결합하여 결과적으로 결합된 토크는 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 회전시키기에 충분하게 될 것이다.
그것의 회전동안, 상기 로터 블레이드가 외부의 힘과 제 2 토크가 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키기에 충분한 결합된 토크로 결합하지 않는 각 지점(angluar region)을 지날 때, 상기 활성화 가능한 록아웃은 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키는 것을 지속하기에 충분한 결합된 토크로 상기 제 2 토크와 외부의 힘이 결합하는 각 지점에 상기 로터가 다시 도달할 때까지 피더화된 위치를 떠나는 방향으로 그것이 회전되는 것을 방지한다.
외부의 힘과 제 2 토크의 결합 때문에, 제 2 드라이브에 의해 제공됨으로써, 외부의 힘 만으로도 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치의 방향으로 회전시키기 위해 충분한 각 지점에 비해, 결합된 토크가 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치의 방향으로 회전시키기에 충분한 각 지점들은 상기 로터의 전체 원형 회전의 비율로서 상당히 확장된다. 그러므로, 상기 로터의 회전 동안, 상기 로터 블레이드는 피더화된 위치를 향해 그것이 회전되는 각 지점들에서 특히 높은 비율의 시간을 소비한다. 결과적으로, 상기 로터 블레이드는 피더화된 위치로 신속히 도달하고, 따라서 풍력 에너지 변환 장치에 대한 스트레스가 회피될 수 있다.
활성화 가능한 록아웃은 외부의 힘의 작용 및 로터의 각 위치에 의존하지 않고 로터 블레이드를 일반적으로 회전시킬 수 있는 크기를 가져야만 하는 제 2 드라이브 없이도, 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치를 떠나는 방향으로 회전하고, 따라서 진동 회전 운동(oscillatory rotational motion)을 수행하는 것을 방지한다. 그리하여, 비용이 많이 드는 지나치게 큰 크기를 가진 제 2 드라이브가 필요하지 않다.
이러한 측면의 실시예들은 하기의 특징들 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
장치는 제 1 드라이브의 결함(failure)을 탐지하기 위한 탐지부, 및 상기 탐지부가 상기 제 1 드라이브의 결함을 탐지한 경우 제 2 드라이브가 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환키도록 제어하는 제어부를 더 포함한다. 이렇게 하여, 상기 제 1 드라이브의 결함은 신속하게 탐지될 수 있으며, 스트레스로 인한 손상은 풍력 에너지 변환 장치가 신속히 운전 정지되도록 함으로써 방지될 수 있다.
선택적으로, 상기 제어부는 상기 탐지부가 상기 제 1 드라이브의 결함을 탐지한 경우 제 1 활성화 가능한 록아웃을 활성화 시키도록 구성된다. 이렇게 하여, 피더화된 위치로부터 떠나는 방향으로 상기 로터 블레이드가 회전하는 것을 방지할 수 있고 따라서 상당히 빠른 운전 정지가 수행될 수 있다.
상기 제 1 드라이브 및 상기 제 2 드라이브 중 적어도 하나는 전기 모터를 포함할 수 있고, 상기 장치는 전력(electric power)이 부족한 경우에 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃을 활성화시키는 제 1 록아웃 활성화부를 더 포함할 수 있다. 이것은 두 드라이브들이 동시에 전력 부족으로 인해 작동하지 않는 경우에도 운전 정지가 수행될 수 있도록 한다.
어떤 실시예들에서, 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃은 상기 로터 블레이드가 동작 위치(operating position)로 전환하는 것을 방지하는 백스탑(backstop)을 포함한다. 상기 백스탑은 특히 단단하고(robust) 적용하기에 비싸지 않다.
상기 제 1 활성화 가능한 록아웃은, 예를 들어 상기 제 1 드라이브의 드라이브 축(axis)을 잠금으로써 상기 로터 블레이드의 회전을 방지하도록 구성되어, 상기 제 1 드라이브의 드라이브 축에 할당될 수 있다. 이것은 상기 제 1 드라이브의 토크가 그것의 결함이 발생하기 전에 그랬던 것과 같이 잠긴 토크는 동일한 축을 따라 상기 로터 블레이드에 적용되기 때문에 동작하지 않는 상기 제 1 드라이브로부터 상기 록아웃으로의 특히 부드러운 전환(switchover)이 가능하도록 한다.
어떤 실시예들에서, 상기 장치는 활성화된 상태에서 상기 로터 블레이드가 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는 제 2 활성화 가능한 록아웃을 더 포함한다. 상기 제 2 활성화 가능한 록아웃은, 예를 들어 상기 제 2 드라이브의 드라이브 축을 잠금으로써 상기 로터 블레이드의 회전을 방지하도록 구성되어, 상기 제 2 드라이브의 드라이브 축에 할당된다. 이것은 상기 제 2 드라이브의 토크가 그것의 결함이 발생하기 전에 그랬던 것과 같이 잠긴 토크는 동일한 축을 따라 상기 로터 블레이드에 적용되기 때문에 상기 제 2 드라이브의 결함이 있는 경우에 상기 제 2 록아웃으로의 특히 부드러운 전환을 가능하도록 한다.
상기 제 1 및 제 2 드라이브들은 동작의 다른 지점에서 로터 블레이드 상에 적용되도록 구성될 수 있다. 상기 로터 블레이드, 그것의 베어링, 및 로터 허브 내의 스트레스가 최소화되기 때문에 이것은 동작의 부드러움을 증가시킨다.
어떤 실시예들에서, 상기 제 1 및 제 2 드라이브들은 상기 로터 블레이드와 결합된 원형 기어와 맞물리는 각각의 제 1 및 제 2 피니온(pinion)들을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 피니온들은, 상기 원형 기어의 중심 축에 대하여, 90° 이하의 상호 간의 각 거리(angular distance)에 위치할 수 있다. 일반적으로 상기 로터 블레이드의 피더화된 위치 및 동작 위치는 거의 동일한 양으로 분리되어 있으므로, 상기 피니온들은 상기 원형 기어의 톱니의 오직 일부와 맞물리며, 따라서 톱니는 상기 원형 기어의 전 둘레에 걸쳐서 제공될 필요가 없다. 선택적으로, 상기 원형 기어는 표면이 강화된 기어 톱니의 각 영역(angular zone) - 상기 각 영역은 상기 원형 기어의 180°이하를 둘러쌈(encompassing) - 을 포함한다. 이것은 원형 기어가 전 둘레에 걸쳐서 톱니를 가지도록 제조하는 것이 일반적으로 더 쉬움에도 불구하고, 더 적은 표면 강화 절차가 수행되어야 하므로 특히 경제적이다.
어떤 실시예들에서, 복수의 드라이브들은 풍력 에너지 변환 장치의 동작 동안, 로터 허브의 임의의 각 위치(angular position)에서도, 로터 블레이드를 회전시키기 위해 요구되는 토크를 집합적으로 공급하기 위해 제공된다. 여기서, 상기 복수의 드라이브들 중 하나의 결함이 발생한 후 남아있는 드라이브들은, 낮은 공급 비용을 가능하게 하면서, 요구되는 토크보다 더 적게 집합적으로 공급한다.
선택적으로, 상기 복수의 드라이브들 중 각각의 개별 드라이브는 동등한 개별 토크를 공급하도록 구성될 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 드라이브들 중 하나가 작동하지 않는 경우에 발생할 수 있는 기여된 토크의 가능한 최대 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 일반적인 측면은 로터 허브에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드를 포함하는 풍력 에너지 변환 장치 및 상기에 개시된 바와 같은 로터 블레이드를 조정하는 장치를 제공한다. 이러한 측면의 실시예들에서, 상기 로터 블레이드는 피봇식의 축에 따른 회전을 위해 로터 허브에 장착될 수 있고, 상기 로터 블레이드는 상기 피봇식의 축으로부터 떨어진 위치에 무게 중심을 포함할 수 있다. 이러한 무게 중심의 위치는 하나 또는 그 이상의 드라이브들이 작동하지 않는 경우에 상기 로터 블레이드에 작용하는 중력이 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키기 위해 사용될 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 일반적인 측면은 풍력 에너지 변환 장치의 피봇식으로 장착된 로터 블레이드를 조정하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제 1 드라이브 및 제 2 드라이브가 집합적으로 상기 로터 블레이드를 동작 위치로 전환시키도록 제어하는 단계를 포함한다. 추가적인 단계는 상기 제 1 드라이브가 동작하지 않는지 여부를 판단하는 것을 포함한다. 상기 제 1 드라이브가 동작하지 않을 때, 상기 로터 블레이드에 연결된 제 1 활성화 가능한 록아웃은 활성화된다. 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃은 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는 반면에 상기 로터 블레이드가 동작 위치로 전환하는 것을 방지하도록 구성된다. 뿐만 아니라, 상기 제 1 드라이브가 동작하지 않을 때, 상기 제 2 드라이브는 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하게 하도록 제어된다.
이러한 측면의 실시예들은 하기의 특징들 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
상기 방법은 제 1 드라이브의 결함이 발생한 경우에 상기 제 1 드라이브를 상기 로터 블레이드에서 분리시키는 단계를 더 포함한다. 이것은 상기 결함 때문에 상기 제 1 드라이브가 기계적으로 차단된 경우에도 상기 로터 블레이드가 상기 피더화된 위치로 전환하도록 할 수 있다.
상기 방법은 상기 제 2 드라이브의 결함이 발생했는지 탐지하고, 이러한 결함이 발생한 경우에 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃을 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이것은 상기 제 2 드라이브가 동작하지 않는 경우에 상기 로터 블레이드가 상기 피더화된 위치에서 멀어지도록 회전하는 것을 방지하도록 한다.
어떤 실시예들에서, 상기 제 1 드라이브의 드라이브 축에 제 1 활성화 가능한 백스탑(backstop)이 할당되고, 상기 방법은 상기 제 2 드라이브의 결함이 발생한 경우에, 유사하게 활성화된 상태에서 상기 로터 블레이드가 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는, 상기 제 2 드라이브의 드라이브 축에 할당된 제 2 활성화 가능한 백스탑을 활성화시키는 단계를 더 포함한다. 동작하지 않는 드라이브의 토크가 그랬던 것과 같이, 로킹(locking) 토크는 상기 로터 블레이드에 동일한 축을 통해 적용되므로, 이것은 상기 드라이브들 중 어느 하나의 결함이 발생한 경우에 관련된 록아웃으로의 특히 부드러운 전환을 가능하게 한다.
상기 방법은 상기 제 2 드라이브가 동작하지 않을 때 상기 제 1 드라이브가 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환하게 하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이것은 어느 하나의 드라이브가 동작하지 않는 경우에 풍력 에너지 변환 장치가 신속히 운전 정지하는 것을 가능하게 한다.
어떤 실시예들에서, 상기 방법은 상기 제 1 및 제 2 드라이브들이 상기 로터 블레이드 상에 서로 대응하는 토크(mutually counteracting torques)를 가하도록 제어하는 단계를 포함한다. 이것은 상기 드라이브들과 상기 로터 블레이드 간의 반발(backlash) 및 수반되는 마모(wear)를 방지한다.
다른 특징들 및 장점들은 첨부되는 도면들에 도시되고 본 명세서의 이후 부분에서 상세히 개시된다.
로터 블레이드(Rotor Blade) 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치 및 로터 블레이드 조정 방법이 제공된다.
도 1은 로터 블레이드 조정을 위한 장치를 포함하는 풍력 에너지 변환 장치의 허브의 단면도이다.
도 2는 도 1의 장치의 원형 기어 및 피니온(pinion)들의 다이어그램이다.
도 3은 도 1의 장치의 로터 블레이드 조정 장치의 단면도이다.
도 4는 로터 블레이드 조정을 위한 장치의 제어부의 서킷 다이어그램이다.
도 5는 로터 블레이드 조정 방법의 흐름도이다.
상기 도면들에 있어서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 기능적으로 동등한 수단을 지시한다.
도 2는 도 1의 장치의 원형 기어 및 피니온(pinion)들의 다이어그램이다.
도 3은 도 1의 장치의 로터 블레이드 조정 장치의 단면도이다.
도 4는 로터 블레이드 조정을 위한 장치의 제어부의 서킷 다이어그램이다.
도 5는 로터 블레이드 조정 방법의 흐름도이다.
상기 도면들에 있어서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 기능적으로 동등한 수단을 지시한다.
도 1은 풍력 에너지 변환 장치의 로터 베어링(193) 내의 로터 축(195)을 따라 회전 가능하도록 고정된 로터 허브(103)의 단면 모습을 도시한다. 도시된 특정한 허브 내에서, 상기 로터 베어링(193)은 타워의 상단에 그 자체가 회전 가능하도록 고정된 엔진실(nacelle, 일부만 도시)(194)에 탑재된다. 하나의 로터 블레이드(101)는 피봇 베어링(102)의 내부 링에 부착되고, 상기 피봇 베어링(102)의 외부 링은 상기 로터 허브(103)에 고정된다. 명확성의 이유로, 단지 하나의 로터 블레이드(101)만 도시된다. 그러나, 통상적으로, 풍력 에너지 변환 장치는 하나의 로터 블레이드(101) 이상, 일반적으로 세 개의 로터 블레이드들을 포함한다.
상기 로터 블레이드(101)는 원형 기어를 구성하는 내부 톱니(111)와 함께 피봇 베어링(102)에 부착된다. 상기 피봇 베어링(102)은 상기 로터 블레이드(101)의 세로 방향(longitudinal direction, 미도시)에 대하여 약간 기울어진, 블레이드 회전 축(196)을 따라서 회전 가능하도록 상기 로터 블레이드(101)를 고정하고, 따라서 상기 로터 블레이드의 무게 중심은 상기 블레이드 회전 축(196)의 외부에 위치한다. 상기 로터 블레이드(101)를 돌리는 개별적인 드라이브 축(141, 142)을 따라 회전할 때, 상응하는 제 1(131) 및 제 2(132) 피니온들을 가지는 제 1(151) 및 제 2(152) 기어를 가지는 전기 모터 드라이브는 각각의 로터 블레이드에 할당된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1(131) 및 제 2(132) 피니온들은 45° 이하의 각 공간(angular spacing, 200)에 의해 떨어져서 위치하는 각각의 각 위치(angular positioin)들(201, 202)에서 상기 피봇 베어링(102)의 내부 톱니(111)와 맞물린다. 풍력 에너지 변환 장치가 동작하는 동안, 상기 피니온들(131, 132)은 둘레의 절반 이하를 포함하는 각 영역(angular zone, 204) 내에서만 상기 내부 톱니(111)와 접촉하고, 상기 각 영역(204)의 크기는 상기 각 공간(200) 및 상기 로터 블레이드의 피더화된 위치와 동작 위치 사이의 각 거리(angular distance)의 합이 된다. 상기 내부 톱니(111)는 상기 각 영역(204) 내에서만 표면 강화 처리된 톱니를 가진다.
전력은 정상 동작일 때 슬립 링(slip ring, 116) 및 라인(line, 115)을 통해 모든 드라이브 유닛들(151, 152)로 공급된다. 상기 슬립 링 라인(115)으로부터 전력을 공급받고 드라이브 라인들(171, 172)를 통해 상기 드라이브들(151, 152)로 연결되는 드라이브 제어 유닛(114)은 상기 로터 블레이드들(101)이 서로 동시성을 가지도록 보장한다. 각각의 드라이브들(151, 152)은 전기 모터(161, 162), 기어(181, 182) 및 록아웃(191, 192)를 포함한다. 상기 드라이브들(151, 152) 중 하나가 동작하지 않을 때, 상기 각각의 록아웃(191, 192)은 상기 로터 블레이드(101)가 오직 피더화된 위치의 방향으로만 회전할 수 있도록 한다.
도 3은 도 1의 상기 록아웃(191)이 백스탑(backstop)인 경우의 일 예를 도시한다. 상기 도시된 드라이브(151)는 가늘고 긴 로터 샤프트(rotor shaft, 322)를 가진 로터, 고정자(stator, 321) 및 기어(gearing, 181)를 가진다. 상기 록아웃(191)은 상기 고정자(321)에 영구적으로 연결된 하우징(323) 및 자유 휠의 하단부(324)를 가지고, 상기 하단부(324)는 상기 하우징(323)에 영구적으로 연결된다. 상기 자유 휠의 상단부(341)는 상기 하단부(324)로부터 떨어진 측면 페이싱(side facing) 상에 브레이크 라이닝(brake lining, 326)과의 결합부(coupling part, 325)를 가진다. 상기 결합부(325)는 자유롭게 회전하고 상기 로터 샤프트(322) 상에서 축의 방향으로 움질일 수 있도록 지지되어 있다. 서로 마주하는 측면들 상의 상기 하단부(324) 및 상기 결합부(325)는 단지 한 방향으로의 상호 회전을 허용하는 톱니와 같은 프로파일(sawtooth-like profile, 328)을 가진다. 상기 상단부(341)는 또한 상기 로터 샤프트(322)에 대한 비틀림에 강력하지만 축 상의 이동에 대한 수용력을 가지도록 연결된 브레이크 디스크(327)를 가지며, 예를 들어, 상기 로터 샤프트(322)를 따라서 이루어지는 상기 브레이크 디스크(327)의 축 상의 이동을 허용하되 상기 브레이크 디스크(327) 및 상기 로터 샤프트(322)의 서로에 대한 회전을 방지하는 방법에 의한다. 상기 로터 샤프트(322)는 부착된 동심의(concentric) 플레이트(338)를 가진다. 하나의 스프링(329)은 상기 플레이트(338) 및 상기 브레이크 디스크(327) 사이의 압력 하에 미리 긴장되어(pre-tensioned) 있다.
정상 동작 중의 로터 블레이드 조정을 위하여, 상기 브레이크 디스크(327)는 상기 스프링(329)의 힘에 반대하여 전자석(330)에 의해 상기 브레이크 라이닝(326)으로부터 들어 올려진다. 그 결과, 상기 드라이브(151)는 양쪽 방향들로 자유롭게 회전할 수 있다. 상기 브레이크 디스크(327) 및 상기 브레이크 라이닝(326)이 생략되고 상기 스프링(329)이 상기 결합부(325)를 압박하고 상기 결합부를 위해 상기 전자석(330)에 의해 끌어당겨 지는 것도 물론 가능하다. 그러면, 예를 들어 상기 결합부(325) 및 상기 샤프트(322)가 서로에 대하여 회전하는 것을 방지하는 방법으로, 상기 결합부(325)는 반드시 비틀림에 강력하도록 상기 샤프트(322)에 연결되어야 한다.
상기 드라이브(151)가 동작하지 않을 때, 상기 전자석(330)은 자동으로 비활성화된다. 그 결과, 상기 스프링(329)의 힘은 상기 브레이크 라이닝(326)에 반대하여 상기 브레이크 디스크(327)를 압박하고 상기 로터 샤프트(322)에 대한 프리 휠의 상기 결합부(325)의 회전이 방지된다. 프리 휠의 상기 하단부(324) 및 상기 결합부(325)의 상기 톱니와 같은 프로파일(328)의 도움으로, 그리고 상기 결합부(325)의 상기 스프링(329)의 힘에 반대한 축 상으로의 이동에 대한 수용력에 의해, 모터(161)의 상기 로터 샤프트(322) - 그리고 결과적으로 상기 로터 블레이드(101) - 는 기계적 제동부(mechanical stop, 미도시)가 허용하는 거리 내에서 오직 피더화된 위치의 방향으로 회전하는 것만을 지속할 수 있다.
도 4는 제 1(151) 및 제 2 드라이브들(152)의 전기 모터들(161, 162)을 제어하기 위한 제어 유닛(114)의 도식적인 서킷 다이어그램을 도시한다. 상기 제어 유닛(114)은 상기 슬립 링(116)으로부터 3상 전압(three-pase voltage)을 수신하여 캐패시터(406)로 직류 전압(direct voltage)을 공급하는 정류기(rectifier, 404)를 포함한다. 상기 직류 전압은 상기 제 1(151) 및 제 2 드라이브들(152)의 상기 모터들(161, 162)을 구동하기 위한 3상 전류를 각각 출력하는 제 1(411) 및 제 2(412) 변환부(converter, 412)에 공급된다. 추가적인 변환부들은 추가적인 드라이브들을 공급하기 위해 상기 정류기(404)의 상기 직류 전압에 연결될 수 있다. 또한, 정전(power outage) 동안의 동작을 가능하도록 하기 위해, 배터리가 상기 캐패시터(406)와 병렬로 연결될 수 있다.
상기 제어 유닛(114)은 예를 들어 상응하는 전기 모터(161, 162) 또는 부착된 상응하는 변환부(411, 412)의 결함과 같은 상기 드라이브들(151, 152) 중 하나의 결함을 탐지하기 위한 탐지부(402)를 더 포함한다. 상기 탐지부(402)는 상기 제 1 드라이브(151)의 결함의 경우에는 상기 제 2 드라이브(152)가 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키도록 제어하고, 상기 제 2 드라이브(152)의 결함의 경우에는 상기 제 1 드라이브(151)가 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키도록 제어하는 상기 제어 유닛(114)의 운전 정지 제어부(400)에 연결되어 있다.
도 5는 풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브에 피봇식으로 장착되어 있는 로터 블레이드의 조정 방법의 흐름도를 도시한다. 초기 단계(512)에서, 예를 들어 현재 바람의 상태를 기반으로, 로터 블레이드의 바람직한 동작 위치가 결정된다. 단계(514)에서, 상기 로터 블레이드의 현재 위치가 결정된다.
단계(500)에서, 양쪽 모두가 상기 로터 블레이드에 토크(torque)를 적용하도록 구성된 제 1 드라이브 및 제 2 드라이브가 집합적으로 상기 로터 블레이드를 상기 단계(514)에서 결정된 현재 위치로부터 상기 단계(512)에서 결정된 동작 위치로 전환시키도록 제어된다.
선택 단계(502)에서, 상기 제 1 드라이브의 결함이 발생했는지 여부가 결정된다. 만약 결함이 발생하지 않았다면, 단계(516)에서, 상기 단계(512)에서 결정된 동작 위치에 도달했는지 여부가 조사된다. 만약 그렇지 않다면, 상기 방법은 단계(500)로 되돌아 간다. 단계(508)에서, 일단 상기 동작 위치에 도달하면, 상기 제 1 및 제 2 드라이브들은 상기 동작 위치상에서 백래쉬(backlash) 없이도 그것을 안정화시키기 위해서 상기 로터 블레이드 상에 서로 대응하는 토크(mutually counteracting torques)를 가하도록 제어된다.
선택 단계(510)에서, 상기 제 1 드라이브의 결함이 발생했는지 여부가 다시 한번 결정된다. 만약 결함이 발생하지 않았다면, 상기 방법은 단계(508)로 되돌아 간다. 만약 단계(502) 또는 단계(510)에서 상기 제 1 드라이브의 결함이 검출되면, 단계(504)에서 상기 로터 블레이드에 연결된 제 1 활성화 가능한 록아웃이 상기 로터 블레이드가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는 반면에 상기 로터 블레이드가 동작 위치로 전환하는 것을 방지하기 위해 활성화된다. 단계(506)에서, 상기 제 2 드라이브는 상기 로터 블레이드를 피더화된 위치로 전환시키도록 제어된다.
단계(508)에서, 상기 피더화된 위치에 도달했는지 여부가 결정된다. 일단 그것이 도달되면, 상기 로터 블레이드는 단계(520)에서 잠긴다.
Claims (15)
- 동작 위치(operating position) 및 피더화된 위치(feathered position) 사이에서 로터 블레이드(101)를 전환시키기 위해, 정상 동작 동안, 상응하는 제 1 및 제 2 토크들을 적용하도록 협력하는 제 1 드라이브(151) 및 제 2 드라이브(152), 여기서, 상기 제 1 및 제 2 토크들은 로터 허브(103)의 임의의 각 위치(angular position)에서 상기 로터 블레이드(101)를 전환하기 위해 요구되는 토크를 집합적으로 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 토크들은 개별적으로 상기 요구되는 토크보다 적게 제공함;
상기 제 1 드라이브(151)의 결함을 검출하는 검출부(402);
상기 로터 블레이드(101)에 연결된 제 1 활성화 가능한 록아웃(lockout, 191); 및
상기 검출부(402)가 상기 제 1 드라이브(151)의 결함을 검출한 경우에, 상기 피더화된 위치의 방향으로 상기 로터 블레이드(101)의 전환을 허용하되, 상기 동작 위치의 방향으로 상기 로터 블레이드(101)의 전환을 방지하기 위한 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃(191)을 활성화하도록 구성되고, 적어도 하나의 외력들과 조합하여, 상기 로터 블레이드(101)를 상기 피더화된 위치로 전환시키도록 상기 제 2 드라이브(152)를 제어하도록 구성되는 제어부(400)를 포함하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 외력들은 풍력, 중력 및 관성력을 포함하는 풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1(151) 및 제 2(152) 드라이브들 중 적어도 어느 하나는 전기 모터(161, 162)를 포함하고,
상기 장치는 전력 부족의 경우에 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃(191)을 활성화시키는 제 1 록아웃 활성화부(activator, 330)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 활성화 가능한 록아웃(191)은 상기 로터 블레이드(101)가 상기 동작 위치로 전환하는 것을 방지하는 백스탑(backstop)을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 활성화 가능한 록아웃(191)은 상기 제 1 드라이브(151)의 드라이브 축(141)을 잠금으로써 상기 로터 블레이드(101)의 회전을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 5 항에 있어서,
활성화된 상태에서 상기 로터 블레이드(101)가 상기 동작 위치로 전환하는 것을 방지하지만 상기 로터 블레이드(101)가 피더화된 위치로 전환하는 것을 허용하는 제 2 활성화 가능한 록아웃 - 상기 제 2 활성화 가능한 록아웃은 상기 제 2 드라이브(152)의 드라이브 축(142)을 잠금으로써 상기 로터 블레이드(101)가 회전하는 것을 방지하도록 구성됨 - 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1(151) 및 제 2(152) 드라이브들은 다른 작용(action) 지점들(201, 202)에서 상기 로터 블레이드(101) 상에 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1(151) 및 제 2 드라이브들(152)은 상기 로터 블레이드(101)와 연결되는 원형 기어(111)와 맞물리는 제 1(131) 및 제 2(132) 피니온들을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 8항에 있어서,
상기 제 1(131) 및 제 2(132) 피니온들은, 상기 원형 기어(111)의 중심 축에 대하여, 90° 이하의 상호 간의 각 거리(angular distance)에 위치한 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 원형 기어(111)는 표면 강화 처리된 기어 톱니의 각 영역(angular zone, 204) - 상기 각 영역은 상기 원형 기어(111)의 180° 이하를 둘러쌈(encompassing) - 을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 토크들은 동일한 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제 1(151) 및 제 2(152) 드라이브들이 상기 로터 블레이드(101) 상에 서로 대응하는 토크(mutually counteracting torques)를 가하도록 제어하게 적용되는
풍력 에너지 변환 장치의 로터 허브(103) 상에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101) 조정 장치.
- 로터 허브(103);
상기 로터 허브(103)에 피봇식으로 장착된 로터 블레이드(101);
동작 위치(operating position) 및 피더화된 위치(feathered position) 사이에서 상기 로터 블레이드(101)를 전환시키기 위해, 정상 동작 동안, 상응하는 제 1 및 제 2 토크들을 적용하도록 협력하는 제 1 드라이브(151) 및 제 2 드라이브(152), 여기서, 상기 제 1 및 제 2 토크들은 로터 허브(103)의 임의의 각 위치(angular position)에서 상기 로터 블레이드(101)를 전환하기 위해 요구되는 토크를 집합적으로 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 토크들은 개별적으로 상기 요구되는 토크보다 적게 제공함;
상기 제 1 드라이브(151)의 결함을 검출하는 검출부(402);
상기 로터 블레이드(101)에 연결된 제 1 활성화 가능한 록아웃(lockout, 191); 및
상기 검출부(402)가 상기 제 1 드라이브(151)의 결함을 검출한 경우에, 상기 피더화된 위치의 방향으로 상기 로터 블레이드(101)의 전환을 허용하되, 상기 동작 위치의 방향으로 상기 로터 블레이드(101)의 전환을 방지하기 위한, 상기 제 1 활성화 가능한 록아웃(191)을 활성화하도록 구성되고, 적어도 하나의 외력들과 조합하여, 상기 로터 블레이드(101)를 상기 피더화된 위치로 전환시키도록 상기 제 2 드라이브(152)를 제어하도록 구성되는 제어부(400)를 포함하는
풍력 에너지 변환 장치.
- 제 13항에 있어서,
상기 로터 블레이드(101)는 피봇식의 축(pivotal axis, 196)에 따른 회전을 위해 상기 로터 허브(103) 상에 장착되고, 상기 로터 블레이드(101)는 상기 피봇식의 축(196)으로부터 떨어진 위치에 무게 중심을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 에너지 변환 장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제 1(151) 및 제 2(152) 드라이브들이 상기 로터 블레이드(101) 상에 서로 대응하는 토크(mutually counteracting torques)를 가하도록 제어하게 적용되는
풍력 에너지 변환 장치.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2009/064999 WO2011057664A1 (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Device for adjustment of a rotor blade, wind energy converter, and method for adjusting a rotor blade |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127015040A Division KR20120092658A (ko) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140082856A true KR20140082856A (ko) | 2014-07-02 |
Family
ID=42341746
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020147014705A KR20140082856A (ko) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 |
| KR1020127015040A KR20120092658A (ko) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127015040A KR20120092658A (ko) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8172532B2 (ko) |
| EP (1) | EP2352918B1 (ko) |
| KR (2) | KR20140082856A (ko) |
| CN (1) | CN102232144B (ko) |
| BR (1) | BR112012010966A2 (ko) |
| DK (1) | DK2352918T3 (ko) |
| ES (1) | ES2551979T3 (ko) |
| WO (1) | WO2011057664A1 (ko) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434390B (zh) * | 2011-12-12 | 2013-09-25 | 济南轨道交通装备有限责任公司 | 叶片制动装置 |
| DE102012101484A1 (de) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Setec Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Abbremsung einer Windenergieanlage in einem Notfall |
| DE102013101012A1 (de) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 2-B Energy Holding B.V. | Steuervorrichtung für ein Giersystem einer Windkraftanlage |
| DE102013101010A1 (de) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 2-B Energy Holding B.V. | Steuervorrichtung für ein Giersystem einer Windkraftanlage |
| CN103184974B (zh) * | 2013-03-29 | 2015-04-22 | 北京天诚同创电气有限公司 | 风力发电机组的变桨系统以及风力发电机组 |
| BE1021684B1 (nl) * | 2013-05-24 | 2016-01-08 | Joval Nv | Een rotorgeheel voor een windturbine met een kabelpaar |
| DE112013007311A5 (de) * | 2013-08-08 | 2016-05-19 | Imo Holding Gmbh | Blattlagerbaugruppe |
| ES2677647T3 (es) * | 2013-10-18 | 2018-08-06 | Mita-Teknik A/S | Sistema para control de paso |
| JP6313033B2 (ja) * | 2013-12-05 | 2018-04-18 | ナブテスコ株式会社 | 風車用駆動装置及び風車用駆動装置ユニット |
| DE102017004056A1 (de) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | Senvion Gmbh | Blattadapter für Windenergieanlagen |
| CN108177785A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-19 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种基于状态机的螺旋桨自动顺桨控制方法 |
| EP3702611B1 (de) * | 2019-02-27 | 2022-06-22 | B&R Industrial Automation GmbH | Verfahren zum verstellen einer verstelleinrichtung einer windkraftanlage |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB661942A (en) * | 1948-06-23 | 1951-11-28 | Stork Koninklijke Maschf | Improvements in or relating to blade-or vane-adjusting means for fan, pump or like impellers or marine or aircraft propellers |
| US4311435A (en) * | 1979-10-01 | 1982-01-19 | Ramon Bergero | Balanced power transmission device |
| JPS6155369A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-19 | Matsushita Seiko Co Ltd | 風車の方位可変装置 |
| GB2303423A (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-19 | Rolls Royce Power Eng | Drive Mechanism |
| US6428274B1 (en) * | 1997-11-04 | 2002-08-06 | Windtec Anlagenerrichtungs-Und Consulting Gmbh | Drive mechanism for adjusting the rotor blades of wind power installations |
| CN1277052C (zh) * | 2000-11-14 | 2006-09-27 | 阿洛伊斯·沃本 | 风能装置 |
| DE10116011B4 (de) | 2000-11-14 | 2005-11-03 | Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. | Windenergieanlage |
| DE10140793A1 (de) * | 2001-08-20 | 2003-03-06 | Gen Electric | Einrichtung zum Verstellen des Rotorblattes eines Rotors einer Windkraftanlage |
| ES2266833T3 (es) | 2002-04-26 | 2007-03-01 | General Electric Company | Dispositivo para ajustar las palas del rotor de una turbina de energia eolica. |
| AU2003267035A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-16 | General Electric Company | Redundant blade pitch control system for a wind turbine and method for controlling a wind turbine |
| EP1647708A1 (en) | 2004-10-14 | 2006-04-19 | General Electric Company | Pitch drive system for a wind turbine |
-
2009
- 2009-11-11 US US12/680,999 patent/US8172532B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-11-11 WO PCT/EP2009/064999 patent/WO2011057664A1/en active Application Filing
- 2009-11-11 CN CN2009801007560A patent/CN102232144B/zh active Active
- 2009-11-11 BR BR112012010966A patent/BR112012010966A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-11-11 KR KR1020147014705A patent/KR20140082856A/ko active IP Right Grant
- 2009-11-11 KR KR1020127015040A patent/KR20120092658A/ko active Application Filing
- 2009-11-11 DK DK09755879.5T patent/DK2352918T3/en active
- 2009-11-11 ES ES09755879.5T patent/ES2551979T3/es active Active
- 2009-11-11 EP EP09755879.5A patent/EP2352918B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8172532B2 (en) | 2012-05-08 |
| US20110243729A1 (en) | 2011-10-06 |
| EP2352918A1 (en) | 2011-08-10 |
| KR20120092658A (ko) | 2012-08-21 |
| EP2352918B1 (en) | 2015-08-12 |
| BR112012010966A2 (pt) | 2019-09-24 |
| CN102232144A (zh) | 2011-11-02 |
| WO2011057664A1 (en) | 2011-05-19 |
| CN102232144B (zh) | 2013-12-11 |
| DK2352918T3 (en) | 2015-11-09 |
| ES2551979T3 (es) | 2015-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20140082856A (ko) | 로터 블레이드 조정 장치, 풍력 에너지 변환 장치, 및 로터 블레이드 조정 방법 | |
| EP1664527B1 (en) | Redundant blade pitch control system for a wind turbine | |
| US8154141B2 (en) | Wind power installation and method of modifying the blade pitch in a wind power installation | |
| US7887284B2 (en) | Wind turbine to produce electricity | |
| JP5520715B2 (ja) | 風車用ピッチ制御装置 | |
| CA2871278C (en) | System and method for stopping the operation of a wind turbine | |
| JP5581313B2 (ja) | 風車用ピッチ制御装置 | |
| CA2822976C (en) | System and method for braking a wind turbine rotor at an overspeed condition | |
| US20120187681A1 (en) | Wind turbine and a method for powering one or more hydraulic pitch actuators | |
| KR101466104B1 (ko) | 풍력발전기의 피치 시스템 및 그 방법 | |
| WO2021209110A1 (en) | A method for controlling a yaw system of a wind turbine | |
| JP4953469B2 (ja) | 風力発電装置のローターを制動する方法及び設備 | |
| CN113454336A (zh) | 变桨安装调试系统及其操作方法 | |
| KR101563673B1 (ko) | 풍력발전기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |