KR20160093693A - 폴딩 블레이드 윈드 터빈 - Google Patents

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Abstract

윈드 터빈이 제공된다. 상기 터빈은 회전축을 갖는 지지부; 발전기; 상기 회전축 주위로 상기 지지부에 회전 가능하게 장착된 복수의 블레이드 - 5개의 블레이드는 상기 회전축과 대체로 평행한 철수 위치와 상기 회전축과 대체로 수직인 완전 전개 위치 사이에서 이동가능하고; 상기 블레이드는 상기 발전기에 연결되어서, 바람에 의해 유도되는 방향으로의 상기 블레이드의 회전은 상기 발전기로 하여금 전기를 생성하게 하며 상기 발전기에 대한 전기의 제공은 상기 블레이드를 회전시킴 - ; 및 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 이동시키기에 충분하며 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 완전히 이동시키기에는 충분하지 않은 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기로 전류를 전달하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.

Description

폴딩 블레이드 윈드 터빈{FOLDING BLADE WIND TURBINE}
[관련 출원에 대한 교차 참조]
본 출원은 2013년 12월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제 61/911,000호 "폴딩 블레이드 윈드 터빈"에 대한 우선권을 주장한다. 본 출원은 또한 2009년 8월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 제 12/461,716 호 및 2009년 8월 17일자로 출원된 미국 특허출원 제 12/461,575 호에 관한 것이다. 상기 출원의 내용은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 명백하게 통합된다.
본 명세서에서 기재된 다양한 실시예는 일반적으로 윈드 터빈 블레이드의 전개 및 철수에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예는 전기 유도 회전 및 바람 유도 회전의 결합을 사용하는 윈드 터빈 블레이드의 철수 및 전개에 관한 것이다.
현대의, 바람에 의해 구동되는 발전기는 1970년대에 등장했다. 1970년대 초까지, 풍력 에너지는 지방의 배터리 충전을 위한 전기뿐만 아니라 곡식을 갈고 물을 펌핑하기 위한 기계적인 힘을 공급하는 작은 틈새시장을 공략했다. 더 큰 전기 생성 기계에 의한 배터리 충전기 및 드문 실험을 제외하고, 1850년 그리고 심지어 1950의 윈드밀은 이들이 유래한 것으로부터 초기 단계의 장치와 아주 약간 상이했다. 2008년 7월에, 풍력 에너지는 미국 전기 생산의 약 1%을 제공했다. 최대 30개의 블레이드를 갖는 더 작은 설계가 농장에서의 관개(irrigation)에 있어서 일반적이다.
대부분의 현대식 윈드 터빈은 통상적으로 60미터 내지 80미터의 미터 타워(12)가 맨 위에 장착된 10미터 내지 80미터의 직경을 갖는 3-블레이드 로터(10)를 갖는다. 2006년에 미국에서 설치된 평균적인 터빈은 대략 1.6메가와트의 전력을 생산할 수 있다. 블레이드가 로터 허브 주변에서 스핀할 때 터빈 전력 출력은 관련된 바람에 관하여 어택(피치)의 각도를 변경하기 위하여 그 긴 축 주위로 블레이드를 회전시킴으로써 제어된다. 터빈은 타워(요) 주변에서 나셀을 회전시킴으로써 바람으로 포인팅된다. 터빈은 통상적으로 30개 내지 150개의 기계의 어레이(농장)에 설치된다. 블레이드 피치를 위한 피치 컨트롤러는 드물게 강한 바람 조건 동안 구조적 부품의 과부하를 방지하기 위하여 전력 출력 및 로터 속도를 조절한다. 통상적으로, 터빈은 약 5.36 미터/초의 바람으로 전력 생산을 시작하고 약 12.52 내지 13.41 미터/초(시간당 28 내지 30마일)로 최대 전력 출력에 도달할 것이다. 터빈은 약 22.35 미터/초(시간당 50마일)로 전력 생산 및 회전을 중단하기 위하여 블레이드를 피칭하거나(pitch) 페더링할(feather) 것이다.
개방된 전개 위치 - 블레이드가 일반적으로 마스트에 평행하고 회전 허브에 대하여 방사방향임 - 로부터 폐쇄된 철수 위치(다시 폴딩됨) - 블레이드가 타이트한 클러스터의 마스트에 일반적으로 수직임 - 로의 전환을 메커니즘에 제공하기 위해 노력해왔다. 이것은 저장 및 운송의 용이함 뿐만 아니라 높은 지대의 바람 환경에서 표면적을 줄이는 것을 허용한다. 본 명세서에 통합된 미국 특허 출원 제 12/461,716호 및 제 12/461,575호는 모두 블레이드를 개방하고 폐쇄하기 위한 설계를 개시한다.
본 발명에 따른 일 실시예에 있어서, 윈드 터빈이 제공된다. 터빈은 회전축을 갖는 지지부; 발전기; 상기 회전축 주위로 상기 지지부에 회전 가능하게 장착된 복수의 블레이드 - 상기 블레이드는 상기 회전축과 일반적으로 평행한 철수 위치와 상기 회전축과 일반적으로 수직인 완전 전개 위치 사이에서 이동가능하고; 상기 블레이드는 상기 발전기에 연결되어서, 바람에 의해 유도되는 방향으로의 상기 블레이드의 회전은 상기 발전기로 하여금 전기를 생성하게 하며 상기 발전기에 대한 전기의 제공은 상기 블레이드를 회전시킴 - ; 및 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 이동시키기에 충분하며 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 완전히 이동시키기에는 충분하지 않은 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기로 전류를 전달하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 상기 전류는 바람에 의해 유도되는 방향으로 상기 블레이드의 회전을 유도하며, 이것은 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 이동시키는 원심력을 생성한다. 상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 이동하는 동안, 상기 블레이드는 주변 바람으로부터 추가 회전력을 받기 위하여 주변 바람에 더욱 노출되고 상기 추가 회전력은 단독으로 또는 전류와 조합하여 상기 완전 전개 위치 내로 상기 블레이드를 이동시키기에 충분하다.
본 공개에 따른 다양한 실시예가 도면을 참조하여 이하에서 기재될 것이다.
도 1은 폐쇄된 위치의 본 발명의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2는 폐쇄된 위치의 본 발명의 일 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3은 부분 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
도 4는 부분 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 사시도를 도시한다.
도 5는 이상적인 완전 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
도 6은 이상적인 완전 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 사시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 8은 폐쇄된 위치의 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면도를 도시한다.
도 9는 부분 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
도 10은 이상적으로 완전 전개 위치의 본 발명의 일 실시예의 측면도를 도시한다.
이하의 기재에서, 다양한 실시예가 동반하는 도면에 대한 한정이 아닌 예시로서 설명될 것이다. 본 공개의 다양한 실시예에 대한 참조 번호는 동일한 실시예에 대하여 필수적인 것이 아니라 이러한 참조 번호는 적어도 하나를 뜻한다. 특정 구현 및 기타 상세가 논의되되, 이것은 오직 설명적인 목적으로 수행되는 것이 이해될 것이다. 당업자는, 부품 및 구성이 주장된 대상물의 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있음을 인지할 것이다.
상기 블레이드 구성은 첨부된 도면에 도시된다. 일반적으로 수직인 마스트는 터빈을 지지한다. 복수의 터빈 블레이드는 나셀 상의 지지 허브에 그 뿌리에서 피벗 가능하게 장착된다. 피벗은 블레이드가 완전 전개 위치와 개방 위치 사이에서 이동하고 완전한 폐쇄/철수 위치로 콜랩스(collapse)하도록 허용한다. 블레이드는 또한 전개 위치와 철수 위치 사이의 부분 전개 위치를 취할 수 있다.
도면에서의 완전 전개 위치는 블레이드를 수직으로 도시하나, 실제로 실시예의 성질은 0도 내지 15도의 단위로 수직에서 다소 작은 각으로 탈축할 수 있다. 이러한 맥락으로, 본 명세서에서 "수평의" 또는 "수직의" 이라는 용어는 위치의 완전 무결로부터 이러한 변화를 설명하기 위하여 "일반적으로" 변경되는 것으로 이해된다.
터빈은 일반적으로 우세한 바람의 방향으로 배향하기 위하여 마스트에 대하여 회전 가능하다. 본 명세서에서 참조되는 터빈은 블레이드가 허브 및 나셀의 (바람에 대하여) 순풍의 방향으로 터빈의 후방을 향하여 배향되는 것에 있어서, 다운윈드 터빈이다.
지지 허브는 영구적인 자석 모터와 같이 전기를 생성하도록 구성된 발전기/모터(이하에서, 단순히 발전기)에 연결된다. 블레이드의 회전은 발전기에서의 회전을 유발하고, 이것은 알려진 방식으로 전기를 생성한다. 영구적인 자석 모터에 지지 허브를 상호연결시키는 다수의 소자는 윈드 터빈 기술에서 잘 알려졌으므로 이하에서는 도시되지 않는다.
슬라이드 가능한 트랙 링은 지지 허브의 후방의 샤프트 상에 위치된다. 트랙 링은 블레이드에 피벗 가능하게 연결하는 다수의 연결 로드를 피벗 가능하게 지지한다. 개별적인 연결 로드는 개별 블레이드의 전개를 위한 공통 각도를 유지하므로 블레이드는 전개 위치에 상관없이 서로에 대하여 동일한 위치를 갖는다.
완전한 전개위치에 있을 때, 트랙 링은 그 최전방이며 지지 허브에 가장 가까이 있다. 블레이드가 폐쇄를 시작하면, 트랙 링은 후방으로 이동할 것이다. 완전한 폐쇄 위치는 샤프트의 단부 또는 스탑에 인접한 트랙 링( 또는 그에 연결된 스탑)을 운반할 수 있다. 바람직하게, 트랙링 및/또는 샤프트의 단부의 부품의 일부는 부품의 저급 시프팅을 방지하도록 폐쇄된 위치에 대하여 약한 자성의 잠금을 수립하기 위한 자성 재료를 그 안에 가질 것이다. 이것은 또한 스프링 하중 기계 슬라이딩 또는 롤링 캐치 장치로 성취될 수 있다.
구조를 참조한 상기 내용의 비한정적인 예시는 도 1 내지 도 6에 도시된다. 도 1 및 도 2를 이제 참조하면, 나셀(102)은 마스트(104)의 맨 위에서 지지된다. 나셀(102)은 지지 허브(106)를 향하여 연장하는 회전축을 갖는다. 터빈 블레이드(110)는 지지 허브(106)에 피벗 가능하게 장착되는 샤프트(108)를 갖는다. 도 1 및 도 2에서, 블레이드(110)는 철수 위치에 있되, 이들은 이하에서 논의되는 바와 같이 다른 위치 내로의 지지 허브(106)의 피봇 연결에 대하여 회전할 수 있다.
나셀(102)은 발전기(112)를 포함한다. 발전기(112)는 블레이드(110)의 바람 유도된 회전에 반응하여 전기를 생성하고, 이것은 컨트롤러/배터리(114)에 의해 일반적으로 도시되는 다운스트림 장비로 이것을 보낸다 (다운스트림 장비의 기능은 컨트롤러 및/또는 배터리에 필수적으로 한정되지 않음). 발전기(112)는 또한 블레이드(110)의 회전을 구동하기 위하여 모터로서 역할을 한다. 나셀(102)의 내부의 전체 구조는 선행기술의 지식과 일치므로 본 명세서에서 더 논의되지 않는다. 발전기(112)는 이하에서 논의된 바와 같이 회전을 감속하기 위한 기계적인 브레이크를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 부분 전개 위치의 도 1 및 도 2의 부품을 도시하며 지지 로드(116) 및 그 위에 장착된 슬라이딩 링(118)의 존재를 드러낸다. 각각의 블레이드(110)의 샤프트(108)는 브레이스(120) 및 피벗 지점(122)을 통해 슬라이딩 링(118)에 피벗 가능하게 연결된다. 도 5 및 도 6은 이상적으로 완전 전개 위치의 도 1 및 도 2의 부품을 도시한다.
도 7을 참조하여, 컨트롤러(114)는 블레이드 전개의 개방, 폐쇄 및 전체 위치를 제어한다. 컨트롤러는 발전기(112)에 의해 수행된 토크 힘의 제어를 유효하게 하기 위한 임의의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 결합이 될 수 있다. 컴퓨터 제어가 존재하여, 이로써, 메모리, 프로세서 등을 포함하는 종래의 컴퓨터 소자가 존재한다. 배터리 또는 기타 소스를 통한 에너지원은 컨트롤러(114)를 지지하고 및/또는 블레이드(110)를 회전시키기 위하여 전류를 제공하기 위하여 제공된다. 제어 명령은 컴퓨터상에 존재하는 소프트웨어의 형식이 될 수 있으며 이처럼 하드 드라이브 또는 플래시 드라이브와 같은 적절한 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다. 본 발명은 컴퓨터 구조 및/또는 저장 매체의 임의의 특정 형태에 한정되지 않으며 도 7의 부품 및 기능은 적절하게 모이거나 분포될 수 있다.
철수 위치로부터 블레이드(110)를 개방하기 위하여, 역방향 전류는 배터리 또는 기타 전원으로부터 발전기(112)에 적용되고; 바람직하게 이러한 전류는 0에서 미리 결정된 값으로 점진적으로 적용되되 이것은 실제로 그러할 필요는 없으나 점진적일 경우 선형이 될 필요는 없다. 전기 입력은 발전기(112)가 회전 모터로서 역할을 하여 바람이 유도될 때와 동일한 방향으로 블레이드(110)의 전체 어셈블리를 스피닝하게 한다.
이러한 스피닝 동작은 블레이드(110)가 스피닝 작용에 의해 주어진 원심력의 효과를 통해 그 팁으로부터 밖으로 이동하게 한다. 따라서, 블레이드(110)는 철수 위치와 완전 전개 위치 사이의 과도 중간 위치로 이동할 것이다. 이러한 전환은 도 1과 도 3 그리고 도 2와 도 4를 비교함으로써 일반적으로 도시된다. 도 3 및 도 4는 과도 중간 위치에 대하여 일반적으로 45°의 각도를 도시하되 이것은 오직 설명의 목적이며 전류를 기초로 블레이드(110)의 전개의 상태를 한정하지 않는다.
블레이드(110)가 철수 위치로부터 밖으로 이동할 때, 바람에 대한 블레이드(110)의 표면적은 증가한다. 블레이드(110)가 바람의 존재로 축에 대해 회전되도록 설계되어서, 들어오는 주변 바람은 바람이 블레이드(110)에 대하여 이동하는 동안 블레이드(110) 상에 회전력을 가하기 시작할 것이며, 이러한 회전력은 블레이드(110)가 추가로 전개되면서 증가한다. 기본적으로 바람의 영향이 작은 각도의 전개로 인하여 미약할 때, 충분한 전개 각도에서, 바람의 상호작용은 블레이드(110)가 전류에 의해 유도된 속도보다 더 빠르게 회전하게 할 것이다. 속도에서의 이러한 증가는 도 5 및 도 6에서의 완전 전개 위치를 향하여 블레이드(110)를 더 전개하도록 원심력 효과를 향상시킨다. 바람은 또한 철수 위치를 향하여 다시 블레이드(110)를 물리적으로 기울어지게 하되 일반 동작에서, 원심력의 개방 효과는 직접적인 바람의 폐쇄 효과보다 강력하고, 바람의 네트로부터의 공동의 힘(collective force)은 완전 전개 위치를 향한 블레이드(110)의 추가 전개를 야기한다.
이러한 사이클은 전개를 지속하는 블레이드(110)와 계속되고, 전개 동안 표면적에서의 증가는 더 많은 바람을 포착하고, 바람 포착의 증가는 회전 속도를 더 증가시키며, 회전 속도의 증가는 원심력을 증가시키며, 이는 추가 전개를 야기한다. 사이클은 속도 및 원심력이 블레이드(110)가 완전 전개 위치로 이동하는 지점에 도달할 때까지 계속된다.
철수 위치로부터 완전한 개방 위치로의 초기 전환에 있어서, 바람에 대하여 존재하는 블레이드(110)의 표면적은 블레이드(110)를 전개하기 위하여 단독으로 바람으로부터의 충분한 회전력을 유도하기에 충분하지 않다. 적용된 역방향 전류가 본 초기 단계에서 제거되거나 감소될 경우, 블레이드(110)는 그의 전개의 전류 상태에 남거나 철수 위치로 다시 철수될 것이다.
상기와 같은 전개 방법론은 과도 지점에 도달하기에 충분한 블레이드(110)의 전개를 위한 충분한 역방향 전류만을 요구하고, 여기서, 바람은 전류로부터의 기여 없이 전개 프로세스를 지속하기 위하여 블레이드(110)에서의 충분한 회전을 자체적으로 유도할 수 있다. 본 전환 이벤트와 일치하는 시스템 파라미터는 최대 회전 속도의 퍼센티지, 터빈의 전기 출력 및/또는 전개된 각도가 될 수 있되, 기타 적절한 시스템 파라미터 역시 사용될 수 있다. 일단 전환 지점에 도달하면( 또는 미리 결정된 전압, 속도, 퍼센티지 등에 의해 측정될 수 있는 바와 같이 다소 초과된 지점에 도달하면), 컨트롤러(114)는 다시 0으로 역방향 전류의 적용을 테이퍼링하기 시작하고, 바람의 힘은 매치를 계속하기 위하여 필수적인 에너지를 공급한다. 이런 이유로, 속도가 완전한 전개 전에 급락(예컨대 바람 속도의 급락)할 경우, 역방향 전류는 전개 프로세스를 재개하기 위하여 다시 체결될 수 있다. 대안적으로, 전류는 전체 전개 사이클 동안 계속하여 공급될 수 있다.
상기 제어 방법론은 따라서 기본적으로 블레이드(110)를 부분적으로 전개하도록 역방향 전류에 의해 유도된 회전에 의존한다. 바람직하게 이러한 역방향 전류는 완전한 전개를 유도하기에 충분하지 않으므로, 바람의 기여 없이, 블레이드(110)는 완전 전개 위치에 도달하지 않을 것이다. 전환 지점에 도달하면, 역방향 전류는 아래로 인가될 수 있으며 발전기(112)는 바람이 전개를 이어받는 동안 모터보다는 전기 발전기의 역할을 천천히 시작한다. 어떤 이유로든, 백 슬라이드(예컨대, 바람의 급락)가 존재할 경우, 이로써, 제어는 전개를 위한 선호되는 상태로 발전기(112)를 되돌리기 위하여 역방향 전류를 증가시킬 수 있다.
블레이드(110)가 완전 전개 위치에 도달하면, 이들은 전개되고 결여되고 제어된 철수로 남아있을 것이다. 이는, 회전에 의해 유발된 원심력이 블레이드(110)를 후방으로 가압하여 바람의 경향을 극복하기 때문이다. 이러한 균형은 일반적인 동작 범위 내의 바람 속도에 상관없이 전개를 유지한다.
발전기(112)가 윈드 터빈 블레이드(110)에 의해 주어진 회전력으로부터 힘을 끌어내면, 이들은 바람이 완전 전개 위치로부터 다소 원뿔형 구성으로 약간 후방으로 블레이드(110)를 푸시하는 것을 허용하는 토크 드래그를 생성하며, 이는 바람으로 터빈의 직접적인 제어에 (그리고 손상을 입히는 바람의 효과를 완화하고 여전히 부분 동작을 허용하기 위하여 원뿔형 또는 부분적으로 개방된 위치를 유도하는 데) 다소 유익할 수 있으며, 이곳은 회전을 감속시키는 발전기(112)에 의해 전달된 토크 힘과 부분적으로 전개되거나 코닝된 위치 내로 후방으로 푸시되게 하는 블레이드(110)상으로의 바람 압력의 후방향 힘 사이의 균형 지점이다. 다시 말해서, 블레이드(110)가 속도를 올릴 때, 발전기(112)는 자동적으로 그 기본 성질을 통해 추가적인 토크 힘을 주어 부분적으로 전개되거나 코닝된 위치를 약간 유지하는 블레이드(110)의 회전을 감속시킨다. 그리고, 역으로, 바람 속도가 약간 감소할 때, 블레이드(110) 상에서 바람에 의해 주어진 후방의 힘은 또한 이들이 그 수직 동작 위치를 향하여 더욱 개방되도록 허용하면서 작아진다. 이러한 활동은 강한 잠재적으로 손상을 가하는 바람에서의 안전한 코닝 동작을 위한 바람직한 균형 지점을 자동으로 생성할 수 있다. 제어기(114)는 또한 이러한 자연적으로 발생하는 조건을 증대시키기 위하여 또한 활용될 수 있다. 이것은 완전한 수직으로부터 완전 전개 위치의 일부 편차를 포함할 수 있으며, 이것은 터빈의 회전축에 일반적으로 수직이거나 적으로 직각인 것으로 지칭된다.
부분 전개 위치 또는 철수 위치 내로 완전 전개 위치 밖의 전개된 블레이드(110)를 이동시키는 것이 종종 바람직할 수 있다. 예컨대, 바람은 이들이 완전한 전개에서 시스템상에 과도한 응력을 가하는 지점에 도달할 수 있다. 블레이드(110)의 부분 철수는 블레이드(110) 상의 바람의 효과 및 따라서 시스템의 전체 응력을 줄일 것이다. 이것은 발전기로부터 및/또는 기계적인 브레이크로부터 토크를 더함으로써 수행될 수 있다. 다른 예시에서, 바람은 블레이드(110)가 필수적으로 폐쇄되어야 하는 임계 지점에 도달할 수 있다. 또 다른 예시에서, 블레이드(110)는 터빈의 재위치 또는 유지를 유효하게 하기 위하여 폐쇄될 필요가 있을 수 있다.
완전 전개 위치로부터 부분 전개 위치 또는 철수 위치로 블레이드(110)를 이동시키기 위한 방법론은 충분한 바람의 존재에 의존한다.
충분한 바람이 존재할 때, 블레이드(110)는 통상적으로 그의 완전 전개 위치에 있으며 회전이 철수로 인해 블레이드(110) 상에 후방의 바람 압력보다 더 강력한 전개로 인한 원심력을 유도하므로 남아있을 것이다. 이러한 균형은 과도한 토크 또는 절대 안전한(failsafe) 기계적 브레이크를 추가하는 예컨대 발전기(112)에 의해 유도된 블레이드(110)의 회전에 컨트롤러(114)를 통해 제어된 브레이크를 적용함으로써 변경될 수 있다. 블레이드(110)의 회전을 감속시키는 것은 완전 전개 위치에 블레이드(110)를 홀드시키는 원심력을 줄인다. 원심력의 전개 영향이 블레이드 상의 바람의 직접적인 보상 압력 이하로 떨어질 때, 바람 흐름은 완전 전개 위치 밖으로 블레이드(110)를 이동시키기 시작할 것이다.
블레이드(110)가 완전 전개 위치 밖으로 이동하면, 주변 바람은 더욱 더 작은 회전력을 제공한다. 이러한 부과된 힘이 감소된 원심력 아래로 감소될 경우, 균형 지점은 블레이드(110)가 자리잡고 회전을 시작하는 부분 전개 위치를 한정한다. 그러나, 원심력이 임의의 전개 위치에 블레이드(110)를 유지하기 충분할 경우, 이들은 철수 위치까지 완전히 이동할 것이다.
브레이킹은 컨트롤러(114)당 동작하는 기계적인 브레이크에 의해 개시될 수 있다. 추가로 및/또는 대안적으로, 컨트롤러는 발전기가 이들이 일반적으로 일반 동작 동안 사용하는 것보다 상당히 많은 전기 에너지를 추출할 경우 브레이크로서 역할을 할 수 있다. 이것이 일어날 때, 브레이킹 작용은 발전기(112)에 의해 회전 샤프트 및 블레이드 어셈블리에 적용된다.
바람직하게 적용된 브레이킹은 요구되는 대로 블레이드(110)를 이동시키도록 제어된다. 완전한 폐쇄를 위하여, 블레이드(110)는 단순히 이동이 허용되지만, 바람직하게 회전에 대한 제한은 (구조를 손상시킬 수 있는 제어되지 않는 동작보다) 느린 전환을 허용하기에 충분하다.
부분적인 폐쇄를 위하여, 브레이크의 적용은 전개의 원하는 각도에 도달하여 블레이드(110)를 그 위치에 유지하도록 조절되기에 충분할 것이다. 대안적으로, 하나 이상의 선택적으로 물리적인 스탑 또는 잠금은 브레이크가 해제될 수 있는 경우에 원하는 각도를 유지할 수 있도록 사용되되 스탑은 물리적으로 원하는 각도 이상으로 추가 전개를 방지한다. 바람 속도, 회전 속도 및/또는 기타 시스템 센서는 컨트롤러가 동일한 것에 반응하도록 허용하는 전개 상태를 감시하기 위하여 제공된다. 약 45도 이상의 철수의 각도가 가능할 수 있되 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
충분한 바람의 부재시에, 상기 철수 방법론은 블레이드(110)의 후방의 동작을 유도하기 위한 불충분한 바람의 힘이 존재하기 때문에 효율적이지 않을 것이다. 블레이드(110)가 정지하거나 약하게 회전하는 이러한 환경에서, 제어는 바람이 정상적으로 유도하는 것의 반대 방향으로 블레이드(110)를 회전시키기 위하여 발전기(112)에 역방향 전류를 인가한다. 이것은 철수 위치로 이들을 몰아내는 블레이드(110) 상의 역방향 힘을 생성하므로 블레이드는 이처럼 이동할 것이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 소자를 나타낸다. 이러한 실시예는 나셀(102)이 지지 부품으로 인해 생략될 수 있다. 스탑(124)은 또한 슬라이딩 링(118)의 추가 이동을 방지하도록 로드(116) 상에 제공될 수 있다. 스탑(124)은 또한 철수 위치에서 블레이드(110)를 홀드하도록 본 명세서에서 기재된 바와 같이 잠금 부품을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 컴퓨팅 소자는 개인 컴퓨터, 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터 또는 메인프레임 컴퓨터뿐만 아니라 모바일 소프트웨어를 운영하고 다수의 네트워킹 및 메세징 프로토콜을 지원할 수 있는 셀룰러, 무선 및 휴대용 장치와 같이 기타 범용 또는 특수목적 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있다. 다양한 상업적으로 이용가능한 운영 시스템 및 기타 알려진 어플리케이션 중 임의의 것을 운영하는 임의의 수의 워크스테이션이 존재할 수 있다. 이러한 장치는 또한 더미 터미널, 씬-클라이언트, 게이밍 시스템 및 네트워크를 통해 통신할 수 있는 기타 장치와 같은 다른 전자 장치를 포함할 수 있다.
대부분의 실시예는 TCP/IP, FTP, SFTP, UPnP, NFS 및 CIFS와 같이, 다양한 상업적으로 이용 가능한 프로토콜 중 임의의 프로토콜을 사용하여 통신을 지원하기 위하여 당업자에게 익숙한 것인 적어도 하나의 네트워크를 활용한다. 네트워크는 예컨대 근거리 통신 네트워크, 원거리 통신 네트워크, 가상 사설 네트워크, 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, 공중 교환 전화 네트워크, 적외선 네트워크, 무선 네트워크 및 그의 임의의 결합이 될 수 있다.
컴퓨팅 장치가 서버를 포함하는 실시예에서, 서버는, HTTP 서버, FTP 서버, CGI 서버, 데이터 서버, 자바 서버 및 비지니스 어플리케이션 서버를 포함하는 다양한 서버 또는 중간층 어플리케이션 중 임의의 것을 운영할 수 있다. 서버(들)은 또한 자바®, C, C# 또는 C++와 같은 임의의 프로그래밍 언어로 또는 펄(Perl), 파이썬(Python), 또는 TCL 그뿐만 아니라 그의 결합과 같은 임의의 스크립팅 언어로 쓰여진 하나 이상의 스크립트 또는 프로그램으로서 구현될 수 있는 하나 이상의 웹 어플리케이션을 실행함으로써 사용자 디바이스로부터의 요청에 응하여 프로그램 또는 스크립트를 운영할 수 있다. 서버(들)은 또한 오라클ⓒ, 마이크로소프트®, 사이베이스® 및 IBM®으로부터 상업적으로 이용 가능한 것을 포함하되 이에 한정되지 않는 데이터베이스 서버를 포함할 수 있다.
환경은 광범위한 데이터 저장소 및 상기 논의된 기타 메모리 및 저장 매체를 포함할 수 있다. 이들은 하나 이상의 컴퓨터에 근접한 저장 매체와 같이 광범위한 위치에 있거나(및/또는 내재되어있거나) 네트워크를 가로질러 임의의 또는 모든 컴퓨터로부터 원거리에 있을 수 있다. 특정 세트의 실시예에서, 정보는 당업자에게 익숙한 저장 영역 네트워크("SAN")에 있을 수 있다. 유사하게, 컴퓨터, 서버 또는 기타 네트워크 장치로부터 기인하는 기능을 수행하기 위한 임의의 필수적인 파일은 적절하게 근거리 및/또는 원거리로 저장될 수 있다. 시스템이 컴퓨터화된 장치를 포함할 경우, 각각의 이러한 장치는 버스를 통해 전기적으로 결합될 수 있는 하드웨어 소자를 포함할 수 있고, 상기 소자는 예컨대 적어도 하나의 중앙 처리 유닛(CPU), 적어도 하나의 입력 장치(예컨대, 마우스, 키보드, 제어기, 터치 스크린 또는 키패드) 및 적어도 하나의 출력 장치(예컨대, 디스플레이 장치, 프린터 또는 스피커)를 포함한다. 이러한 시스템은 또한 디스크 드라이브, 광학 저장 장치 및 랜덤 액세스 메모리("RAM") 또는 읽기 전용 메모리("ROM")와 같은 고체 상태 저장 장치뿐만 아니라 제거 가능한 매체 장치, 메모리 카드, 플래시 카드 등과 같은 하나 이상의 저장 장치를 포함할 수 있다.
이러한 장치는 또한 컴퓨터 판독가능 저장 매체 판독기, 통신 디바이스(예컨대, 모뎀, 네트워크 카드(무선 또는 유선), 적외선 통신 장치 등) 및 상기 기재된 작업 메모리를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체 판독기는 원거리, 근거리, 고정 및/또는 제거 가능한 저장 장치를 의미하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체뿐만 아니라 컴퓨터 판독 가능한 정보를 일시적으로 및/또는 더욱 영구적으로 포함하고, 저장하고, 전송하고, 회수하기 위한 저장 매체와 연결되고 또는 이를 수신하도록 구성될 수 있다. 시스템 및 다양한 장치는 또한 통상적으로, 클라이언트 어플리케이션 또는 웹 브라우저와 같은 동작 시스템 및 어플리케이션 시스템을 포함하는 다수의 소프트웨어 어플리케이션, 모듈, 서비스 또는 적어도 하나의 동작 메모리 디바이스 내에 위치된 기타 소자를 포함할 것이다. 교번하는 실시예는 상기 기재된 것으로부터 다수의 변형을 가질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 사용자 지정 하드웨어가 사용될 수 있고 및/또는 특정 소자가 하드웨어, 소프트웨어(애플릿(applet)과 같은 휴대용 소프트웨어 포함) 또는 양쪽에서 구현될 수 있다. 또한, 네트워크 입/출력 장치와 같이 기타 연산 장치에 대한 연결이 사용될 수 있다.
코드 또는 코드의 부분을 포함하기 위한 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 정보의 저장 및/또는 전송을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 그리고 비휘발성, 제거 가능한 그리고 제거불가능한 매체를 포함하되 이에 한정되지 않는 저장 매체 및 통신 매체, 또는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD)를 포함하는 기타 데이터 또는 기타 광학 저장소, 자성 카세트, 자성 테이프, 자성 디스크 저장소 또는 기타 자성 저장 장치 또는 원하는 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있고 시스템 장치에 의해 접근 가능한 임의의 기타 매체를 포함하는 선행기술에서 알려지거나 사용되는 임의의 적절한 매체를 포함할 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시내용 및 교시를 기초로, 당업자는 다양한 실시예를 구현하기 위하여 기타 방법 및/또는 방식을 이해할 것이다.
따라서, 본 명세서 및 도면은 한정적인 개념보다는 설명적인 것으로 간주될 것이다. 그러나, 다수의 변형 및 변경은 청구 범위에서 상술되는 본 발명의 더 넓은 정신 및 범위를 벗어나지 않고 그에 행해질 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (18)

  1. 윈드 터빈으로서,
    회전축을 갖는 지지부;
    발전기;
    상기 회전축 주위로 상기 지지부에 회전 가능하게 장착된 복수의 블레이드 - 상기 블레이드는 상기 회전축과 대체로 평행한 철수 위치와 상기 회전축과 대체로 수직인 완전 전개 위치 사이에서 이동가능하고;
    상기 블레이드는 상기 발전기에 연결되어서, 바람에 의해 유도되는 방향으로의 상기 블레이드의 회전이 상기 발전기로 하여금 전기를 생성하게 하며 상기 발전기에 대한 전기의 제공은 상기 블레이드를 회전시킴 - ; 및
    상기 발전기에 연결되고, 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치를 향해 상기 블레이드를 이동시키기에 충분하며 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 완전히 이동시키기에는 충분하지 않은 전류를 상기 발전기로 전달하도록 구성된 컨트롤러를 포함하고;
    상기 전류는 바람에 의해 유도되는 방향의 상기 블레이드의 회전을 유도하며, 이것은 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치를 향해 상기 블레이드를 이동시키는 원심력을 생성하며;
    상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 이동함에 따라, 상기 블레이드는 주변 바람으로부터 추가 회전력을 받기 위하여 주변 바람에 더욱 노출되고, 상기 추가 회전력은 단독으로 또는 전류와 조합하여 상기 완전 전개 위치 내로 상기 블레이드를 이동시키기에 충분한, 윈드 터빈.
  2. 청구항 1에 있어서, 주변 바람 속도를 기초로, 부분 전개의 과도 중간 위치가 상기 철수 위치와 상기 완전 전개 위치 사이에 존재하며, 상기 과도 중간 위치에서, 상기 주변 바람은 상기 블레이드의 충분한 회전력에 기여하여 상기 블레이드를 상기 완전 전개 위치 내로 이동시키는, 윈드 터빈.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 상기 과도 중간 위치로 이동한 후에 상기 전류를 감소시키는, 윈드 터빈.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 블레이드의 회전 속도가 상기 전류에 의해 유도되는 것을 초과할 때를 기초로 상기 과도 중간 위치를 확인하도록 구성되는, 윈드 터빈.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 상기 과도 중간 위치로 이동한 후에 상기 전류를 감소시키는, 윈드 터빈.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 블레이드의 회전을 감속시킴으로써, 상기 완전 전개 위치 밖으로 상기 블레이드를 이동시키도록 구성되어, 상기 블레이드를 상기 철수 위치를 향해 바이어스(biase) 하는 주변 바람으로부터의 힘이, 상기 블레이드를 상기 완전 전개 위치를 향해 바이어스 하는, 회전하는 상기 블레이드의 원심력을 극복하는, 윈드 터빈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    메모리에 저장된 제 1 철수 프로토콜 및 제 2 철수 프로토콜을 더 포함하며, 상기 제 1 철수 프로토콜은 상기 블레이드의 회전의 감속이며 상기 제 2 철수 프로토콜은 주변 바람에 의해 유도되는 것과 반대 방향으로의 상기 블레이드의 회전이며;
    상기 컨트롤러는 (a) 상기 제 1 철수 프로토콜 또는 상기 제 2 철수 프로토콜을 선택하며, (b) 상기 선택을 구현하도록 구성되는, 윈드 터빈.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 완전 전개 위치로부터 부분 전개 위치로 상기 블레이드를 이동시키고 상기 블레이드의 회전을 감속시킴으로써 상기 부분 전개 위치를 유지하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함하는, 윈드 터빈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 축에 대해 회전 가능하게 장착되는 허브;
    지지 허브에 피벗 가능하게 장착되는 각각의 블레이드;
    상기 회전축과 동축인 지지 로드;
    상기 지지 로드에 장착된 슬라이딩 링; 및
    상기 슬라이드 링에 상기 블레이드 중 하나를 각각이 피벗 가능하게 연결하는 복수의 브레이스를 더 포함하며,
    상기 링은, 상기 블레이드가 각각 개방되고 폐쇄될 때 상기 지지 허브를 향하여 그리고 상기 지지 허브로부터 벗어나게 이동하는, 윈드 터빈.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부는 나셀(nacelle)을 포함하는, 윈드 터빈.
  11. 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법으로서,
    상기 윈드 터빈을 제공하는 단계로서, 상기 윈드 터빈은
    회전축을 갖는 지지부;
    발전기; 및
    상기 회전축 주위로 상기 지지부에 회전 가능하게 장착되는 복수의 블레이드 - 상기 블레이드는 상기 회전축과 대체로 평행한 철수 위치와 상기 회전축과 대체로 수직인 완전 전개 위치 사이에서 이동가능하고,
    상기 블레이드는 상기 발전기에 연결되어서, 바람에 의해 유도되는 방향으로의 상기 블레이드의 회전이 상기 발전기로 하여금 전기를 생성하게 하며 상기 발전기에 대한 전기의 제공은 상기 블레이드를 회전시킴 - 를 포함하는 상기 윈드 터빈을 제공하는 단계; 및
    상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치를 향해 상기 블레이드를 이동시키기에 충분하며 상기 완전 전개 위치로 상기 블레이드를 완전히 이동시키기에 충분하지 않은 전류를 상기 발전기에 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 전류는 바람에 의해 유도되는 방향으로의 상기 블레이드의 회전을 유도하며, 이것은 상기 철수 위치로부터 상기 완전 전개 위치를 향해 상기 블레이드를 이동시키는 원심력을 생성하며;
    상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 이동함에 따라, 상기 블레이드는 주변 바람으로부터 추가 회전력을 받기 위하여 주변 바람에 더욱 노출되고, 상기 추가 회전력은 단독으로 또는 전류와 조합하여 상기 완전 전개 위치 내로 상기 블레이드를 이동시키기에 충분한, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 주변 바람 속도를 기초로, 상기 철수 위치와 상기 완전 전개 위치 사이에 부분 전개의 과도 중간 위치가 존재하며, 상기 과도 중간 위치에서, 상기 주변 바람은 상기 블레이드의 충분한 회전력에 기여하여 상기 블레이드를 상기 완전 전개 위치 내로 이동시키는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 상기 과도 중간 위치로 이동한 후에 상기 전류를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 블레이드의 회전 속도가 상기 전류에 의해 유도되는 것을 초과할 때를 기초로 상기 전류를 감소시키는 것에 착수할 시기를 확인하는 단계를 더 포함하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 블레이드가 상기 철수 위치로부터 상기 과도 중간 위치로 이동한 후 상기 전류를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 블레이드의 회전을 감속시킴으로써, 상기 완전 전개 위치 밖으로 상기 블레이드를 이동시키는 단계를 더 포함하여 상기 블레이드를 상기 철수 위치를 향해 바이어스 하는 주변 바람으로부터의 힘이, 상기 블레이드를 상기 완전 전개 위치를 향해 바이어스 하는, 회전하는 상기 블레이드의 원심력을 극복하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    제 1 철수 프로토콜 및 제 2 철수 프로토콜을 메모리에 저장하는 단계 - 상기 제 1 철수 프로토콜은 상기 블레이드의 회전의 감속이며 상기 제 2 철수 프로토콜은 상기 주변 바람에 의해 유도되는 것과 반대 방향으로의 상기 블레이드의 회전임 - ;
    상기 터빈의 시스템 파라미터를 기반으로 상기 제 1 철수 프로토콜 또는 상기 제 2 철수 프로토콜을 선택하는 단계; 및
    선택을 구현하는 단계를 더 포함하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 완전 전개 위치로부터 부분 전개 위치로 상기 블레이드를 이동시키는 단계; 및
    상기 블레이드의 회전을 감속시킴으로써 상기 부분 전개 위치를 유지하는 단계를 더 포함하는, 윈드 터빈의 블레이드의 이동 방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102247347B1 (ko) 2013-12-03 2021-05-03 내츄럴 파워 컨셉 인코포레이티드 폴딩 블레이드 윈드 터빈
KR20170046928A (ko) * 2015-10-22 2017-05-04 지유 주식회사 소형 풍력발전기의 블레이드 폴딩 조절장치
CN107387309A (zh) * 2017-08-08 2017-11-24 上海交通大学 一种折臂式抗台风风机
US11466663B2 (en) * 2018-06-14 2022-10-11 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with a pivoted rotor blades, wire and release mechanism for stopping
US10844836B2 (en) * 2018-08-17 2020-11-24 Carlos Nielbock Wind turbine generator
CN111637025B (zh) * 2020-06-12 2022-05-03 云南省能源研究院有限公司 一种风力发电机的检测方法
CA3099992A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-19 Aurea Technologies INC. Portable wind turbine
CN117569978B (zh) * 2024-01-16 2024-03-26 山东浪潮新基建科技有限公司 一种具有自我防护功能的海上风力发电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5795480U (ko) * 1981-10-29 1982-06-11
US4565929A (en) * 1983-09-29 1986-01-21 The Boeing Company Wind powered system for generating electricity
US20100143131A1 (en) * 2008-08-22 2010-06-10 Natural Power Concepts, Inc. Folding blade turbine
US20110211957A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Mark Folsom Self regulating wind turbine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2086279A (en) * 1935-10-17 1937-07-06 Wincharger Corp Starting means for wind-driven generator units
US4349315A (en) * 1978-02-01 1982-09-14 Wind Engineering Corporation Adjustable vane windmills
US4632637A (en) * 1981-06-04 1986-12-30 Analytics, Inc. Wind turbine
CA1316833C (fr) * 1989-09-18 1993-04-27 Angel Moreno Moteur
RU2111382C1 (ru) * 1994-12-29 1998-05-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг" Способ управления ветроэнергетической установкой и ветроэнергетическая установка
GB0313563D0 (en) * 2003-06-12 2003-07-16 Smiths Group Plc Ram air turbines
KR20050088522A (ko) * 2004-03-02 2005-09-07 김영민 싱글 로터 방식의 수평-수직축 통합형 풍력 발전기 시스템
KR100720287B1 (ko) * 2005-02-02 2007-05-22 장균식 풍력발전기
US7323792B2 (en) * 2005-05-09 2008-01-29 Chester Sohn Wind turbine
JP4100520B1 (ja) * 2007-12-28 2008-06-11 川崎重工業株式会社 アップウインド型風車及びその退避運転方法
US8915697B2 (en) * 2008-08-22 2014-12-23 Natural Power Concepts Inc. Mobile wind turbine
CN201858091U (zh) * 2010-10-22 2011-06-08 浙江华鹰风电设备有限公司 风力发电机负角变桨停机机构
KR101294010B1 (ko) 2011-03-16 2013-08-27 고재욱 풍력발전기의 날개절첩장치
CN103047084B (zh) * 2012-12-22 2015-07-29 广州红鹰能源科技股份有限公司 一种伞形风力发电机组及工作方法
KR102247347B1 (ko) 2013-12-03 2021-05-03 내츄럴 파워 컨셉 인코포레이티드 폴딩 블레이드 윈드 터빈

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5795480U (ko) * 1981-10-29 1982-06-11
US4565929A (en) * 1983-09-29 1986-01-21 The Boeing Company Wind powered system for generating electricity
US20100143131A1 (en) * 2008-08-22 2010-06-10 Natural Power Concepts, Inc. Folding blade turbine
US20110211957A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Mark Folsom Self regulating wind turbine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101112B1 (ko) 2019-01-08 2020-04-16 송기수 수직축 풍력발전장치
KR102237501B1 (ko) * 2020-09-08 2021-04-07 이병찬 블레이드 가변형 풍력발전기

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Publication number Publication date
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CN109931219B (zh) 2021-05-18
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Sønderby et al. Open-loop analysis of aeroelastic frequency response of NREL 5.0 MW wind turbine

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