KR20190097790A - Yawing system of multi type wind turbine and multi type wind turbine having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a yawing system having improved structural strength and a multi-type wind generator including the same. According to an embodiment of the present invention, a yawing system of a multi-type wind generator having a tower, a support arm installed on the tower, and a multi-rotor installed on the support arm comprises: a first yaw bearing connected to the tower and having a first fixing part and a first rotating part; a second yaw bearing spaced apart from the first yaw bearing in a vertical direction and having a second fixing part and a second rotating part; a fixed support tube connected to the first fixing part and the second fixing part; a rotation support tube connected to the first rotating part and the second rotating part and overlapping with the fixed support tube; and a first yaw drive connected to the first yaw bearing to rotate the first rotating part.

Description

멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템 및 이를 포함하는 멀티형 풍력 발전기{YAWING SYSTEM OF MULTI TYPE WIND TURBINE AND MULTI TYPE WIND TURBINE HAVING THE SAME}Yawing system of multi-type wind generator and multi-type wind generator including the same {YAWING SYSTEM OF MULTI TYPE WIND TURBINE AND MULTI TYPE WIND TURBINE HAVING THE SAME}
본 발명은 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템 및 멀티형 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 타워에 복수의 단위 발전 유닛을 갖는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템 및 멀티형 풍력 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a yawing system and a multi-type wind generator of a multi-type wind generator, and more particularly to a yawing system and a multi-type wind generator of a multi-type wind generator having a plurality of unit power generation units in one tower.
풍력발전(風力發電)이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말한다.Wind power generation refers to a power generation method in which wind energy is converted into mechanical energy (rotary power) using a windmill, and the mechanical energy is converted into electrical energy by driving a generator to obtain electric power.
풍력발전은 현재까지 개발된 신재생 에너지원 중에서 가장 경제성이 높을 뿐 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장점 때문에 유럽은 물론 미주와 아시아 등지에서도 적극적인 투자가 이뤄지고 있는 실정이다.Wind power generation is not only the most economical among the renewable energy sources developed so far, but also has been actively invested not only in Europe but also in the Americas and Asia due to the advantages of being able to generate power using the wind, which is an unlimited clean energy source for the wind. to be.
이러한 풍력발전을 위한 풍력 발전기는 회전축의 방향에 따라 수직축 풍력 발전기와 수평축 풍력 발전기로 구분될 수 있다. 현재까지는 수직축에 비해 수평축 풍력 발전기의 효율이 높고 안정적이어서 상업용 풍력발전단지에는 대부분 수평축 풍력 발전기가 적용되고 있다.Wind generators for such wind power generation may be divided into a vertical axis wind generator and a horizontal axis wind generator according to the direction of the rotation axis. Until now, the horizontal axis wind generators are more efficient and stable than the vertical axis, so most of the commercial wind farms are applied with the horizontal axis wind generators.
통상적인 수평축 풍력발전기는 많은 동력을 얻기 위해서는 블레이드의 크기를 키우거나 블레이드 크기에 상응하는 용량을 갖는 발전기를 장착해야 한다. 하지만, 블레이드가 커지거나 발전기의 용량이 커질수록 블레이드와 발전기의 무게가 증가하게 되어 무거운 블레이드와 발전기를 지지할 타워와 구조물의 규모가 같이 커져야 하며, 블레이드와 발전기를 포함한 발전시설이 무거워지면 그 무게의 지지를 위한 베어링과 같은 부품도 증가해야 하고, 바람의 방향에 따라 회전날개부의 방향을 돌려주는 요(yaw) 동작을 위해 별도의 특수 장치가 설치되어야 한다.Conventional horizontal axis wind turbines need to be equipped with a generator having a capacity corresponding to the size of the blade or to increase the size of the blade to obtain a lot of power. However, as the blade becomes bigger or the capacity of the generator increases, the weight of the blade and generator increases, so that the tower and the structure supporting the heavy blade and the generator must grow in size, and the weight of the power generation facility including the blade and the generator becomes heavy. Parts, such as bearings for supporting the bearings, must be increased, and a special device is to be installed for the yaw movement which turns the direction of the rotor blade according to the wind direction.
이로 인해 설치 및 유지비용이 기하급수적으로 증가하게 되며, 이러한 기술적인 난이도와 비용의 증가로 인하여 풍력 발전기의 폭넓은 보급에 막대한 장애를 초래하는 문제점이 있었다.As a result, installation and maintenance costs increase exponentially, and this technical difficulty and increase in cost have a problem that causes a huge obstacle to widespread deployment of wind power generators.
최근에는 하나의 타워 주변에 원주방향을 따라 복수의 단위 발전 유닛을 배치하는 멀티형 풍력 발전기가 알려져 있다. 멀티형 풍력 발전기는, 한 개의 타워에 한 개의 메인 나셀을 설치하고, 메인 나셀에 복수의 서포트 아암을 방사상으로 결합하며, 각 서포트 아암에 단위 발전 유닛을 각각 설치하고 있다. 단위 발전 유닛은 발전기를 포함한 서브 나셀, 서브 나셀에 회전 가능하게 결합되는 로터 및 그 로터에 결합되어 함께 회전하는 소형 블레이드를 포함하고 있다.Recently, a multi-type wind generator is known which arranges a plurality of unit power generation units along a circumferential direction around one tower. The multi-type wind generator is provided with one main nacelle in one tower, radially couples a plurality of support arms to the main nacelle, and installs a unit power generation unit in each support arm. The unit power generation unit includes a sub nacelle including a generator, a rotor rotatably coupled to the sub nacelle, and a small blade coupled to the rotor and rotating together.
멀티형 풍력 발전기는, 메인 나셀에 복수의 단위 발전 유닛이 서포트 암을 매개로 고정 설치되므로 메인 나셀에 상대적으로 큰 모멘트가 작용한다. 특히 메인 나셀과 타워를 지지하는 요 베어링에 큰 하중이 인가되어 요 베어링의 파손 위험이 증가하는 문제가 있다.In the multi-type wind power generator, a plurality of unit power generation units are fixedly installed on the main nacelle via a support arm, so that a large moment acts on the main nacelle. In particular, a large load is applied to the yaw bearing supporting the main nacelle and the tower, thereby increasing the risk of breakage of the yaw bearing.
대한민국 등록특허 제10-1388494호(2014.04.23)Republic of Korea Patent No. 10-1388494 (2014.04.23)
본 발명은 구조적인 강도가 향상된 요잉 시스템 및 이를 포함하는 멀티형 풍력 발전기를 제공한다.The present invention provides a yawing system having an improved structural strength and a multi-type wind generator including the same.
본 발명의 일 측면에 따른 타워와 상기 타워에 설치된 서포트 아암과 상기 서포트 아암에 설치된 멀티 로터를 갖는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템은, 상기 타워에 연결 설치되며 제1 고정부와 제1 회전부를 갖는 제1 요 베어링, 상기 제1 요 베어링에서 상하 방향으로 이격 배치되되 제2 고정부와 제2 회전부를 갖는 제2 요 베어링, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부에 연결 설치된 고정 지지관, 상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부에 연결 설치되되 상기 고정 지지관과 중첩 배치된 회전 지지관, 및 상기 제1 요 베어링에 연결 설치되어 상기 제1 회전부를 회전시키는 제1 요 드라이브를 포함한다.Yawing system of a multi-type wind power generator having a tower according to an aspect of the present invention, a support arm installed on the tower and a multi-rotor installed on the support arm, is connected to the tower and has a first fixing part and a first rotating part. A first yaw bearing, a second yaw bearing spaced apart from the first yaw bearing in a vertical direction, the second yaw bearing having a second fixing part and a second rotating part, and a fixed support tube connected to the first fixing part and the second fixing part, And a first rotary drive unit connected to the first rotary unit and the second rotary unit and disposed to overlap with the fixed support tube, and a first yaw drive connected to the first yaw bearing to rotate the first rotary unit.
여기서, 상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링에는 서로 상이한 종류의 하중을 지지하도록 설치될 수 있다.Here, the first yaw bearing and the second yaw bearing may be installed to support different types of loads.
또한, 상기 고정 지지관은 상기 회전 지지관 내에 삽입 설치되고, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 내측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 내주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합될 수 있다.In addition, the fixed support tube is inserted into the rotary support tube, the first fixing portion is disposed inside the first rotating portion, the inner peripheral surface of the first fixing portion is formed with teeth to be coupled to the first yaw drive. Can be.
또한, 상기 요잉 시스템은 상기 제2 요 베어링에 연결 설치되어 상기 제2 회전부를 회전시키는 제2 요 드라이브를 더 포함할 수 있다.The yawing system may further include a second yaw drive connected to the second yaw bearing to rotate the second rotation part.
또한, 상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관에서 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 회전 지지관에는 상기 고정 지지관의 표면과 맞닿는 롤러를 갖는 지지 롤러가 설치될 수 있다.The rotary support tube may be spaced apart from the fixed support tube at intervals, and the support roller having a roller contacting the surface of the fixed support tube may be installed on the rotary support tube.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 세워져 설치된 타워, 상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암, 및 상기 서포트 아암에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 단위 발전 유닛을 포함하고, 상기 타워는 상기 서포터 아암을 요잉(yawing)시키는 요잉 시스템을 포함하고, 상기 요잉 시스템은, 상하 방향으로 이격 배치된 제1 요 베어링과 제2 요 베어링, 상기 제1 요 베어링에 연결 설치된 제1 요 드라이브, 상기 타워와 상기 제1 요 베어링 및 상기 제2 요 베어링에 고정 설치된 고정 지지관을 포함하고, 상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링에는 서로 상이한 종류의 하중을 지지하도록 설치된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-type wind power generator, a tower installed upright, a plurality of support arms fixed to the tower, and a unit power generation unit fixed to the support arm and having a rotor and a generator. A yawing system for yawing a supporter arm, the yawing system includes: a first yaw bearing and a second yaw bearing spaced apart in the vertical direction, a first yaw drive connected to the first yaw bearing, the tower And a fixed support tube fixed to the first yaw bearing and the second yaw bearing, wherein the first yaw bearing and the second yaw bearing are installed to support different types of loads.
여기서, 상기 고정 지지관에 대하여 회전 가능하게 설치되되, 상기 제1 요 베어링 및 상기 제2 요 베어링에 연결 설치된 회전 지지관을 포함하고, 상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관과 중첩 배치될 수 있다.Here, the fixed support tube is rotatably installed, and includes a rotation support tube connected to the first yaw bearing and the second yaw bearing, the rotary support tube may be disposed overlapping with the fixed support tube. .
또한, 상기 회전 지지관의 외면에 복수의 상기 서포트 아암이 고정 설치되되, 상기 회전 지지관에서 상기 서포트 아암과 연결된 부분은 상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링 사이에 위치할 수 있다.In addition, a plurality of the support arms are fixedly installed on an outer surface of the rotatable support tube, and a portion of the rotatable support tube connected to the support arms may be located between the first yaw bearing and the second yaw bearing.
또한, 상기 고정 지지관은 상기 회전 지지관 내에 삽입 설치되고, 상기 제1 요 베어링은 상기 고정 지지관에 연결 설치된 제1 고정부와 상기 회전 지지관에 연결 설치된 제1 회전부를 포함하되, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 내측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 내주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합될 수 있다.The fixed support tube may be inserted into the rotary support tube, and the first yaw bearing may include a first fixing part connected to the fixed support tube and a first rotation part connected to the rotary support tube. The first fixing part may be disposed inside the first rotating part, and a tooth may be formed on an inner circumferential surface of the first fixing part to be coupled to the first yaw drive.
또한, 상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관 내에 삽입 설치되고, 상기 회전 지지관과 상기 고정 지지관은 상자 형상의 메인 나셀의 내부에 설치되며, 상기 제1 요 베어링은 상기 고정 지지관에 연결 설치된 제1 고정부와 상기 회전 지지관에 연결 설치된 제1 회전부를 포함하되, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 외측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 외주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합되고, 상기 메인 나셀의 외면에 복수의 상기 서포트 아암이 고정 설치될 수 있다.In addition, the rotary support tube is inserted into the fixed support tube, the rotary support tube and the fixed support tube is installed inside the box-shaped main nacelle, the first yaw bearing is connected to the fixed support tube And a first rotating part connected to the first fixing part and the rotary support tube, wherein the first fixing part is disposed outside the first rotating part, and a tooth is formed on an outer circumferential surface of the first fixing part so that the first yaw drive And a plurality of the support arms may be fixedly installed on an outer surface of the main nacelle.
또한, 상기 회전 지지관은 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 회전 지지관에는 상하로 이격 배치된 서포트 아암이 고정 설치되되, 상기 회전 지지관에는 제1 지지 고리가 설치되고, 상기 서포트 아암에는 제2 지지 고리가 설치되며, 상기 제1 지지 고리와 상기 제2 지지 고리에는 지지 와이어가 고정 설치될 수 있다.In addition, the rotatable support tube has a columnar shape, and the support arm is vertically spaced apart and installed on the rotatable support tube, a first support ring is installed on the rotatable support tube, the support arm is a second support A ring may be installed, and a support wire may be fixed to the first support ring and the second support ring.
또한, 상기 회전 지지관의 외주면에는 상기 제1 요 베어링의 외측을 덮는 보호 덮개가 설치될 수 있다.In addition, a protective cover may be installed on an outer circumferential surface of the rotary support tube to cover the outer side of the first yaw bearing.
또한, 상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관에서 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 회전 지지관에는 상기 고정 지지관의 표면과 맞닿는 롤러를 갖는 지지 롤러가 설치될 수 있다.The rotary support tube may be spaced apart from the fixed support tube at intervals, and the support roller having a roller contacting the surface of the fixed support tube may be installed on the rotary support tube.
또한, 상기 제1 요 베어링은 인장 하중을 지지하도록 설치되고, 상기 제2 요 베어링은 압축 하중을 지지하도록 설치될 수 있다.In addition, the first yaw bearing may be installed to support the tensile load, and the second yaw bearing may be installed to support the compressive load.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 요 베어링과 제2 요 베어링이 상하 방향으로 이격 배치되고, 회전 지지관과 고정 지지관이 중첩 배치되므로 멀티형 풍력 발전기의 구조적 강도가 향상된다.As described above, according to an aspect of the present invention, since the first yaw bearing and the second yaw bearing are spaced apart in the vertical direction, and the rotary support tube and the fixed support tube overlap, the structural strength of the multi-type wind generator is improved.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.
1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating the inside of the unit power generation unit of FIG. 1.
4 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the second embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the third embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the fourth embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, the terms 'comprise' or 'have' are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it is noted that the same components in the accompanying drawings are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted or schematically illustrated.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해 설명한다. Hereinafter, a multi-type wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이며, 도 3은 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a multi-type wind generator according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a unit power generation of Figure 1 It is a figure which shows the inside of a unit.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)는, 타워(100), 서포트 아암(500) 및 복수의 단위 발전 유닛(700)을 포함한다. 본 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)에는, 로터(710)의 회전에 의해 전기를 개별적으로 생산하는 단위 발전 유닛(700)이 복수로 배치되고, 복수의 단위 발전 유닛(700) 각각은 서포트 아암(500)을 통해 메인 나셀(300)에 고정 결합될 수 있다. 1 to 3, the multi-type wind generator 10 according to the first embodiment includes a tower 100, a support arm 500, and a plurality of unit power generation units 700. In the multi-type wind power generator 10 according to the present embodiment, a plurality of unit power generation units 700 for separately producing electricity by the rotation of the rotor 710 are disposed, and each of the plurality of unit power generation units 700 is supported. It may be fixedly coupled to the main nacelle 300 through the arm 500.
타워(100)는 지면 또는 해면으로부터 일정한 높이로 세워져 설치되며, 복수의 단위 발전 유닛(700) 등을 지지할 수 있다. 타워(100)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 관형 형상을 가질 수 있다. 이때, 타워(100)는 복수의 관형 부재가 적층된 다단 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 타워(100) 내부에는 단위 발전 유닛(700)의 유지 보수를 위해 작업자나 작업도구를 이송시키는 계단, 컨베이어 또는 승강기가 설치될 수 있다. The tower 100 is installed at a predetermined height from the ground or the sea surface, and may support a plurality of unit power generation units 700 and the like. The tower 100 may have a tubular shape in which the diameter increases from the top to the bottom. In this case, the tower 100 may be formed in a multi-stage form in which a plurality of tubular members are stacked. On the other hand, the tower 100 may be installed in the staircase, conveyor or elevator for transporting the worker or work tool for maintenance of the unit power generation unit 700.
타워(100)는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀(main nacelle, 300)과 메인 나셀을 회전 가능하게 지지하는 요잉 시스템(yawing system, 200)을 포함할 수 있다.The tower 100 may include a main nacelle 300 rotatably installed and a yawing system 200 rotatably supporting the main nacelle.
메인 나셀(300)은 타워(100)의 상부에 위치하며 타워(100) 하부에 대하여 회전 가능하게 결합될 수 있다. 메인 나셀(300)에는 복수의 서포트 아암(support arm, 500)이 방사상으로 결합되며, 복수의 서포트 아암(500) 각각의 단부에는 단위 발전 유닛(700)이 결합될 수 있다. 즉, 메인 나셀(300)이 타워(100)에 대해 회전하는 경우, 메인 나셀(300)과 함께 복수의 단위 발전 유닛(700)도 회전할 수 있다. 이때, 메인 나셀(300)은 원기둥 형상으로 이루어질 수도 있다. The main nacelle 300 is located above the tower 100 and may be rotatably coupled to the bottom of the tower 100. A plurality of support arms 500 may be radially coupled to the main nacelle 300, and a unit power generation unit 700 may be coupled to an end of each of the plurality of support arms 500. That is, when the main nacelle 300 rotates with respect to the tower 100, the plurality of unit power generation units 700 may also rotate together with the main nacelle 300. At this time, the main nacelle 300 may be formed in a cylindrical shape.
서포트 아암(500)은 메인 나셀(300)과 단위 발전 유닛(700)을 서로 연결하는 부재로서, 메인 나셀(300)에서 멀어질수록 직경이 작아지거나, 또는 직경이 균일한 관형 형상일 수 있다. 이때, 서포트 아암(500)에는 단위 발전 유닛(700)의 유지 보수를 위해 계단 또는 컨베이어가 설치될 수도 있다. The support arm 500 is a member connecting the main nacelle 300 and the unit power generation unit 700 to each other. The support arm 500 may have a tubular shape having a smaller diameter or a uniform diameter as it moves away from the main nacelle 300. In this case, the support arm 500 may be provided with a staircase or a conveyor for maintenance of the unit power generation unit 700.
한편, 메인 나셀(300)에는 복수의 서포트 아암(500)이 결합되는데, 메인 나셀(300)을 정면으로 바라볼 때 타워(100)를 기준으로 타워(100)의 좌측 및 우측에 동일한 개수의 서포트 아암(500)이 배치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 타워(100)의 좌측에는 2개의 서포트 아암(500)이 배치되고, 타워(100)의 우측에는 2개의 서포트 아암(500)이 배치된다. Meanwhile, a plurality of support arms 500 are coupled to the main nacelle 300. When the main nacelle 300 is viewed from the front, the same number of supports are provided on the left and right sides of the tower 100 based on the tower 100. Arm 500 is disposed. For example, as shown in FIG. 1, two support arms 500 are disposed on the left side of the tower 100, and two support arms 500 are disposed on the right side of the tower 100.
서포트 아암(500)의 단부에 결합되는 단위 발전 유닛(700)은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 로터(710), 서브 나셀(sub nacelle, 730), 메인 샤프트(740), 증속기(gearbox, 750), 브레이크(760) 및 발전기(770)를 포함한다. The unit power generation unit 700 coupled to the end of the support arm 500 generates electricity using wind, and includes a rotor 710, a sub nacelle 730, a main shaft 740, and a speed increaser ( gearbox 750, brake 760 and generator 770.
로터(710)는 서브 나셀(730)의 전방에 회전 가능하게 설치되는 것으로, 로터(710)에서 발생된 회전력이 메인 샤프트(740)를 통해 증속기(750)에 전달된다. 로터(710)는 허브(713)와 복수의 블레이드(711)로 이루어지는데, 허브(713)는 메인 샤프트(740)의 일단에 결합되어 서브 나셀(730)의 전면에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 복수의 블레이드(711)는 허브(713)의 외주면에 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 이격되어 결합된다. The rotor 710 is rotatably installed in front of the sub nacelle 730, and the rotational force generated from the rotor 710 is transmitted to the speed increaser 750 through the main shaft 740. The rotor 710 is composed of a hub 713 and a plurality of blades 711, the hub 713 is coupled to one end of the main shaft 740 is rotatably installed on the front of the sub nacelle 730. The plurality of blades 711 are coupled to the outer circumferential surface of the hub 713 at predetermined intervals along the circumferential direction.
허브(713)는 바람의 저항을 감소시키기 위해 전방으로 볼록하게 돌출된 원추형으로 이루어질 수 있다. 블레이드(711)는 바람에 의해 허브(713)의 중심축을 중심으로 회전한다. 블레이드(711)는 폭 방향으로 유선형 단면을 가지며, 내부에는 공간부가 형성될 수 있다. Hub 713 may be conical, protruding forward convex to reduce wind resistance. The blade 711 rotates about the central axis of the hub 713 by the wind. The blade 711 has a streamlined cross section in the width direction, and a space portion may be formed therein.
서브 나셀(730)는 증속기(750), 발전기(770) 등을 수용하는 하우징으로, 통상적으로 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 서브 나셀(730)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 원기둥 형상 등으로 이루어질 수도 있다. The sub nacelle 730 is a housing that accommodates the speed increaser 750, the generator 770, and the like, and may be formed in a hexahedral shape. However, the shape of the sub nacelle 730 is not necessarily limited thereto, and may be formed in a cylindrical shape or the like.
메인 샤프트(740)는 로터(710)의 회전력을 증속기(750)로 전달하는데, 고속으로 회전하는 메인 샤프트(740)는 메인 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지된다. The main shaft 740 transmits the rotational force of the rotor 710 to the speed increaser 750. The main shaft 740 that rotates at high speed is rotatably supported by a main bearing (not shown).
증속기(750)는 기어를 이용해 블레이드(711)에 의해 회전하는 메인 샤프트(740)의 회전속도를 발전에 적합한 회전속도로 변환하는 장치로, 증속기(750) 내부에는 다수의 기어를 포함하는 증속기어부(미도시)가 마련되어 있다. 한편, 증속기어부 내의 다수의 기어의 윤활 및 냉각을 위해 증속기(750) 내에는 증속기용 오일(미도시)이 구비될 수 있다. The speed increaser 750 is a device that converts the rotational speed of the main shaft 740 rotated by the blade 711 by the gear to a rotational speed suitable for power generation. The speed increaser 750 includes a plurality of gears. A speed increase gear part (not shown) is provided. On the other hand, for lubrication and cooling of a plurality of gears in the speed increase gear part, the speed increaser oil (not shown) may be provided in the speed increaser 750.
브레이크(760)는 증속기(750)와 인접한 위치에 배치되어, 메인 샤프트(740)의 회전력을 제어할 수 있다. 이때, 브레이크(760)는 디스크 방식이 주로 사용될 수 있다. The brake 760 may be disposed at a position adjacent to the speed increaser 750 to control the rotational force of the main shaft 740. In this case, the brake 760 may be mainly used a disk method.
발전기(770)는 입력되는 회전에너지를 이용하여 전기를 생산하는 장치로, 그 내부에 회전축에 연결 고정된 회전자(미도시) 및 고정자(미도시)가 구비된다. 회전자가 고정자 주위로 고속 회전함으로써 전기를 발생시키게 된다. Generator 770 is a device for producing electricity using the input rotation energy, there is provided a rotor (not shown) and a stator (not shown) connected to the rotating shaft therein. The rotor rotates around the stator at high speed to generate electricity.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.4 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 메인 나셀(300)의 내부에는 요잉 시스템(200)이 설치되며, 요잉 시스템(200)은 단위 발전 유닛(700)의 블레이드(711)가 바람과 마주하도록 단위 발전 유닛(700)이 결합된 메인 나셀(300)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라 요잉 시스템(200)은 서포트 아암(500)과 단위 발전 유닛(700)을 요잉시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, the yawing system 200 is installed inside the main nacelle 300, and the yawing system 200 includes the unit power generation unit 700 such that the blade 711 of the unit power generation unit 700 faces the wind. ) May rotate the main nacelle 300 coupled thereto. Accordingly, the yawing system 200 can yaw the support arm 500 and the unit power generation unit 700.
요잉 시스템(200)은 제1 요 베어링(220), 제2 요 베어링(210), 회전 지지관(270), 고정 지지관(260), 요 드라이브(230)를 포함할 수 있다.The yawing system 200 may include a first yaw bearing 220, a second yaw bearing 210, a rotary support tube 270, a fixed support tube 260, and a yaw drive 230.
고정 지지관(260)은 타워(100) 상에 고정 설치되며 대략 원형의 관으로 이루어질 수 있다. 고정 지지관(260)은 타워(100)에 용접 등으로 고정되어 회전하지 않는다. 회전 지지관(270)은 고정 지지관(260)을 감싸도록 고정 지지관(260)과 중첩 배치되는데, 회전 지지관(270)과 고정 지지관(260)은 동축 구조로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(270) 내부에 고정 지지관(260)이 삽입 배치되며 회전 지지관(270)은 고정 지지관(260)의 외주면에서 간격을 두고 이격 배치된다.The fixed support tube 260 is fixedly installed on the tower 100 may be made of a substantially circular tube. The fixed support tube 260 is fixed to the tower 100 by welding or the like and does not rotate. The rotary support tube 270 overlaps with the fixed support tube 260 so as to surround the fixed support tube 260, and the rotary support tube 270 and the fixed support tube 260 may have a coaxial structure. The fixed support tube 260 is inserted into the rotary support tube 270 and the rotary support tube 270 is spaced apart from the outer circumferential surface of the fixed support tube 260.
한편, 회전 지지관(270)의 외측면에는 복수의 서포트 아암(500)이 고정 설치될 수 있다. 회전 지지관(270)에서 서포트 아암(500)이 고정된 부분은 제1 요 베어링(220)과 제2 요 베어링(210) 사이에 위치한다. 서포트 아암(500)에 의하여 요잉 시스템(300)에는 굽힘 모멘트가 작용한다. 이에 따라 제1 요 베어링(220)은 축방향 하중뿐만 아니라 인장 하중을 지지하고, 제2 요 베어링(210)은 축방향 하중뿐만 아니라, 압축 하중을 지지할 수 있다. 이와 같이 본 제1 실시예에 따르면 제1 요 베어링(220)과 제2 요 베어링(210)은 서로 상이한 하중을 지지하도록 설치될 수 있다.On the other hand, a plurality of support arms 500 may be fixedly installed on the outer surface of the rotary support tube 270. The portion where the support arm 500 is fixed in the rotary support tube 270 is positioned between the first yaw bearing 220 and the second yaw bearing 210. A bending moment acts on the yawing system 300 by the support arm 500. Accordingly, the first yaw bearing 220 may support not only the axial load but also the tensile load, and the second yaw bearing 210 may support not only the axial load but also the compressive load. As such, according to the first exemplary embodiment, the first yaw bearing 220 and the second yaw bearing 210 may be installed to support different loads.
회전 지지관(270)의 상단에는 회전 지지관(270)을 덮는 상부 커버(252)가 설치되는데, 회전 지지관(270)과 상부 커버(252)가 메인 나셀(300)을 이룬다. 회전 지지관(270)의 하부에는 제2 요 베어링(210)의 외면을 덮는 보호 덮개(290)가 설치될 수 있다. 보호 덮개(290)는 회전 지지관(270)의 외주면에 고정 설치될 수 있다. An upper cover 252 is disposed on the upper end of the rotary support tube 270 to cover the rotary support tube 270. The rotary support tube 270 and the upper cover 252 form a main nacelle 300. A protective cover 290 covering the outer surface of the second yaw bearing 210 may be installed below the rotary support tube 270. The protective cover 290 may be fixedly installed on the outer circumferential surface of the rotary support tube 270.
제1 요 베어링(220)은 제2 요 베어링(210)에서 상하방향으로 이격 배치되되, 제2 요 베어링(210)의 상부에 위치한다. 여기서 제1 요 베어링(220)은 회전 지지관(270) 및 고정 지지관(260)의 상단에 결합되고, 제2 요 베어링(210)은 회전 지지관(270) 및 고정 지지관(260)의 하단에 결합될 수 있다.The first yaw bearing 220 is spaced apart from the second yaw bearing 210 in the vertical direction and is positioned above the second yaw bearing 210. Here, the first yaw bearing 220 is coupled to the upper end of the rotary support tube 270 and the fixed support tube 260, the second yaw bearing 210 of the rotary support tube 270 and the fixed support tube 260 Can be coupled to the bottom.
제1 요 베어링(220)은 제1 고정부(221)와 제1 회전부(223)와 롤링 유닛(225)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 고정부(221)는 이너 레이스(inner race)로 이루어지며, 제1 회전부(223)는 아우터 레이스(outer race)로 이루어지고, 롤링 유닛(225)은 제1 고정부(221)와 제1 회전부(223) 사이에 삽입되는 볼(ball) 또는 롤러(roller)로 이루어질 수 있다. 여기서 제1 고정부(221)는 제1 회전부(223)의 내측에 위치하되 고정 지지관(260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제1 회전부(223)는 제1 고정부(221)의 외측에 위치하되 회전 지지관(270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. The first yaw bearing 220 may include a first fixing part 221, a first rotating part 223, and a rolling unit 225. Here, the first fixing part 221 is made of an inner race, the first rotating part 223 is made of an outer race, and the rolling unit 225 is formed of the first fixing part 221. It may be made of a ball (ball) or roller (roller) that is inserted between the first rotating part 223. Here, the first fixing part 221 is located inside the first rotating part 223 but is fixed to the fixing support tube 260 by bolts or screws. The first rotating part 223 is positioned outside the first fixing part 221 but is fixedly installed to the rotary support tube 270 by bolts or screws.
제1 고정부(221)의 내주면에는 치열(227)이 형성되며, 치열(227)에는 요 드라이브(230)가 결합 설치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 치열에는 별개의 연결 기어가 연결 설치되고, 연결 기어가 요 드라이브와 연결 설치될 수 있다.The teeth 227 may be formed on the inner circumferential surface of the first fixing part 221, and the yaw drive 230 may be coupled to the teeth 227. However, the present invention is not limited thereto, and a separate connection gear may be connected to the teeth, and the connection gear may be connected to the yaw drive.
요 드라이브(230)는 회전 지지관(270)에 고정된 프레임(251)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(231)와 드라이브 모터(231)에 고정 설치된 피니언 기어(232)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(232)는 제1 고정부(221)에 형성된 치열(227)에 결합되며 드라이브 모터(231)에 의하여 회전할 수 있다.The yaw drive 230 may be installed in the frame 251 fixed to the rotary support tube 270, and may include a drive motor 231 and a pinion gear 232 fixed to the drive motor 231. The pinion gear 232 is coupled to the teeth 227 formed in the first fixing part 221 and may be rotated by the drive motor 231.
피니언 기어(232)가 드라이브 모터(231)에 의하여 자전하면 피니언 기어(232)는 치열(227)을 따라 이동하게 되는데, 이에 따라 회전 지지관(270)도 함께 회전할 수 있다. 회전 지지관(270)이 회전하면 이에 고정 설치된 서포트 아암(500)과 단위 발전 유닛(700)도 함께 요잉할 수 있다.When the pinion gear 232 is rotated by the drive motor 231, the pinion gear 232 is moved along the teeth 227, so that the rotary support tube 270 can also rotate together. When the rotary support tube 270 rotates, the support arm 500 and the unit power generation unit 700 fixed thereto may also yaw together.
한편, 프레임(251)은 회전 지지관(270)에 고정된 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 프레임(251)에는 브레이크 캘리퍼(242)가 설치될 수 있다. 또한, 고정 지지관(260)에는 브레이크 캘리퍼(242)에 삽입되는 브레이크 디스크(241)가 고정 설치될 수 있다. 이에 따라 유압 또는 공압으로 브레이크 캘리퍼(242)가 브레이크 디스크(241)를 가압하도록 제어하면 요잉 시스템(200)이 정지될 수 있다.Meanwhile, the frame 251 may be formed in a plate shape fixed to the rotary support tube 270, and the brake caliper 242 may be installed on the frame 251. In addition, the fixed support tube 260 may be fixed to the brake disk 241 is inserted into the brake caliper 242. Accordingly, when the brake caliper 242 controls the brake disc 241 to be hydraulically or pneumatically, the yawing system 200 may be stopped.
한편, 제2 요 베어링(210)은 제1 요 베어링(220)에서 상하방향으로 이격 배치되되, 제1 요 베어링(220)의 하부에 위치한다. 제2 요 베어링(210)은 제2 고정부(211)와 제2 회전부(213)와 롤링 유닛(215)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 고정부(211)는 이너 레이스로 이루어지며, 제2 회전부(213)는 아우터 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(215)은 제2 고정부(211)와 제2 회전부(213) 사이에 삽입되는 볼 또는 롤러로 이루어질 수 있다. 여기서 제2 고정부(211)는 제2 회전부(213)의 내측에 위치하되 고정 지지관(260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제2 회전부(213)는 제2 고정부(211)의 외측에 위치하되 회전 지지관(270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다.On the other hand, the second yaw bearing 210 is spaced apart from the first yaw bearing 220 in the vertical direction, it is located below the first yaw bearing 220. The second yaw bearing 210 may include a second fixing part 211, a second rotating part 213, and a rolling unit 215. Here, the second fixing part 211 is made of an inner race, the second rotating part 213 is made of an outer race, and the rolling unit 215 is between the second fixing part 211 and the second rotating part 213. It may consist of a ball or roller to be inserted. Here, the second fixing part 211 is located inside the second rotating part 213 but is fixed to the fixing support tube 260 by bolts or screws. The second rotating part 213 is located outside the second fixing part 211, and is fixedly installed to the rotary support tube 270 by a bolt or a screw.
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 2개의 요 베어링이 상하방향으로 이격되어 배치되므로 모멘트를 분할하여 지지할 수 있다. 또한, 내측에 배치된 고정 지지관(260)이 제1 요 베어링(220)과 제2 요 베어링(210)에서 고정된 부분을 지지하고, 회전 지지관(270)이 제1 요 베어링(220)과 제2 요 베어링(210)에서 회전하는 부분을 지지하여 응력을 분산시키고 구조적인 강도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the first embodiment, since two yaw bearings are spaced apart in the vertical direction, the moment can be divided and supported. In addition, the fixed support tube 260 disposed inside supports the fixed portion of the first yaw bearing 220 and the second yaw bearing 210, the rotary support tube 270 is the first yaw bearing 220 The second yaw bearing 210 may support a portion that rotates to disperse stress and improve structural strength.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention will be described. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기는 메인 나셀(1300)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, except for the main nacelle 1300, the multi-type wind generator according to the second embodiment has the same structure as the multi-type wind generator according to the first embodiment. Omit.
메인 나셀(1300)의 내부에는 요잉 시스템(1200)이 설치되며, 메인 나셀(1300)을 타워(100)에 대하여 회전시킬 수 있다. 요잉 시스템(1200)은 제1 요 베어링(1220), 제2 요 베어링(1210), 회전 지지관(1270), 고정 지지관(1260), 제1 요 드라이브(1230), 제2 요 드라이브(1240)를 포함할 수 있다.The yawing system 1200 is installed inside the main nacelle 1300, and the main nacelle 1300 may be rotated with respect to the tower 100. The yawing system 1200 includes a first yaw bearing 1220, a second yaw bearing 1210, a rotary support tube 1270, a fixed support tube 1260, a first yaw drive 1230, and a second yaw drive 1240. ) May be included.
고정 지지관(1260)은 타워(100) 상에 고정 설치되며 대략 원형의 관으로 이루어질 수 있다. 고정 지지관(1260)은 타워(100)에 용접 등으로 고정되어 회전하지 않는다. 회전 지지관(1270)은 고정 지지관(1260)을 감싸도록 고정 지지관(1260)과 중첩 배치되는데, 회전 지지관(1270)과 고정 지지관(1260)은 동축 구조로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(1270)은 하부로 갈수록 내경이 점진적으로 증가하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있으며, 고정 지지관(1260)은 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(1270)의 내부에 고정 지지관(1260)이 삽입 배치되며 회전 지지관(1270)은 고정 지지관(1260)의 외주면에서 간격을 두고 이격 배치된다.The fixed support tube 1260 is fixedly installed on the tower 100 may be formed of a substantially circular tube. The fixed support tube 1260 is fixed to the tower 100 by welding or the like and does not rotate. The rotary support tube 1270 is disposed overlapping with the fixed support tube 1260 to surround the fixed support tube 1260, and the rotary support tube 1270 and the fixed support tube 1260 may have a coaxial structure. The rotary support tube 1270 may be formed in a truncated conical shape in which the inner diameter gradually increases toward the bottom, and the fixed support tube 1260 may be formed in a cylindrical shape. The fixed support tube 1260 is inserted into the rotary support tube 1270, and the rotary support tube 1270 is spaced apart from the outer circumferential surface of the fixed support tube 1260.
한편, 회전 지지관(1270)의 외측면에는 복수의 서포트 아암(500)이 고정 설치될 수 있다. 회전 지지관(1270)의 상단에는 회전 지지관(1270)을 덮는 상부 커버(1252)가 설치되는데, 회전 지지관(1270)과 상부 커버(1252)가 메인 나셀(1300)을 이룬다. 회전 지지관(1270)의 하부에는 제2 요 베어링(1210)의 외면을 덮는 보호 덮개(1290)가 설치될 수 있다. 보호 덮개(1290)는 회전 지지관(1270)의 외주면에 고정 설치될 수 있다. On the other hand, a plurality of support arms 500 may be fixedly installed on the outer surface of the rotary support tube 1270. An upper cover 1252 is provided on the top of the rotary support tube 1270 to cover the rotary support tube 1270, and the rotary support tube 1270 and the upper cover 1252 form the main nacelle 1300. A protective cover 1290 covering the outer surface of the second yaw bearing 1210 may be installed at the lower portion of the rotary support tube 1270. The protective cover 1290 may be fixedly installed on the outer circumferential surface of the rotary support tube 1270.
제1 요 베어링(1220)은 제1 고정부(1221)와 제1 회전부(1223)와 롤링 유닛(1225)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 고정부(1221)는 이너 레이스로 이루어지며, 제1 회전부(1223)는 아우터 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(1225)은 제1 고정부(1221)와 제1 회전부(1223) 사이에 삽입되는 볼로 이루어질 수 있다. 여기서 제1 고정부(1221)는 제1 회전부(1223)의 내측에 위치하되 고정 지지관(1260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제1 회전부(1223)는 제1 고정부(1221)의 외측에 위치하되 회전 지지관(1270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다.The first yaw bearing 1220 may include a first fixing part 1221, a first rotating part 1223, and a rolling unit 1225. Here, the first fixing part 1221 is made of an inner race, the first rotating part 1223 is made of an outer race, and the rolling unit 1225 is disposed between the first fixing part 1221 and the first rotating part 1223. It may consist of a ball to be inserted. Here, the first fixing part 1221 is positioned inside the first rotating part 1223, and is fixed to the fixed support tube 1260 by bolts or screws. The first rotating part 1223 is positioned outside the first fixing part 1221 but is fixed to the rotary support tube 1270 by bolts or screws.
제1 고정부(1221)의 내주면에는 치열(1227)이 형성되며, 치열(1227)에는 제1 요 드라이브(1230)가 결합 설치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 치열에는 별개의 연결 기어가 연결 설치되고, 연결 기어가 요 드라이브와 연결 설치될 수 있다.The teeth 1227 may be formed on the inner circumferential surface of the first fixing part 1221, and the first yaw drive 1230 may be coupled to the teeth 1227. However, the present invention is not limited thereto, and a separate connection gear may be connected to the teeth, and the connection gear may be connected to the yaw drive.
제1 요 드라이브(1230)는 회전 지지관(1270)에 고정된 상부 프레임(1251)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(1231)와 드라이브 모터(1231)에 고정 설치된 피니언 기어(1232)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(1232)는 제1 고정부(1221)에 형성된 치열(1227)에 결합되며 드라이브 모터(1231)에 의하여 회전할 수 있다.The first yaw drive 1230 may be installed in the upper frame 1251 fixed to the rotary support tube 1270, and may include a drive motor 1231 and a pinion gear 1232 fixed to the drive motor 1231. Can be. The pinion gear 1232 is coupled to the teeth 1227 formed in the first fixing part 1221 and may be rotated by the drive motor 1231.
제2 요 베어링(1210)은 제1 요 베어링(1220)에서 상하방향으로 이격 배치되되, 제1 요 베어링(1220)의 하부에 위치한다. 여기서 제1 요 베어링(1220)은 회전 지지관(1270) 및 고정 지지관(1260)의 상단에 결합되고, 제2 요 베어링(1210)은 회전 지지관(1270) 및 고정 지지관(1260)의 하단에 결합될 수 있다.The second yaw bearing 1210 is spaced apart from the first yaw bearing 1220 in the vertical direction, and is located below the first yaw bearing 1220. Here, the first yaw bearing 1220 is coupled to the upper end of the rotary support tube 1270 and the fixed support tube 1260, the second yaw bearing 1210 of the rotary support tube 1270 and the fixed support tube 1260 Can be coupled to the bottom.
제2 요 베어링(1210)은 제2 고정부(1211)와 제2 회전부(1213)와 롤링 유닛(1215)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 고정부(1211)는 이너 레이스로 이루어지며, 제2 회전부(1213)는 아우터 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(1215)은 제2 고정부(1211)와 제2 회전부(1213) 사이에 삽입되는 볼로 이루어질 수 있다. 여기서 제2 고정부(1211)는 제2 회전부(1213)의 내측에 위치하되 고정 지지관(1260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제2 회전부(1213)는 제2 고정부(1211)의 외측에 위치하되 회전 지지관(1270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. The second yaw bearing 1210 may include a second fixing part 1211, a second rotating part 1213, and a rolling unit 1215. Here, the second fixing part 1211 is formed of an inner race, the second rotating part 1213 is formed of an outer race, and the rolling unit 1215 is disposed between the second fixing part 1211 and the second rotating part 1213. It may consist of a ball to be inserted. Here, the second fixing part 1211 is positioned inside the second rotating part 1213, and is fixed to the fixing support tube 1260 by bolts or screws. The second rotating part 1213 is positioned outside the second fixing part 1211, and is fixed to the rotating support tube 1270 by bolts or screws.
제2 고정부(1211)의 내주면에는 치열(1217)이 형성되며, 치열(1217)에는 제2 요 드라이브(1240)가 결합 설치될 수 있다. 제2 요 드라이브(1240)는 회전 지지관(1270)에 고정된 하부 프레임(1253)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(1241)와 드라이브 모터(1241)에 고정 설치된 피니언 기어(1242)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(1242)는 제2 고정부(1211)에 형성된 치열(1217)에 결합되며 드라이브 모터(1241)에 의하여 회전할 수 있다.The teeth 1217 may be formed on the inner circumferential surface of the second fixing part 1211, and the second yaw drive 1240 may be coupled to the teeth 1217. The second yaw drive 1240 may be installed in the lower frame 1253 fixed to the rotary support tube 1270, and may include a drive motor 1241 and a pinion gear 1242 fixed to the drive motor 1241. Can be. The pinion gear 1242 is coupled to the teeth 1217 formed in the second fixing part 1211 and may rotate by the drive motor 1241.
2개의 드라이브 모터들(1231, 1241)은 동시에 회전하며, 이에 따라 피니언 기어(1232, 1242)도 동일한 속도로 회전한다. 피니언 기어(1232, 1242)가 드라이브 모터(1231, 1241)에 의하여 자전하면 피니언 기어(1232, 1242)는 치열(1217, 1227)을 따라 이동하게 되는데, 이에 따라 회전 지지관(1270)도 함께 회전할 수 있다. 회전 지지관(1270)이 회전하면 이에 고정 설치된 서포트 아암(500)과 단위 발전 유닛(700)도 함께 요잉할 수 있다.The two drive motors 1231 and 1241 rotate simultaneously, so that the pinion gears 1232 and 1242 also rotate at the same speed. When the pinion gears 1232 and 1242 are rotated by the drive motors 1231 and 1241, the pinion gears 1232 and 1242 move along the teeth 1217 and 1227, so that the rotary support tube 1270 also rotates together. can do. When the rotary support tube 1270 rotates, the support arm 500 and the unit power generation unit 700 fixed thereto may also yaw together.
한편, 상부 프레임(1251)은 회전 지지관(1270)에 고정된 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 상부 프레임(1251)에는 브레이크 캘리퍼(1282)가 설치될 수 있다. 또한, 고정 지지관(1260)에는 브레이크 캘리퍼(1282)에 삽입되는 브레이크 디스크(1281)가 고정 설치될 수 있다. 이에 따라 유압 또는 공압으로 브레이크 캘리퍼(1282)가 브레이크 디스크(1281)를 가압하도록 제어하면 요잉 시스템(1200)이 정지될 수 있다.Meanwhile, the upper frame 1251 may be formed in a plate shape fixed to the rotary support tube 1270, and a brake caliper 1282 may be installed on the upper frame 1251. In addition, the fixed support tube 1260 may be fixed to the brake disk (1281) to be inserted into the brake caliper (1282). Accordingly, the yawing system 1200 may be stopped by controlling the brake caliper 1282 to pressurize the brake disc 1281 by hydraulic or pneumatic pressure.
상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 제1 요 드라이브(1230)와 제2 요 드라이브(1240)가 동시에 작용하므로 회전 지지관(1270)을 용이하게 회동시킬 수 있다. 또한, 내측에 배치된 회전 지지관(1270)이 제1 요 베어링(1220)과 제2 요 베어링(1210)에 의하여 고정 지지관(1260)에 회동 가능하도록 지지되므로 응력을 분산시키고 구조적인 강도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the second embodiment, since the first yaw drive 1230 and the second yaw drive 1240 simultaneously operate, the rotary support tube 1270 can be easily rotated. In addition, since the rotary support tube 1270 disposed inside is supported by the first yaw bearing 1220 and the second yaw bearing 1210 so as to be rotatable to the fixed support tube 1260, stress is dispersed and structural strength is increased. Can be improved.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다.Hereinafter, the multi-type wind power generator according to the third embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.6 is a front view illustrating a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the third embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는 타워(100), 서포트 아암(2500) 및 복수의 단위 발전 유닛(700)을 포함한다.6 and 7, the multi-type wind generator 20 according to the third embodiment includes a tower 100, a support arm 2500, and a plurality of unit power generation units 700.
타워(100)는 지면으로부터 일정한 높이로 세워져 설치되며, 복수의 단위 발전 유닛(700) 등을 지지할 수 있다. 타워(100)는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀(2300)과 메인 나셀(2300)을 지지하는 요잉 시스템(2200)을 포함할 수 있다.The tower 100 is installed at a predetermined height from the ground, and can support the plurality of unit power generation units 700 and the like. The tower 100 may include a main nacelle 2300 rotatably installed and a yawing system 2200 supporting the main nacelle 2300.
메인 나셀(2300)은 타워(100)의 상부에 위치하며 타워(100)의 하부에 대하여 회전 가능하게 결합될 수 있다. 메인 나셀(2300)은 상하 방향으로 길게 이어진 기둥 형상으로 이루어질 수 있다.The main nacelle 2300 is located at the top of the tower 100 and may be rotatably coupled to the bottom of the tower 100. The main nacelle 2300 may be formed in a columnar shape extending in the vertical direction.
메인 나셀(2300)에는 복수의 서포트 아암(2500)이 고정 설치되며, 동일한 높이에서 2개의 서포트 아암(2500)이 메인 나셀(2300)의 측방향으로 이어져 배치되고, 이의 상부에서 2개의 서포트 아암(2500)이 메인 나셀의 측방향으로 이어져 배치될 수 있다. 한편, 도 6을 기준으로 메인 나셀(2300)의 우측에 2개의 서포트 아암(2500)이 배치되며, 메인 나셀(2300)의 좌측에 2개의 서포트 아암(2500)이 배치될 수 있다. 서포트 아암(2500)은 지면에 대하여 평행하게 배치될 수 있으며, 서포트 아암(2500)의 길이 방향 단부로 갈수록 지면과의 거리가 멀어지도록 상부로 경사지게 배치될 수 있다.A plurality of support arms 2500 are fixedly installed on the main nacelle 2300, and two support arms 2500 are arranged in a lateral direction of the main nacelle 2300 at the same height, and two support arms 2 are arranged on the upper part of the main nacelle 2300. 2500 may be arranged laterally in the main nacelle. 6, two support arms 2500 may be disposed on the right side of the main nacelle 2300, and two support arms 2500 may be disposed on the left side of the main nacelle 2300. The support arm 2500 may be disposed parallel to the ground, and may be disposed to be inclined upward so that the distance from the ground toward the longitudinal end of the support arm 2500 increases.
서포트 아암(2500) 각각의 단부에는 단위 발전 유닛(700)이 결합될 수 있다. 즉, 메인 나셀(2300)이 타워(100)에 대해 회전하는 경우, 메인 나셀(2300)과 함께 복수의 단위 발전 유닛(700)도 회전할 수 있다. The unit power generation unit 700 may be coupled to an end of each of the support arms 2500. That is, when the main nacelle 2300 rotates with respect to the tower 100, the plurality of unit power generation units 700 may also rotate together with the main nacelle 2300.
메인 나셀(2300)의 외주면에는 복수의 제1 지지 고리(2271)가 형성되고, 하부에 배치된 서포트 아암(2500)에는 복수의 제2 지지 고리(2520)가 형성된다. 제1 지지 고리(2271)와 제2 지지 고리(2520)에는 이들을 연결하는 지지 와이어(2510)가 설치될 수 있다. 제1 지지 고리(2271)와 제2 지지 고리(2520)에는 지지 와이어(2510)가 삽입되는 홀이 형성될 수 있으며, 지지 와이어(2510)는 강선으로 이루어질 수 있다. A plurality of first support rings 2251 are formed on an outer circumferential surface of the main nacelle 2300, and a plurality of second support rings 2520 are formed on the support arm 2500 disposed below. Support wires 2510 may be installed at the first support rings 2251 and the second support rings 2520. A hole into which the support wire 2510 is inserted may be formed in the first support ring 2251 and the second support ring 2520, and the support wire 2510 may be formed of a steel wire.
이에 따라 지지 와이어(2510)에 의하여 하부에 배치된 서포트 아암(2500)의 구조적 강성이 향상될 수 있다. 종래의 풍력 발전기는 타워 상에 설치된 기둥이 회전하지 않아 지지 와이어의 설치가 불가능하였으나, 본 제3 실시예에 따르면 메인 나셀(2300)이 회전 가능한 기둥 형상으로 이루어져서 지지 와이어(2510)가 설치될 수 있다.Accordingly, the structural rigidity of the support arm 2500 disposed below by the support wire 2510 may be improved. In the conventional wind generator, the support wire 2510 may not be installed because the pillar installed on the tower does not rotate, but according to the third embodiment, the main nacelle 2300 has a rotatable pillar shape. have.
서포트 아암(2500)의 단부에 결합되는 단위 발전 유닛(700)은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 상기한 제1 실시예에 따른 단위 발전 유닛과 동일한 구조로 이루어지므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The unit power generation unit 700 coupled to the end of the support arm 2500 generates electricity by using wind, and since the unit power generation unit 700 has the same structure as that of the unit power generation unit according to the first embodiment, a duplicate description thereof is omitted. do.
도 7에 도시된 바와 같이, 메인 나셀(2300) 내부에는 요잉 시스템(2200)이 배치되어, 메인 나셀(2300)을 타워(100)에 대하여 회전시킬 수 있다. 요잉 시스템(2200)은 제1 요 베어링(2220), 제2 요 베어링(2210), 회전 지지관(2270), 고정 지지관(2260), 요 드라이브(2230)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the yawing system 2200 may be disposed inside the main nacelle 2300 to rotate the main nacelle 2300 with respect to the tower 100. The yawing system 2200 may include a first yaw bearing 2220, a second yaw bearing 2210, a rotary support tube 2270, a fixed support tube 2260, and a yaw drive 2230.
고정 지지관(2260)은 타워(100) 상에 고정 설치되며 대략 원형의 관으로 이루어질 수 있다. 고정 지지관(2260)은 타워(100)에 용접 등으로 고정되어 회전하지 않는다. 회전 지지관(2270)은 고정 지지관(2260)을 감싸도록 고정 지지관(2260)과 중첩 배치되는데, 회전 지지관(2270)과 고정 지지관(2260)은 동축 구조로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(2270)과 고정 지지관(2260)은 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(2270) 내부에 고정 지지관(2260)이 삽입 배치되며 회전 지지관(2270)은 고정 지지관(2260)의 외주면에서 간격을 두고 이격 배치된다.The fixed support tube 2260 is fixedly installed on the tower 100 may be formed of a substantially circular tube. The fixed support tube 2260 is fixed to the tower 100 by welding or the like and does not rotate. The rotary support tube 2270 overlaps with the fixed support tube 2260 to surround the fixed support tube 2260, and the rotary support tube 2270 and the fixed support tube 2260 may have a coaxial structure. The rotary support tube 2270 and the fixed support tube 2260 may be formed in a cylindrical shape. The fixed support tube 2260 is inserted into the rotary support tube 2270 and the rotary support tube 2270 is spaced apart from the outer circumferential surface of the fixed support tube 2260.
한편, 회전 지지관(2270)의 외측면에는 복수의 서포트 아암(2500)이 고정 설치될 수 있다. 회전 지지관(2270)의 상단에는 회전 지지관(2270)을 덮는 상부 커버(2252)가 설치되는데, 회전 지지관(2270)과 상부 커버(2252)가 메인 나셀(2300)을 이룬다. 회전 지지관(2270)의 하부에는 제2 요 베어링(2210)의 외면을 덮는 보호 덮개(2290)가 설치될 수 있다. 보호 덮개(2290)는 회전 지지관(2270)의 외주면에 고정 설치될 수 있다. Meanwhile, a plurality of support arms 2500 may be fixedly installed on the outer surface of the rotary support tube 2270. The top of the rotary support tube 2270 is provided with an upper cover 2252 covering the rotary support tube 2270, the rotary support tube 2270 and the upper cover 2252 forms the main nacelle 2300. A protective cover 2290 covering the outer surface of the second yaw bearing 2210 may be installed below the rotary support tube 2270. The protective cover 2290 may be fixedly installed on the outer circumferential surface of the rotary support tube 2270.
제1 요 베어링(2220)은 제2 요 베어링(2210)에서 상하방향으로 이격 배치되되, 제2 요 베어링(2210)의 상부에 위치한다. 여기서 제2 요 베어링(2210)은 회전 지지관(2270) 및 고정 지지관(2260)의 하단에 결합되고, 제1 요 베어링(2220)은 회전 지지관(2270) 및 고정 지지관(2260)의 상단에 결합될 수 있다.The first yaw bearing 2220 is spaced apart from the second yaw bearing 2210 in a vertical direction, and is positioned above the second yaw bearing 2210. Here, the second yaw bearing 2210 is coupled to the lower end of the rotary support tube 2270 and the fixed support tube 2260, the first yaw bearing 2220 is of the rotary support tube 2270 and the fixed support tube 2260 Can be coupled to the top.
제1 요 베어링(2220)은 제1 고정부(2221)와 제1 회전부(2223)와 롤링 유닛(2225)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 고정부(2221)는 이너 레이스로 이루어지며, 제1 회전부(2223)는 아우터 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(2225)은 볼 또는 롤러로 이루어질 수 있다. 여기서 제1 고정부(2221)는 제1 회전부(2223)의 내측에 위치하되 고정 지지관(2260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제1 회전부(2223)는 제1 고정부(2221)의 외측에 위치하되 회전 지지관(2270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. The first yaw bearing 2220 may include a first fixing part 2221, a first rotating part 2223, and a rolling unit 2225. The first fixing part 2221 may be formed of an inner race, the first rotating part 2223 may be formed of an outer race, and the rolling unit 2225 may be formed of a ball or a roller. Here, the first fixing part 2221 is positioned inside the first rotating part 2223, but is fixed to the fixing support tube 2260 by bolts or screws. The first rotating part 2223 is positioned outside the first fixing part 2221 but is fixed to the rotary support tube 2270 by bolts or screws.
제1 고정부(2221)의 내주면에는 치열(2227)이 형성되며, 치열(2227)에는 요 드라이브(2230)가 결합 설치될 수 있다. 요 드라이브(2230)는 회전 지지관(2270)에 고정된 상부 프레임(2251)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(2231)와 드라이브 모터(2231)에 고정 설치된 피니언 기어(2232)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(2232)는 제1 고정부(2221)에 형성된 치열(2227)에 결합되며 드라이브 모터(2231)에 의하여 회전할 수 있다.An inner circumferential surface of the first fixing part 2221 may be provided with a teeth 2227, and a yaw drive 2230 may be coupled to the teeth 2227. The yaw drive 2230 may be installed in the upper frame 2251 fixed to the rotary support tube 2270, and may include a drive motor 2231 and a pinion gear 2232 fixed to the drive motor 2231. . The pinion gear 2232 is coupled to the teeth 2227 formed in the first fixing part 2221 and may be rotated by the drive motor 2231.
피니언 기어(2232)가 드라이브 모터(2231)에 의하여 자전하면 피니언 기어(2232)는 치열(2227)을 따라 이동하게 되는데, 이에 따라 회전 지지관(2270)도 함께 회전할 수 있다. 회전 지지관(2270)이 회전하면 이에 고정 설치된 서포트 아암(2500)과 단위 발전 유닛(700)도 함께 요잉할 수 있다.When the pinion gear 2232 is rotated by the drive motor 2231, the pinion gear 2232 is moved along the teeth 2227, so that the rotation support tube 2270 may also rotate together. When the rotary support tube 2270 rotates, the support arm 2500 and the unit power generation unit 700 fixed thereto may also yaw together.
한편, 상부 프레임(2251)은 회전 지지관(2270)에 고정된 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 상부 프레임(2251)에는 브레이크 캘리퍼(2282)가 설치될 수 있다. 또한, 고정 지지관(2260)에는 브레이크 캘리퍼(2282)에 삽입되는 브레이크 디스크(2281)가 고정 설치될 수 있다. 이에 따라 유압 또는 공압으로 브레이크 캘리퍼(2282)가 브레이크 디스크(2281)를 가압하도록 제어하면 요잉 시스템(2200)이 정지될 수 있다.Meanwhile, the upper frame 2251 may be formed in a plate shape fixed to the rotary support tube 2270, and a brake caliper 2228 may be installed on the upper frame 2251. In addition, the fixed support tube 2260 may be fixed to the brake disk (2281) inserted into the brake caliper (2282). Accordingly, the yawing system 2200 may be stopped by controlling the brake caliper 2228 to pressurize the brake disc 2231 by hydraulic or pneumatic pressure.
제2 요 베어링(2210)은 제2 고정부(2211)와 제2 회전부(2123)와 롤링 유닛(2215)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 고정부(2211)는 이너 레이스로 이루어지며, 제2 회전부(2123)는 아우터 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(2215)은 볼 또는 롤러로 이루어질 수 있다. 여기서 제2 고정부(2211)는 제2 회전부(2123)의 내측에 위치하되 고정 지지관(2260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제2 회전부(2123)는 제2 고정부(2211)의 외측에 위치하되 회전 지지관(2270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다.The second yaw bearing 2210 may include a second fixing part 2211, a second rotating part 2123, and a rolling unit 2215. Here, the second fixing part 2211 may be formed of an inner race, the second rotating part 2123 may be formed of an outer race, and the rolling unit 2215 may be formed of a ball or a roller. Here, the second fixing part 2211 is positioned inside the second rotating part 2123, and is fixed to the fixing support tube 2260 by bolts or screws. The second rotating part 2123 is positioned outside the second fixing part 2211, and is fixed to the rotating support tube 2270 by bolts or screws.
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 따르면 메인 나셀(2300)이 기둥 형상으로 이루어지고, 내측에 배치된 회전 지지관(2270)이 제1 요 베어링(2220)과 제2 요 베어링(2210)에 의하여 고정 지지관(2260)에 회동 가능하도록 지지되므로 응력을 분산시키고 구조적인 강도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the third embodiment, the main nacelle 2300 has a columnar shape, and the rotary support tube 2270 disposed inside the first yaw bearing 2220 and the second yaw bearing 2210 is disposed. By being supported by the fixed support tube 2260 to be rotatable, it is possible to disperse stress and improve structural strength.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 잘라 본 종단면도이다.8 is a perspective view of a multi-type wind generator according to a fourth embodiment of the present invention, Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind generator according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기는 메인 나셀(3300)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.8 and 9, except for the main nacelle 3300, the multi-type wind power generator according to the fourth embodiment has the same structure as the multi-type wind power generator according to the first embodiment, except for the main nacelle 3300. Duplicate explanations are omitted.
메인 나셀(3300) 내부에는 요잉 시스템(3200)이 배치되어, 메인 나셀(3300)을 타워(100)의 하부에 대하여 회전시킬 수 있다. 메인 나셀(3300)에는 복수의 서포트 아암(500)이 방사상으로 결합된다. 이때, 메인 나셀(3300)은 외형만 통상의 나셀 모양과 유사하게 형성되고, 내부에는 기어박스나 발전기 등이 구비되지 않을 수 있다. 메인 나셀(3300)은 상자 형상으로 이루어지고, 회전 지지관(3270)에 고정 설치되어 회전 지지관(3270)과 함께 회전한다.The yawing system 3200 is disposed inside the main nacelle 3300 to rotate the main nacelle 3300 with respect to the lower portion of the tower 100. A plurality of support arms 500 are radially coupled to the main nacelle 3300. In this case, the main nacelle 3300 may be formed in a shape similar to that of a conventional nacelle only, and may not include a gear box or a generator. The main nacelle 3300 is formed in a box shape, and is fixed to the rotary support tube 3270 to rotate together with the rotary support tube 3270.
요잉 시스템(3200)은 제1 요 베어링(3220), 제2 요 베어링(3210), 회전 지지관(3270), 고정 지지관(3260), 요 드라이브(3230), 제1 지지 롤러(3410), 제2 지지 롤러(3420)를 포함할 수 있다.The yawing system 3200 includes a first yaw bearing 3220, a second yaw bearing 3210, a rotary support tube 3270, a fixed support tube 3260, a yaw drive 3230, a first support roller 3410, The second supporting roller 3420 may be included.
고정 지지관(3260)은 타워(100) 상에 고정 설치되며 대략 원형의 관으로 이루어질 수 있다. 고정 지지관(3260)은 타워(100)에 용접 등으로 고정되어 회전하지 않는다. 회전 지지관(3270)은 고정 지지관(3260)의 내측에 삽입되어 고정 지지관(3260)과 중첩 배치되는데, 회전 지지관(3270)과 고정 지지관(3260)은 동축 구조로 이루어질 수 있다. 회전 지지관(3270)과 고정 지지관(3260)은 원기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 메인 나셀(3300)의 내부에 배치된다. 회전 지지관(3270)은 고정 지지관(3260)의 내주면에서 간격을 두고 이격 배치된다.The fixed support tube 3260 is fixedly installed on the tower 100 may be formed of a substantially circular tube. The fixed support tube 3260 is fixed to the tower 100 by welding or the like and does not rotate. The rotary support tube 3270 is inserted into the fixed support tube 3260 and overlaps with the fixed support tube 3260, and the rotary support tube 3270 and the fixed support tube 3260 may have a coaxial structure. The rotary support tube 3270 and the fixed support tube 3260 may be formed in a cylindrical shape and disposed inside the main nacelle 3300. The rotary support tube 3270 is spaced apart from the inner circumferential surface of the fixed support tube 3260.
회전 지지관(3270)에는 제1 지지 롤러(3410)가 설치되는데, 제1 지지 롤러(3410)는 바퀴 프레임(3412)과 바퀴 프레임(3412)에 회전 가능하게 설치된 롤러(3414)를 포함한다. 바퀴 프레임(3412)은 회전 지지관(3270)에 고정 설치되어 롤러(3414)를 지지하며, 롤러(3414)는 고정 지지관(3260)의 내주면에 맞닿아 지지한다.A first support roller 3410 is installed on the rotary support tube 3270, and the first support roller 3410 includes a wheel frame 3412 and a roller 3414 rotatably installed on the wheel frame 3412. The wheel frame 3412 is fixed to the rotary support tube 3270 to support the roller 3414, and the roller 3414 abuts on and supports the inner circumferential surface of the fixed support tube 3260.
고정 지지관(3260)에는 제2 지지 롤러(3420)가 설치되는데, 제2 지지 롤러(3420)는 바퀴 프레임(3422)과 바퀴 프레임(3422)에 회전 가능하게 설치된 롤러(3424)를 포함한다. 바퀴 프레임(3422)은 고정 지지관(3260)에 고정 설치되어 롤러(3424)를 지지하며, 롤러(3424)는 회전 지지관(3270)의 외주면에 맞닿아 지지한다. 이와 같이 제1 지지 롤러(3410)와 제2 지지 롤러(3420)가 설치되면 제1 요 베어링(3220)과 제2 요 베어링(3210)에 작용하는 응력을 감소시킬 수 있다.A second support roller 3420 is installed on the fixed support tube 3260, and the second support roller 3420 includes a wheel frame 3422 and a roller 3424 rotatably installed on the wheel frame 3342. The wheel frame 3342 is fixed to the fixed support tube 3260 to support the roller 3424, and the roller 3424 abuts on and supports the outer circumferential surface of the rotary support tube 3270. As such, when the first supporting roller 3410 and the second supporting roller 3420 are installed, the stress applied to the first yaw bearing 3220 and the second yaw bearing 3210 may be reduced.
제1 요 베어링(3220)은 제2 요 베어링(3210)에서 상하방향으로 이격 배치되되, 제2 요 베어링(3210)의 상부에 위치한다. 여기서 제2 요 베어링(3210)은 회전 지지관(3270) 및 고정 지지관(3260)의 하단에 결합되고, 제1 요 베어링(3220)은 회전 지지관(3270) 및 고정 지지관(3260)의 상단에 결합될 수 있다.The first yaw bearing 3220 is spaced apart from the second yaw bearing 3210 in the vertical direction, and is positioned above the second yaw bearing 3210. Here, the second yaw bearing 3210 is coupled to the lower end of the rotary support tube 3270 and the fixed support tube 3260, the first yaw bearing 3220 is of the rotary support tube 3270 and the fixed support tube 3260 Can be coupled to the top.
제1 요 베어링(3220)은 제1 고정부(3221)와 제1 회전부(3223)와 롤링 유닛(3225)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 고정부(3221)는 아우터 레이스로 이루어지며, 제1 회전부(3223)는 이너 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(3225)은 제1 고정부(3221)와 제1 회전부(3223) 사이에 삽입되는 볼 또는 롤러로 이루어질 수 있다.The first yaw bearing 3220 may include a first fixing part 3221, a first rotating part 3223, and a rolling unit 3225. Here, the first fixing part 3221 is made of an outer race, the first rotating part 3223 is made of an inner race, and the rolling unit 3225 is provided between the first fixing part 3221 and the first rotating part 3223. It may consist of a ball or roller to be inserted.
여기서 제1 고정부(3221)는 제1 회전부(3223)의 외측에 위치하되 고정 지지관(3260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 제1 회전부(3223)는 제1 고정부(3221)의 내측에 위치하되 회전 지지관(3270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다. 이에 따라 내측에 위치하는 회전 지지관(3260)이 회동할 수 있다.Here, the first fixing part 3221 is positioned outside the first rotating part 3223, and is fixed to the fixed support tube 3260 by bolts or screws. The first rotating part 3223 is positioned inside the first fixing part 3221, and is fixed to the rotary support tube 3270 by bolts or screws. Thereby, the rotation support pipe 3260 located inside can rotate.
제1 고정부(3221)의 외주면에는 치열(3227)이 형성되며, 치열(3227)에는 요 드라이브(3230)가 결합 설치될 수 있다. 요 드라이브(3230)는 회전 지지관(3270)에 고정된 상부 프레임(3251)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(3231)와 드라이브 모터(3231)에 고정 설치된 피니언 기어(3232)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(3232)는 제1 고정부(3221)에 형성된 치열(3227)에 결합되며 드라이브 모터(3231)에 의하여 회전할 수 있다.The teeth 3321 are formed on the outer circumferential surface of the first fixing part 3221, and the yaw drive 3230 may be coupled to the teeth 3227. The yaw drive 3230 may be installed in the upper frame 3251 fixed to the rotary support tube 3270, and may include a drive motor 3231 and a pinion gear 3322 fixed to the drive motor 3321. . The pinion gear 3322 is coupled to the teeth 3227 formed in the first fixing part 3221 and may be rotated by the drive motor 3231.
상부 프레임(3251)은 회전 지지관(3270)에 고정된 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 상부 프레임(3251)에는 브레이크 캘리퍼(3282)가 설치될 수 있다. 또한, 고정 지지관(3260)에는 브레이크 캘리퍼(3282)에 삽입되는 브레이크 디스크(3281)가 고정 설치될 수 있다. 이에 따라 유압 또는 공압으로 브레이크 캘리퍼(3282)가 브레이크 디스크(3281)를 가압하도록 제어하면 요잉 시스템(3200)이 정지될 수 있다.The upper frame 3151 may have a plate shape fixed to the rotary support tube 3270, and a brake caliper 3302 may be installed on the upper frame 3151. In addition, the fixed support tube 3260 may be fixed to the brake disc 3231 to be inserted into the brake caliper 3328. Accordingly, the yaw system 3200 may be stopped by controlling the brake caliper 3302 to pressurize the brake disc 3231 by hydraulic or pneumatic pressure.
제2 요 베어링(3210)은 제2 고정부(3211)와 제2 회전부(3123)와 롤링 유닛(3215)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 고정부(3211)는 외측에 배치된 아우터 레이스로 이루어지며, 제2 회전부(3123)는 내측에 배치된 이너 레이스로 이루어지고, 롤링 유닛(3215)은 제2 고정부(3211)와 제2 회전부(3123) 사이에 삽입된 볼 또는 롤러로 이루어질 수 있다.The second yaw bearing 3210 may include a second fixing part 3211, a second rotating part 3123, and a rolling unit 3215. Here, the second fixing part 3211 is formed of an outer race disposed on the outside, the second rotating part 3123 is formed of an inner race disposed on the inside, and the rolling unit 3215 is connected to the second fixing part 3211. It may be made of a ball or a roller inserted between the second rotating portion (3123).
제2 고정부(3211)는 고정 지지관(3260)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치되고, 제2 회전부(3123)는 회전 지지관(3270)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치된다.The second fixing part 3211 is fixed to the fixed support tube 3260 by bolts or screws, and the second rotating part 3123 is fixed to the rotary support tube 3270 by bolts or screws.
상기한 바와 같이 본 제4 실시예에 따르면 내측에 배치된 회전 지지관(3270)이 외측에 배치된 고정 지지관(3260)에 대하여 회동할 수 있으며, 제1 지지 롤러(3410)와 제2 지지 롤러(3420)에 의하여 제1 요 베어링(3220)과 제2 요 베어링(3210)에 가해지는 모멘트를 감소시킬 수 있다.As described above, according to the fourth embodiment, the rotary support tube 3270 disposed at the inner side may rotate with respect to the fixed support tube 3260 disposed at the outer side, and the first support roller 3410 and the second support may be rotated. The moment applied to the first yaw bearing 3220 and the second yaw bearing 3210 by the roller 3420 may be reduced.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As mentioned above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art may add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be modified and changed in various ways, etc., which will also be included within the scope of the present invention.
10, 20: 멀티형 풍력 발전기
100: 타워
200, 1200, 2200, 3200: 요잉 시스템
220, 1220, 2220, 3220: 제1 요 베어링
221, 1221, 2221, 3221: 제1 고정부
223, 1223, 2223, 3223: 제1 회전부
215, 225, 1215, 1225, 2215, 2225, 3215, 3225: 롤링 유닛
210, 1210, 2210, 3210: 제2 요 베어링
211, 1211, 2211, 3211: 제2 고정부
123, 1123, 2123, 3223: 제2 회전부
230, 2230, 3230: 요 드라이브
231, 1231, 1241, 2231, 3231: 드라이브 모터
232, 1232, 1242, 2232, 3232: 피니언 기어
260, 1260, 2260, 3260: 고정 지지관
270, 1270, 2270, 3270: 회전 지지관
300, 1300, 2300, 3300: 메인 나셀
500, 2500: 서포트 아암
700: 단위 발전 유닛
710: 로터
713: 허브
711: 블레이드
730: 서브 나셀
740: 메인 샤프트
750: 증속기
760: 브레이크
770: 발전기
1240: 제1 요 드라이브
1230: 제2 요 드라이브
3410: 제1 지지 롤러
3420: 제2 지지 롤러
10, 20: multi wind generator
100: tower
200, 1200, 2200, 3200: Yawing System
220, 1220, 2220, 3220: first yaw bearing
221, 1221, 2221, 3221: first fixing part
223, 1223, 2223, 3223: first rotating part
215, 225, 1215, 1225, 2215, 2225, 3215, 3225: rolling unit
210, 1210, 2210, 3210: Second yaw bearing
211, 1211, 2211, 3211: second fixing part
123, 1123, 2123, and 3223: second rotating part
230, 2230, 3230: yaw drive
231, 1231, 1241, 2231, 3231: drive motor
232, 1232, 1242, 2232, 3232: Pinion Gear
260, 1260, 2260, 3260: fixed support tube
270, 1270, 2270, 3270: rotating support tube
300, 1300, 2300, 3300: main nacelle
500, 2500: support arm
700: unit power generation unit
710: rotor
713: hub
711: blade
730: sub nacelle
740: main shaft
750 gearbox
760: brake
770: generator
1240: first yaw drive
1230: second yaw drive
3410: first support roller
3420: second support roller

Claims (14)

  1. 타워와 상기 타워에 설치된 서포트 아암과 상기 서포트 아암에 설치된 멀티 로터를 갖는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템에 있어서,
    상기 타워에 연결 설치되며 제1 고정부와 제1 회전부를 갖는 제1 요 베어링;
    상기 제1 요 베어링에서 상하 방향으로 이격 배치되되 제2 고정부와 제2 회전부를 갖는 제2 요 베어링;
    상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부에 연결 설치된 고정 지지관;
    상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부에 연결 설치되되 상기 고정 지지관과 중첩 배치된 회전 지지관; 및
    상기 제1 요 베어링에 연결 설치되어 상기 제1 회전부를 회전시키는 제1 요 드라이브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템.
    In the yawing system of a multi-type wind generator having a tower, a support arm installed on the tower and a multi rotor installed on the support arm,
    A first yaw bearing connected to the tower and having a first fixing part and a first rotating part;
    A second yaw bearing spaced apart from the first yaw bearing in a vertical direction and having a second fixing part and a second rotating part;
    A fixed support tube connected to the first fixing part and the second fixing part;
    A rotation support tube connected to the first rotation unit and the second rotation unit and overlapping the fixed support tube; And
    A first yaw drive connected to the first yaw bearing to rotate the first rotation part;
    Yawing system of the multi-type wind generator, comprising a.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링에는 서로 상이한 종류의 하중을 지지하도록 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템.
    The method of claim 1,
    Yawing system of the multi-type wind generator, characterized in that the first yaw bearing and the second yaw bearing is installed to support different types of loads.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 지지관은 상기 회전 지지관 내에 삽입 설치되고, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 내측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 내주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템.
    The method of claim 1,
    The fixed support tube is inserted into the rotary support tube, the first fixing portion is disposed inside the first rotating portion, the inner peripheral surface of the first fixing portion is formed with teeth is coupled to the first yaw drive Yawing system for multi wind generators.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 요잉 시스템은 상기 제2 요 베어링에 연결 설치되어 상기 제2 회전부를 회전시키는 제2 요 드라이브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템.
    The method of claim 1,
    The yawing system further comprises a second yaw drive connected to the second yaw bearing to rotate the second rotation part.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관에서 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 회전 지지관에는 상기 고정 지지관의 표면과 맞닿는 롤러를 갖는 지지 롤러가 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기의 요잉 시스템.
    The method of claim 1,
    The rotary support tube is spaced apart from the fixed support tube spaced apart, the rotary support tube is a yaw system of the multi-type wind generator, characterized in that the support roller having a roller in contact with the surface of the fixed support tube is installed.
  6. 타워;
    상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암; 및
    상기 서포트 아암에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 단위 발전 유닛;
    을 포함하고,
    상기 타워는 상기 서포터 아암을 요잉(yawing)시키는 요잉 시스템을 포함하고,
    상기 요잉 시스템은,
    상하 방향으로 이격 배치된 제1 요 베어링과 제2 요 베어링,
    상기 제1 요 베어링에 연결 설치된 제1 요 드라이브,
    상기 타워와 상기 제1 요 베어링 및 상기 제2 요 베어링에 고정 설치된 고정 지지관을 포함하고,
    상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링에는 서로 상이한 종류의 하중을 지지하도록 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    tower;
    A plurality of support arms fixed to the tower; And
    A unit power generation unit fixed to the support arm and having a rotor and a generator;
    Including,
    The tower includes a yawing system for yawing the supporter arm,
    The yawing system,
    A first yaw bearing and a second yaw bearing spaced apart in the vertical direction,
    A first yaw drive connected to the first yaw bearing,
    A fixed support tube fixed to the tower and the first yaw bearing and the second yaw bearing,
    And the first yaw bearing and the second yaw bearing are installed to support different types of loads.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정 지지관에 대하여 회전 가능하게 설치되되, 상기 제1 요 베어링 및 상기 제2 요 베어링에 연결 설치된 회전 지지관을 포함하고, 상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관과 중첩 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 6,
    A rotatable support tube rotatably installed with respect to the fixed support tube and connected to the first yaw bearing and the second yaw bearing, wherein the rotatable support tube overlaps with the fixed support tube. Multi wind generator.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지관의 외면에 복수의 상기 서포트 아암이 고정 설치되되, 상기 회전 지지관에서 상기 서포트 아암과 연결된 부분은 상기 제1 요 베어링과 상기 제2 요 베어링 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    A plurality of the support arm is fixed to the outer surface of the rotary support tube, the portion connected to the support arm in the rotary support tube is located between the first yaw bearing and the second yaw bearing, characterized in that generator.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고정 지지관은 상기 회전 지지관 내에 삽입 설치되고,
    상기 제1 요 베어링은 상기 고정 지지관에 연결 설치된 제1 고정부와 상기 회전 지지관에 연결 설치된 제1 회전부를 포함하되, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 내측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 내주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    The fixed support tube is inserted into the rotary support tube,
    The first yaw bearing includes a first fixing part connected to the fixed support tube and a first rotating part connected to the rotary support tube, wherein the first fixing part is disposed inside the first rotating part, and the first go A multi-type wind generator, characterized in that the teeth are formed on the inner circumferential surface of the government coupled to the first yaw drive.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관 내에 삽입 설치되고, 상기 회전 지지관과 상기 고정 지지관은 상자 형상의 메인 나셀의 내부에 설치되며,
    상기 제1 요 베어링은 상기 고정 지지관에 연결 설치된 제1 고정부와 상기 회전 지지관에 연결 설치된 제1 회전부를 포함하되, 상기 제1 고정부는 상기 제1 회전부 외측에 배치되며, 상기 제1 고정부의 외주면에는 치열이 형성되어 상기 제1 요 드라이브와 결합되고,
    상기 메인 나셀의 외면에 복수의 상기 서포트 아암이 고정 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    The rotary support tube is inserted into the fixed support tube, the rotary support tube and the fixed support tube is installed inside the box-shaped main nacelle,
    The first yaw bearing includes a first fixing part connected to the fixed support tube and a first rotating part connected to the rotary support tube, wherein the first fixing part is disposed outside the first rotating part, and the first high The outer circumferential surface of the government is formed with teeth are combined with the first yaw drive,
    The multi-type wind generator, characterized in that a plurality of the support arms are fixed to the outer surface of the main nacelle.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지관은 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 회전 지지관에는 상하로 이격 배치된 서포트 아암이 고정 설치되되,
    상기 회전 지지관에는 제1 지지 고리가 설치되고, 상기 서포트 아암에는 제2 지지 고리가 설치되며, 상기 제1 지지 고리와 상기 제2 지지 고리에는 지지 와이어가 고정 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    The rotary support tube is made of a columnar shape, the support arm is spaced up and down spaced in the rotary support tube is fixedly installed,
    A first support ring is installed on the rotary support tube, a second support ring is installed on the support arm, and a support wire is fixed to the first support ring and the second support ring.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지관의 외주면에는 상기 제1 요 베어링의 외측을 덮는 보호 덮개가 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    The outer circumferential surface of the rotary support tube is a multi-type wind generator, characterized in that the protective cover for covering the outer side of the first yaw bearing.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지관은 상기 고정 지지관에서 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 회전 지지관에는 상기 고정 지지관의 표면과 맞닿는 롤러를 갖는 지지 롤러가 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 7, wherein
    The rotary support tube is spaced apart from the fixed support tube spaced apart, the rotary support tube is a multi-type wind generator, characterized in that the support roller having a roller in contact with the surface of the fixed support tube is installed.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 제1 요 베어링은 인장 하중을 지지하도록 설치되고, 상기 제2 요 베어링은 압축 하중을 지지하도록 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.
    The method of claim 6,
    And the first yaw bearing is installed to support the tensile load, and the second yaw bearing is installed to support the compressive load.
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