KR20190100676A - Nacelle, single and multi type wind turbine having the same - Google Patents

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KR20190100676A KR1020180020528A KR20180020528A KR20190100676A KR 20190100676 A KR20190100676 A KR 20190100676A KR 1020180020528 A KR1020180020528 A KR 1020180020528A KR 20180020528 A KR20180020528 A KR 20180020528A KR 20190100676 A KR20190100676 A KR 20190100676A
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Abstract

The present invention provides a nacelle capable of moving the center of gravity, and a single and multi type wind turbine having the same. According to an aspect of the present invention, the nacelle comprises: a nacelle plate placed on a tower; a yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate, and enabling the nacelle plate to yaw with respect to the tower; a nacelle frame placed on the nacelle plate, and formed to extend along one direction; and a nacelle moving unit arranged between the nacelle plate and the nacelle frame, and moving the nacelle frame along one direction.

Description

나셀, 이를 포함하는 싱글형 및 멀티형 풍력 발전기 {NACELLE, SINGLE AND MULTI TYPE WIND TURBINE HAVING THE SAME}NACELLE, SINGLE AND MULTI TYPE WIND TURBINE HAVING THE SAME}

본 발명은 나셀, 이를 포함하는 싱글형 및 멀티형 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나셀 내부에 설치된 나셀 이동 유닛에 의해 나셀의 무게 중심을 이동시킬 수 있는 싱글형 및 멀티형 풍력 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a nacelle, a single type and a multi-type wind generator including the same, and more particularly, to a single type and a multi-type wind generator capable of moving the center of gravity of the nacelle by a nacelle moving unit installed inside the nacelle.

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.

그러나, 풍력 발전기에 평균 풍속 이상의 강풍이 작용하는 경우, 타워 등이 휘어져 멀티 풍력 발전기가 넘어가는 사고가 발생할 수 있다. However, when a strong wind of more than the average wind speed acts on the wind generator, the tower may be bent, and an accident that the multi wind generator is crossed may occur.

대한민국 등록특허 제10-1388494호(2014.04.23)Republic of Korea Patent No. 10-1388494 (2014.04.23)

본 발명은 나셀의 무게 중심을 이동시킬 수 있는 나셀, 이를 포함하는 싱글형 및 멀티형 풍력 발전기를 제공하고자 한다. The present invention is to provide a nacelle, which can move the center of gravity of the nacelle, single and multi-type wind generator comprising the same.

본 발명의 일 측면에 따른 나셀은, 타워 위에 위치하는 나셀 플레이트, 상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛, 상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 일 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임 및 상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 일 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛을 포함할 수 있다. A nacelle according to an aspect of the present invention is a nacelle plate positioned on a tower, a yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate to yaw the nacelle plate with respect to the tower, and is located on the nacelle plate. It may include a nacelle frame extending along the nacelle plate and a nacelle moving unit disposed between the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the one direction.

또한, 상기 나셀 이동 유닛은, 상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 일 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스 및 상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 일 방향을 따라 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. In addition, the nacelle moving unit is coupled to the nacelle plate, at least one guide rail extending along the one direction, slidable along the guide rail, coupled to the base and the base fixed to the nacelle frame It may include a driving unit for moving the base in the one direction.

또한, 상기 베이스 하부에는 상기 가이드 레일에 대응되는 형상을 갖는 안착홈이 형성될 수 있다. In addition, a mounting groove having a shape corresponding to the guide rail may be formed in the lower portion of the base.

또한, 상기 나셀 이동 유닛은, 상기 가이드 레일의 양측 단부에 결합되는 스토퍼를 더 포함할 수 있다. The nacelle moving unit may further include a stopper coupled to both ends of the guide rail.

또한, 상기 구동부는 유압 실린더를 포함할 수 있다. In addition, the driving unit may include a hydraulic cylinder.

또한, 상기 유압 실린더는 상기 일 방향을 따라 상기 베이스의 전방 및 후방 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. In addition, the hydraulic cylinder may be disposed in at least one of the front and rear of the base along the one direction.

또한, 상기 타워의 기울기를 측정하는 기울기 측정부를 더 포함할 수 있다.. In addition, the inclination measuring unit for measuring the inclination of the tower may be further included.

또한, 상기 구동부는, 상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어, 상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터 및 상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어를 포함할 수 있다. The driving unit may include a rack gear positioned on at least one of both side surfaces of the base, a motor disposed on the nacelle plate, and a pinion gear coupled to the motor and geared to the rack gear.

또한, 상기 랙 기어는 상기 베이스의 연장 방향을 따라 배치될 수 있다. In addition, the rack gear may be disposed along the extension direction of the base.

또한, 상기 베이스는 사각 기둥 형상을 가질 수 있다. In addition, the base may have a square pillar shape.

본 발명의 일 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 타워, 상기 타워 위에 위치하며, 상기 타워에 대해 회전 가능하게 결합되는 메인 나셀, 상기 메인 나셀에 고정 설치된 복수의 서포트 아암 및 상기 서포트 아암에 고정 설치되며, 로터와 발전기를 갖는 단위 발전 유닛을 포함하며, 상기 메인 나셀은, 상기 타워 위에 위치하는 나셀 플레이트, 상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛, 상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 일 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임 및 상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 일 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛을 포함할 수 있다. Multi-type wind power generator according to an aspect of the present invention, the tower, located on the tower, the main nacelle is rotatably coupled to the tower, a plurality of support arms fixed to the main nacelle and fixed to the support arm is installed And a unit power generation unit having a rotor and a generator, wherein the main nacelle includes a nacelle plate positioned on the tower, an yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate to yaw the nacelle plate with respect to the tower, Located on the nacelle plate, it may include a nacelle frame extending in one direction and a nacelle moving unit disposed between the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the one direction.

또한, 상기 나셀 이동 유닛은, 상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 일 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스 및 상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 일 방향을 따라 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. In addition, the nacelle moving unit is coupled to the nacelle plate, at least one guide rail extending along the one direction, slidable along the guide rail, coupled to the base and the base fixed to the nacelle frame It may include a driving unit for moving the base in the one direction.

또한, 상기 나셀 이동 유닛은, 상기 가이드 레일의 양측 단부에 결합되는 스토퍼를 더 포함할 수 있다. The nacelle moving unit may further include a stopper coupled to both ends of the guide rail.

또한, 상기 구동부는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.In addition, the drive unit is a multi-type wind generator, characterized in that it comprises a hydraulic cylinder.

또한, 상기 구동부는, 상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어, 상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터 및 상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어를 포함할 수 있다. The driving unit may include a rack gear positioned on at least one of both side surfaces of the base, a motor disposed on the nacelle plate, and a pinion gear coupled to the motor and geared to the rack gear.

또한, 상기 랙 기어는 상기 베이스의 연장 방향을 따라 배치될 수 있다. In addition, the rack gear may be disposed along the extension direction of the base.

또한, 상기 복수의 서포트 아암은 상기 메인 나셀에 방사상으로 결합될 수 있다. In addition, the plurality of support arms may be radially coupled to the main nacelle.

또한, 상기 타워의 기울기를 측정하는 기울기 측정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the inclination measuring unit for measuring the inclination of the tower may further include.

본 발명의 일 측면에 따른 싱글형 풍력 발전기는, 타워, 상기 타워 위에 위치하며, 상기 타워에 대해 회전 가능하게 결합되는 나셀, 상기 나셀의 전방에 결합되며, 복수의 블레이드와 상기 복수의 블레이드에 결합되어 회전 가능한 허브를 포함하는 로터, 상기 나셀 내부에서 상기 나셀의 길이 방향을 따라 연장되며, 상기 허브와 결합되어 회전하는 메인 샤프트, 상기 나셀 내부에 배치되며, 상기 메인 샤프트에 결합되는 증속기 및 상기 나셀 내부에 배치되며, 상기 증속기에 결합되는 발전기를 포함하며, 상기 나셀은, 상기 타워 위에 위치하는 나셀 플레이트, 상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛, 상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임 및 상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛을 포함할 수 있다. Single wind generator according to an aspect of the present invention, a tower, located on the tower, a nacelle rotatably coupled to the tower, coupled to the front of the nacelle, coupled to a plurality of blades and the plurality of blades A rotor including a rotatable hub, extending in a longitudinal direction of the nacelle in the nacelle, a main shaft coupled to the hub to rotate, a speed increaser disposed in the nacelle, and coupled to the main shaft; A generator disposed within the nacelle and coupled to the speed reducer, wherein the nacelle is interposed between a nacelle plate positioned on the tower, the tower and the nacelle plate, and yawing the nacelle plate relative to the tower; Unit, the nacelle is located on the nacelle plate, extending along the longitudinal direction It may include a nacelle moving unit disposed between the frame and the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the longitudinal direction.

또한, 상기 나셀 이동 유닛은, 상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 길이 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스 및 상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. In addition, the nacelle moving unit is coupled to the nacelle plate, the at least one guide rail extending along the longitudinal direction, the slide along the guide rail, coupled to the base and the base fixed to the nacelle frame It may include a driving unit for moving the base in the longitudinal direction.

또한, 상기 구동부는 유압 실린더를 포함할 수 있다. In addition, the driving unit may include a hydraulic cylinder.

또한, 상기 구동부는, 상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어, 상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터 및 상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어를 포함할 수 있다. The driving unit may include a rack gear positioned on at least one of both side surfaces of the base, a motor disposed on the nacelle plate, and a pinion gear coupled to the motor and geared to the rack gear.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 나셀의 무게 중심을 이동시켜 강풍에 의해 풍력 발전기가 넘어가는 것을 방지할 수 있다. As described above, according to one aspect of the present invention, the center of gravity of the nacelle may be moved to prevent the wind generator from being passed by the strong wind.

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 정면에서 잘라 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 측면에서 잘라 본 단면도이다.
도 6은 도 5의 메인 나셀 내부에 설치된 나셀 이동 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 강풍에 의해 멀티형 풍력 발전기가 기울어진 상태를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 나셀 이동 유닛에 의해 메인 나셀이 이동하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 나셀 이동 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 나셀 이동 유닛에 의해 메인 나셀이 이동하는 과정을 도시한 도면이다. 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 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 cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a nacelle moving unit installed inside a main nacelle of FIG. 5.
7 is a view showing a state in which the multi-type wind power generator is inclined by the strong wind.
8 and 9 are views illustrating a process in which a main nacelle is moved by a nacelle moving unit.
10 is a view schematically illustrating a nacelle moving unit of a multi-type wind generator according to a second embodiment of the present invention.
11 and 12 are views illustrating a process of moving the main nacelle by the nacelle moving unit of the multi-type wind power generator according to the second 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 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해 설명한다. Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이며, 도 3은 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 정면에서 잘라 본 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 메인 나셀을 측면에서 잘라 본 단면도이며, 도 6은 도 5의 메인 나셀 내부에 설치된 나셀 이동 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다. 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 power 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. 4 is a cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the main nacelle of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention. 6 is a perspective view schematically illustrating a nacelle moving unit installed inside a main nacelle of FIG. 5.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 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 power generator 10 according to the first embodiment includes a tower 100, a main nacelle 300, a support arm 500, and a plurality of unit power generation units 700. Include. 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 지면으로부터 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, and can support the 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 유닛(yawing unit, 200)을 포함할 수 있다.The tower 100 may include a main nacelle 300 rotatably installed and a yawing unit 200 rotatably supporting the main nacelle.

메인 나셀(300)은 타워(100)의 상부에 위치하며 타워(100)에 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 may be positioned above the tower 100 and rotatably coupled to 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 2에 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. 2, 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 4 내지 도 6을 참조하면, 메인 나셀(300) 내부에 나셀 플레이트(330), 요잉 유닛(200) 및 나셀 이동 유닛(400)이 배치되는데, 요잉 유닛(200)에 의해 메인 나셀(300)이 타워(100)를 중심으로 요잉(yawing) 가능하고, 나셀 이동 유닛(400)에 의해 메인 나셀(300)이 타워(100)를 기준으로 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다. 여기서 전방 또는 후방이라 함은 바람의 유동 방향(도 7의 화살표)을 기준으로 상류측을 전방이라 하고 하류측을 후방이라 한다. 도 1에서 블레이드들과 메인 나셀(300)의 전면이 향하는 방향(x축 방향)이 전방이 될 수 있다.4 to 6, the nacelle plate 330, the yawing unit 200, and the nacelle moving unit 400 are disposed inside the main nacelle 300, and the main nacelle 300 is formed by the yawing unit 200. Yawing is possible around the tower 100, and the main nacelle 300 can be moved forward or backward with respect to the tower 100 by the nacelle moving unit 400. Here, the front or the rear is referred to as an upstream side and the downstream side is referred to as a rear based on the wind flow direction (arrow of FIG. 7). In FIG. 1, the direction in which the front surfaces of the blades and the main nacelle 300 face (x-axis direction) may be forward.

타워(100) 상부에는 메인 나셀(300)을 요잉시키는 요잉 유닛(200)이 설치되는데, 요잉 유닛(200)은 고정부(221), 회전부(223) 및 롤링부(225)를 포함할 수 있다. 여기서, 고정부(221)는 이너 레이스(inner race)로 이루어지며, 회전부(223)는 아우터 레이스(outer race)로 이루어지며, 롤링부(225)는 고정부(221)와 회전부(223) 사이에 삽입되는 볼(ball) 또는 롤러(roller)로 이루어질 수 있다. The yaw unit 200 for yawing the main nacelle 300 is installed on the tower 100, and the yawing unit 200 may include a fixing part 221, a rotating part 223, and a rolling part 225. . Here, the fixing part 221 is made of an inner race, the rotating part 223 is made of an outer race, the rolling part 225 is between the fixing part 221 and the rotating part 223 It may be made of a ball (ball) or roller (roller) is inserted into.

이때, 고정부(221)는 타워(100) 상부에 위치한 타워 프레임(110)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치될 수 있다. 회전부(223)는 고정부(221)의 외측에 위치하되 나셀 플레이트(330)에 볼트 또는 나사를 매개로 고정 설치될 수 있다. In this case, the fixing part 221 may be fixed to the tower frame 110 positioned on the tower 100 by bolts or screws. The rotating part 223 may be located outside the fixing part 221 and may be fixed to the nacelle plate 330 by a bolt or a screw.

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 드라이브(230)와 연결 설치될 수 있다. The teeth 227 are formed on the inner circumferential surface of the 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 230.

요 드라이브(230)는 나셀 플레이트(330)에 설치될 수 있으며, 드라이브 모터(231) 및 피니언 기어(232)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(232)는 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 nacelle plate 330 and may include a drive motor 231 and a pinion gear 232. The pinion gear 232 is coupled to the teeth 227 formed in the fixing portion 221, and may be rotated by the drive motor 231.

피니언 기어(232)가 드라이브 모터(231)에 의해 자전하면 피니언 기어(232)는 치열(227)을 따라 이동하게 되는데, 이때 피니언 기어(232)와 결합된 나셀 플레이트(330)도 함께 회전할 수 있다. 나셀 플레이트(330)가 회전하면, 나셀 플레이트(330)에 결합된 나셀 프레임(350)도 함께 요잉할 수 있다. 즉, 요 드라이브(230)의 동작에 의해, 나셀 플레이트(330)와 나셀 프레임(350)으로 이루어진 메인 나셀(300)에 고정 설치된 서포트 아암(500) 및 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, wherein the nacelle plate 330 coupled with the pinion gear 232 can also rotate together. have. When the nacelle plate 330 rotates, the nacelle frame 350 coupled to the nacelle plate 330 may also yaw together. That is, by the operation of the yaw drive 230, the support arm 500 and the unit power generation unit 700 fixedly installed on the main nacelle 300 formed of the nacelle plate 330 and the nacelle frame 350 can also yaw together. have.

한편, 나셀 플레이트(330)에는 브레이크 캘리퍼(242)가 설치되고, 타워 프레임(110)에는 브레이크 캘리퍼(242)에 삽입되는 브레이크 디스크(241)가 고정 설치될 수 있다. 이에 따라, 브레이크 캘리퍼(242)가 유압 또는 공압으로 브레이크 디스크(241)를 가압하도록 제어하면 요잉 유닛(200)이 정지될 수 있다. Meanwhile, the brake caliper 242 may be installed at the nacelle plate 330, and the brake disc 241 inserted into the brake caliper 242 may be fixedly installed at the tower frame 110. Accordingly, when the brake caliper 242 controls the brake disc 241 to be pressurized by hydraulic or pneumatic pressure, the yawing unit 200 may be stopped.

즉, 요잉 유닛(200)에 의해 메인 나셀(300)이 타워(100)를 중심으로 요잉하고, 이에 따라 메인 나셀(300)에 결합된 서포트 아암(500) 및 단위 발전 유닛(700)도 함께 회전할 수 있다. That is, the main nacelle 300 yaws about the tower 100 by the yawing unit 200, and thus the support arm 500 and the unit power generation unit 700 coupled to the main nacelle 300 also rotate together. can do.

본 실시예에 따르면, 나셀 플레이트(330) 위에는 나셀 이동 유닛(400)이 설치되는데, 나셀 이동 유닛(400)은 메인 나셀(300)을 타워(100)를 기준으로 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. According to the present embodiment, a nacelle moving unit 400 is installed on the nacelle plate 330, and the nacelle moving unit 400 may move the main nacelle 300 forward or backward with respect to the tower 100. .

풍력 발전기는 바람에 의해 블레이드를 회전시켜 전기를 생산하는 장치이긴 하나, 일정한 풍속 이상의 강풍이 불면 풍력 발전기가 휘어질 수 있다. 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 강풍에 의해 타워 등이 후방으로 휘어지고, 이에 의해 타워(100) 상부에 놓인 메인 나셀(300)의 무게 중심이 후방으로 이동하게 되어 풍력 발전기(10)가 넘어가는 사고가 발생할 수 있다. 이와 같이, 강풍이 발생하는 경우, 타워(100)가 후방으로 휘어지는 것은 불가피한 현상이므로, 메인 나셀(300)의 무게 중심을 제어할 필요가 있다. 이러한 경우, 메인 나셀(300)의 무게 중심을 전방으로 이동시키면, 풍력 발전기(10)가 넘어가는 사고를 방지할 수 있다. The wind generator is a device that generates electricity by rotating the blades by the wind, but the wind generator can bend when a strong wind blows over a certain wind speed. Specifically, as shown in FIG. 7, the tower or the like is bent backward by the strong wind, whereby the center of gravity of the main nacelle 300 placed on the tower 100 is moved backward so that the wind generator 10 Accidents can happen. As described above, when the strong wind is generated, it is inevitable that the tower 100 is bent backwards, so it is necessary to control the center of gravity of the main nacelle 300. In this case, by moving the center of gravity of the main nacelle 300 to the front, it is possible to prevent the wind generator 10 to fall over.

본 실시예에 따르면, 나셀 이동 유닛(400)은 메인 나셀(300)을 타워(100)를 중심으로 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 강풍에 의해 타워(100)가 후방으로 휘어지는 경우, 나셀 이동 유닛(400)은 메인 나셀(300)을 전방으로 이동시켜 메인 나셀(300)의 무게 중심을 전방으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 강풍이 발생하더라도, 풍력 발전기(10)가 넘어지는 사고를 방지할 수 있다. According to the present exemplary embodiment, the nacelle moving unit 400 may move the main nacelle 300 forward or backward with respect to the tower 100. Specifically, as shown in FIG. 8, when the tower 100 is bent backward by a strong wind, the nacelle moving unit 400 moves the main nacelle 300 to the front to adjust the center of gravity of the main nacelle 300. Can move forward. Thereby, even if strong wind generate | occur | produces, the accident which the wind power generator 10 falls can be prevented.

이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 바람이 약해지는 경우, 나셀 이동 유닛(400)은 전방으로 이동한 메인 나셀(300)을 원위치로 보내기 위해 메인 나셀(300)을 후방으로 이동시킬 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 9, when the wind is weakened, the nacelle moving unit 400 may move the main nacelle 300 rearward to return the main nacelle 300 moved forward.

다시, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 나셀 이동 유닛(400)은 베이스(410), 가이드 레일(420), 스토퍼(430, 440) 및 구동부(450)를 포함할 수 있다. 나셀 플레이트(330) 위에는 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 가이드 레일(420)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 나셀 플레이트(330) 위에 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)이 메인 나셀(300)의 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않고, 가이드 레일은 한 개로 구성되거나, 세 개 이상으로 구성될 수도 있다. 4 to 6, the nacelle moving unit 400 may include a base 410, a guide rail 420, stoppers 430 and 440, and a driving unit 450. The guide rail 420 may be disposed on the nacelle plate 330 along the longitudinal direction (x-axis direction) of the main nacelle 300. In the present embodiment, the first guide rail 421 and the second guide rail 423 may be formed along the longitudinal direction of the main nacelle 300 on the nacelle plate 330. However, the present invention is not limited thereto, and the guide rail may consist of one or three or more guide rails.

제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423) 위에는 베이스(410)가 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다. 베이스(410) 하부에는 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)에 대응되는 형상으로 안착홈(411)이 형성될 수 있다. 안착홈(411) 내부에 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)이 수용됨에 따라, 베이스(410)가 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)을 따라 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 슬라이딩 가능할 수 있다. 한편, 안착홈(411)에는 롤러(미도시)가 배치되어 베이스(410)가 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)을 따라 마찰력을 최소화하여 슬라이딩할 수 있다. The base 410 may be slidably disposed on the first guide rail 421 and the second guide rail 423. A mounting groove 411 may be formed under the base 410 in a shape corresponding to the first guide rail 421 and the second guide rail 423. As the first guide rail 421 and the second guide rail 423 are accommodated in the seating groove 411, the base 410 is main along the first guide rail 421 and the second guide rail 423. The nacelle 300 may be slidable along a length direction (x-axis direction). Meanwhile, a roller (not shown) is disposed in the seating groove 411 so that the base 410 may slide along the first guide rail 421 and the second guide rail 423 by minimizing frictional force.

제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)의 양측 단부에는 스토퍼(430, 440)가 배치될 수 있다. 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)의 양측 단부에 스토퍼(430, 440)가 배치되어, 베이스(410)가 이동하는 범위를 제한할 수 있다. 즉, 스토퍼(430, 440)는 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)을 따라 이동하더라도, 양측 단부에 위치한 스토퍼(430, 440) 사이만 이동할 수 있다. Stoppers 430 and 440 may be disposed at both ends of the first guide rail 421 and the second guide rail 423. Stoppers 430 and 440 may be disposed at both ends of the first guide rail 421 and the second guide rail 423 to limit a range in which the base 410 moves. That is, even if the stoppers 430 and 440 move along the first guide rail 421 and the second guide rail 423, only the stoppers 430 and 440 positioned at both ends thereof may move.

베이스(410)의 일측에는 구동부(450)가 결합되는데, 구동부(450)는 베이스(410)를 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)을 따라 이동시킬 수 있다. 본 실시예에 따르면, 구동부(450)는 유압 실린더일 수 있다. 유압 실린더의 동작에 의해, 유압 실린더에 연결된 베이스(410)가 이동할 수 있다. 본 실시예에서는, 유압 실린더가 베이스(410)의 전방에 설치되는 것으로 설명되나, 이에 한정되지 않고 베이스(410)의 후방에 설치될 수도 있고, 또는 전방 및 후방 양쪽에 유압 실린더가 설치될 수도 있다. The driving unit 450 is coupled to one side of the base 410, and the driving unit 450 may move the base 410 along the first guide rail 421 and the second guide rail 423. According to the present embodiment, the driving unit 450 may be a hydraulic cylinder. By operation of the hydraulic cylinder, the base 410 connected to the hydraulic cylinder can move. In this embodiment, the hydraulic cylinder is described as being installed in front of the base 410, but is not limited to this may be installed in the rear of the base 410, or the hydraulic cylinder may be installed in both the front and rear. .

베이스(410) 상부에는 나셀 연결판(310)이 볼트 또는 나사에 의해 고정 결합된다. 이에 의해, 베이스(410)가 제1 가이드 레일(421) 및 제2 가이드 레일(423)을 따라 슬라이딩할 때, 베이스(410)와 함께 나셀 연결판(310)도 이동할 수 있다. 나셀 연결판(310)은 나셀 프레임(350)과 함께 메인 나셀(300)을 구성하는 것으로, 결국 베이스(410)가 슬라이딩할 때, 메인 나셀(300)도 함께 슬라이딩할 수 있다.The nacelle connecting plate 310 is fixedly coupled to the base 410 by bolts or screws. As a result, when the base 410 slides along the first guide rail 421 and the second guide rail 423, the nacelle connecting plate 310 may move together with the base 410. The nacelle connecting plate 310 constitutes the main nacelle 300 together with the nacelle frame 350. As a result, when the base 410 slides, the nacelle connecting plate 310 may also slide together.

한편, 본 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 타워(100)의 기울기를 측정하는 기울기 측정부(미도시)를 포함할 수 있다. 기울기 측정부(미도시)는 강풍에 의해 타워(100)가 휘어지는 경우, 타워(100)의 기울어진 정도를 측정할 수 있다. 기울기 측정부는 바람이 불지 않은 상태에서의 타워(100)를 기준으로 강풍이 발생하는 상태에서의 타워(100)의 기울어진 정도를 측정할 수 있다. 기울기 측정부가 측정한 타워(100)의 기울기 정보를 기초로, 나셀 이동 유닛(400)이 메인 나셀(300)을 타워(100)를 중심으로 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 이때, 기울기 측정부는 틸트 센서(tilt sensor), 자이로 센서, GPS 등을 포함할 수 있다. On the other hand, the multi-type wind power generator according to the present embodiment may include a tilt measuring unit (not shown) for measuring the tilt of the tower 100. The tilt measuring unit (not shown) may measure the degree of inclination of the tower 100 when the tower 100 is bent by a strong wind. The inclination measuring unit may measure the degree of inclination of the tower 100 in a state where a strong wind is generated based on the tower 100 in a state where the wind is not blown. Based on the inclination information of the tower 100 measured by the inclination measuring unit, the nacelle moving unit 400 may move the main nacelle 300 forward or backward with respect to the tower 100. In this case, the tilt measuring unit may include a tilt sensor, a gyro sensor, a GPS, and the like.

본 실시예의 나셀 이동 유닛(400)은 복수의 단위 발전 유닛을 포함하는 멀티형 풍력 발전기에 적용되는 것으로 설명되나, 이러한 나셀 이동 유닛(400)은 싱글형 풍력 발전기에도 적용 가능하다. 여기에서, 싱글형 풍력 발전기는 하나의 발전 유닛을 포함하는 풍력 발전기, 즉 하나의 로터를 갖는 풍력 발전기를 의미한다. 즉, 나셀 이동 유닛(400)은 싱글형 풍력 발전기의 나셀에 설치되어, 강풍이 발생하는 경우 타워를 중심으로 나셀을 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. The nacelle moving unit 400 of the present embodiment is described as being applied to a multi-type wind generator including a plurality of unit power generation units, but such a nacelle moving unit 400 is applicable to a single type wind generator. Here, a single type wind generator means a wind generator comprising one power generation unit, that is, a wind generator having one rotor. That is, the nacelle moving unit 400 may be installed in the nacelle of the single wind generator, and move the nacelle forward or rearward with respect to the tower when a strong wind occurs.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 나셀 이동 유닛을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 나셀 이동 유닛에 의해 메인 나셀이 이동하는 과정을 도시한 도면이다. FIG. 10 is a view schematically illustrating a nacelle moving unit of a multi-type wind generator according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 11 and 12 illustrate a nacelle moving unit of a multi-type wind generator according to a second embodiment of the present invention. This is a diagram illustrating a process of moving the main nacelle.

도 10을 참조하면, 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기는 나셀 이동 유닛(400)을 제외하고는 전술한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the multi-type wind power generator according to the second embodiment has the same structure as the multi-type wind power generator according to the first embodiment, except for the nacelle moving unit 400, and thus the overlapping description of the same structure will be described. Is omitted.

본 실시예의 구동부는 랙 기어(413) 및 피니언 기어(460)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 랙 및 피니언 기어의 동작에 의해, 베이스(410)가 나셀 플레이트(330) 상에서 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 이동할 수 있다. The driving unit of the present embodiment may include a rack gear 413 and a pinion gear 460. That is, in this embodiment, the base 410 may move along the longitudinal direction (x-axis direction) of the main nacelle 300 on the nacelle plate 330 by the operation of the rack and pinion gear.

베이스(410)의 양측면에는 랙 기어(413)가 형성되는데, 랙 기어(413)는 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)과 나란하게 형성될 수 있다. 한편, 피니언 기어(460)는 나셀 플레이트(330) 상에 설치되는데, 피니언 기어(460)에 결합된 모터(미도시)가 구동함에 따라 피니언 기어(460)가 회전할 수 있다. Rack gears 413 are formed on both side surfaces of the base 410, and the rack gears 413 may be formed to be parallel to the longitudinal direction (x-axis direction) of the main nacelle 300. On the other hand, the pinion gear 460 is installed on the nacelle plate 330, the pinion gear 460 may rotate as the motor (not shown) coupled to the pinion gear 460 is driven.

즉, 모터(미도시)가 구동함에 따라 피니언 기어(460)가 회전하고, 피니언 기어(460)와 기어 결합되는 랙 기어(413)가 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 이동할 수 있다. That is, as the motor (not shown) is driven, the pinion gear 460 rotates, and the rack gear 413 geared with the pinion gear 460 is along the longitudinal direction (x-axis direction) of the main nacelle 300. I can move it.

도 11을 참조하면, 강풍에 의해 타워(100)가 후방으로 휘어지는 경우, 나셀 이동 유닛(400)의 피니언 기어(460)가 회전하고, 피니언 기어(460)와 기어 결합하는 랙 기어(413)가 전방으로 이동한다. 이에 의해, 메인 나셀(300)의 무게 중심을 전방으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 강풍이 발생하더라도, 풍력 발전기(10)가 넘어지는 사고를 방지할 수 있다. Referring to FIG. 11, when the tower 100 is bent backward by a strong wind, the pinion gear 460 of the nacelle moving unit 400 rotates, and the rack gear 413 gear-coupling with the pinion gear 460 is provided. Move forward. Thereby, the center of gravity of the main nacelle 300 can be moved forward. Therefore, even when a strong wind occurs, it is possible to prevent the wind generator 10 from falling.

이후, 도 12에 도시된 바와 같이, 바람이 약해지는 경우, 나셀 이동 유닛(400)의 피니언 기어(460)가 반대로 회전하여 전방으로 이동한 메인 나셀(300)을 후방으로 이동시킬 수 있다. Then, as shown in FIG. 12, when the wind is weakened, the pinion gear 460 of the nacelle moving unit 400 may rotate in the opposite direction to move the main nacelle 300 moved forward.

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: 멀티형 풍력 발전기
100: 타워
200: 요잉 유닛
221: 고정부
223: 회전부
225: 롤링부
227: 치열
230: 요 드라이브
231: 드라이브 모터
232: 피니언 기어
241: 브레이크 디스크
242: 브레이크 캘리퍼10: multi wind generator
100: tower
200: yawing unit
221: fixed part
223: rotating part
225: rolling section
227: fierce
230: yo drive
231: drive motor
232: pinion gear
241: brake disc
242: brake caliper

Claims (22)

타워 위에 위치하는 나셀 플레이트;
상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛;
상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 일 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임; 및
상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 일 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.A nacelle plate located above the tower;
An yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate to yaw the nacelle plate with respect to the tower;
A nacelle frame positioned on the nacelle plate and extending in one direction; And
And a nacelle moving unit disposed between the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the one direction. 제1항에 있어서,
상기 나셀 이동 유닛은,
상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 일 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일;
상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스; 및
상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 일 방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 1,
The nacelle mobile unit,
At least one guide rail coupled to the nacelle plate and extending in the one direction;
A base slidable along the guide rail and fixed to the nacelle frame; And
And a driving unit coupled to the base to move the base along the one direction. 제2항에 있어서,
상기 베이스 하부에는 상기 가이드 레일에 대응되는 형상을 갖는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 2,
Nacelle, characterized in that the mounting groove is formed in the lower portion of the base having a shape corresponding to the guide rail. 제2항에 있어서,
상기 나셀 이동 유닛은, 상기 가이드 레일의 양측 단부에 결합되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 2,
The nacelle moving unit further comprises a stopper coupled to both ends of the guide rail. 제2항에 있어서,
상기 구동부는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 2,
Nacelle, characterized in that the drive unit comprises a hydraulic cylinder. 제5항에 있어서,
상기 유압 실린더는 상기 일 방향을 따라 상기 베이스의 전방 및 후방 중 적어도 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 5,
The hydraulic cylinder is a nacelle, characterized in that disposed in at least one of the front and rear of the base along the one direction. 제1항에 있어서,
상기 타워의 기울기를 측정하는 기울기 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 1,
Nacelle further comprises a tilt measuring unit for measuring the tilt of the tower. 제2항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어;
상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터; 및
상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 2,
The driving unit,
A rack gear positioned on at least one of both sides of the base;
A motor disposed on the nacelle plate; And
And a pinion gear coupled to the motor and gear engaged with the rack gear. 제8항에 있어서,
상기 랙 기어는 상기 베이스의 연장 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 나셀. The method of claim 8,
The rack gear is a nacelle, characterized in that disposed along the extending direction of the base. 제2항에 있어서,
상기 베이스는 사각 기둥 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 나셀.The method of claim 2,
The base has a nacelle characterized in that it has a square pillar shape. 타워;
상기 타워 위에 위치하며, 상기 타워에 대해 회전 가능하게 결합되는 메인 나셀;
상기 메인 나셀에 고정 설치된 복수의 서포트 아암; 및
상기 서포트 아암에 고정 설치되며, 로터와 발전기를 갖는 단위 발전 유닛;을 포함하며,
상기 메인 나셀은,
상기 타워 위에 위치하는 나셀 플레이트;
상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛;
상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 일 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임; 및
상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 일 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.tower;
A main nacelle located above the tower and rotatably coupled to the tower;
A plurality of support arms fixed to the main nacelle; And
A unit power generation unit fixed to the support arm and having a rotor and a generator;
The main nacelle,
A nacelle plate positioned on the tower;
An yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate to yaw the nacelle plate with respect to the tower;
A nacelle frame positioned on the nacelle plate and extending in one direction; And
And a nacelle moving unit disposed between the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the one direction. 제11항에 있어서,
상기 나셀 이동 유닛은,
상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 일 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일;
상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스; 및
상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 일 방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 11,
The nacelle mobile unit,
At least one guide rail coupled to the nacelle plate and extending in the one direction;
A base slidable along the guide rail and fixed to the nacelle frame; And
And a driving unit coupled to the base to move the base along the one direction. 제11항에 있어서,
상기 나셀 이동 유닛은, 상기 가이드 레일의 양측 단부에 결합되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 11,
The nacelle moving unit further comprises a stopper coupled to both ends of the guide rail. 제12항에 있어서,
상기 구동부는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 12,
The driving unit is a multi-type wind generator, characterized in that it comprises a hydraulic cylinder. 제12항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어;
상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터; 및
상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 12,
The driving unit,
A rack gear positioned on at least one of both sides of the base;
A motor disposed on the nacelle plate; And
And a pinion gear coupled to the motor and gear-coupled to the rack gear. 제15항에 있어서,
상기 랙 기어는 상기 베이스의 연장 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기. The method of claim 15,
The rack gear is a multi-type wind generator, characterized in that disposed along the extending direction of the base. 제11항에 있어서,
상기 복수의 서포트 아암은 상기 메인 나셀에 방사상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 밀티형 풍력 발전기. The method of claim 11,
And said plurality of support arms are radially coupled to said main nacelle. 제11항에 있어서,
상기 타워의 기울기를 측정하는 기울기 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 11,
The multi-type wind generator further comprises a tilt measuring unit for measuring the slope of the tower. 타워;
상기 타워 위에 위치하며, 상기 타워에 대해 회전 가능하게 결합되는 나셀;
상기 나셀의 전방에 결합되며, 복수의 블레이드와 상기 복수의 블레이드에 결합되어 회전 가능한 허브를 포함하는 로터;
상기 나셀 내부에서 상기 나셀의 길이 방향을 따라 연장되며, 상기 허브와 결합되어 회전하는 메인 샤프트;
상기 나셀 내부에 배치되며, 상기 메인 샤프트에 결합되는 증속기; 및
상기 나셀 내부에 배치되며, 상기 증속기에 결합되는 발전기를 포함하며,
상기 나셀은,
상기 타워 위에 위치하는 나셀 플레이트;
상기 타워와 상기 나셀 플레이트 사이에 개재되어, 상기 나셀 플레이트를 상기 타워에 대해 요잉시키는 요잉 유닛;
상기 나셀 플레이트 위에 위치하며, 상기 길이 방향을 따라 연장 형성되는 나셀 프레임; 및
상기 나셀 플레이트와 상기 나셀 프레임 사이에 배치되어, 상기 나셀 프레임을 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 나셀 이동 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글형 풍력 발전기.tower;
A nacelle located above the tower and rotatably coupled to the tower;
A rotor coupled to the front of the nacelle and including a plurality of blades and a rotatable hub coupled to the plurality of blades;
A main shaft extending in the nacelle in the longitudinal direction of the nacelle, the main shaft being coupled to the hub and rotating;
An increaser disposed inside the nacelle and coupled to the main shaft; And
Disposed inside the nacelle and including a generator coupled to the speed reducer,
The nacelle is,
A nacelle plate positioned on the tower;
An yawing unit interposed between the tower and the nacelle plate to yaw the nacelle plate with respect to the tower;
A nacelle frame positioned on the nacelle plate and extending in the longitudinal direction; And
And a nacelle moving unit disposed between the nacelle plate and the nacelle frame to move the nacelle frame along the longitudinal direction. 제19항에 있어서,
상기 나셀 이동 유닛은,
상기 나셀 플레이트 위에 결합되며, 상기 길이 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 가이드 레일;
상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능하며, 상기 나셀 프레임에 고정 되는 베이스; 및
상기 베이스와 결합하여 상기 베이스를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글형 풍력 발전기.The method of claim 19,
The nacelle mobile unit,
At least one guide rail coupled to the nacelle plate and extending along the length direction;
A base slidable along the guide rail and fixed to the nacelle frame; And
And a driving unit coupled to the base to move the base along the longitudinal direction. 제20항에 있어서,
상기 구동부는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글형 풍력 발전기.The method of claim 20,
The drive unit is a single type wind generator, characterized in that it comprises a hydraulic cylinder. 제20항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 베이스의 양측면 중 적어도 하나에 위치하는 랙 기어;
상기 나셀 플레이트 위에 배치되는 모터; 및
상기 모터에 결합되며, 상기 랙 기어와 기어 결합하는 피니언 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글형 풍력 발전기.
The method of claim 20,
The driving unit,
A rack gear positioned on at least one of both sides of the base;
A motor disposed on the nacelle plate; And
And a pinion gear coupled to the motor and gear-coupled with the rack gear.
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