KR20240043476A - 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 - Google Patents
로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240043476A KR20240043476A KR1020220122607A KR20220122607A KR20240043476A KR 20240043476 A KR20240043476 A KR 20240043476A KR 1020220122607 A KR1020220122607 A KR 1020220122607A KR 20220122607 A KR20220122607 A KR 20220122607A KR 20240043476 A KR20240043476 A KR 20240043476A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tilting
- tower
- rotor
- rotor sail
- hydraulic cylinders
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
- B63H9/02—Marine propulsion provided directly by wind power using Magnus effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
- F15B19/002—Calibrating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B2035/009—Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/52—Pressure control characterised by the type of actuation
- F15B2211/528—Pressure control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
본 발명은 제어부에서 메인 제어 밸브를 통해 로터 세일 타워를 상승 위치에서 하강 위치로 틸팅 또는 하강 위치에서 상승 위치로 틸팅하는 틸팅 제어 단계; 상기 틸팅 제어 단계에서 상승 위치에서 하강 위치로 제어 시 제1 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하고, 하강 위치에서 상승 위치로 제어 시 제2 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 상기 압력 측정 단계를 통해 측정된 압력에 따라 제1 내지 제5 제어 밸브를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하는 유압실린더 제어 단계; 및 상기 유압실린더 제어 단계를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하여, 로터 세일 타워의 부하를 유지시켜 일정한 속도로 틸팅하는 틸팅 단계를 포함하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법을 제안한다.
Description
본 발명은 로터 세일(rotor sail) 타워의 틸팅(tilting) 제어방법에 관한 것이다.
매그너스 로터(Magnus rotors)라고도 하는 플레트너 로터(Flettner rotors)는 추진용 수상 선박에 사용될 수 있다. 이러한 로터는 선박 추진을 위해 매그너스 효과(Magnus effect)를 사용한다.
로터는 일반적으로 수상 선박의 갑판 상에 수직으로 세워져 있다. 전형적으로, 로터는 스테이터(stator) 주위에 배치된 원통형 튜브 형태의 외부 로터를 포함하고, 로터는 회전 가능한 커플링을 통해 스테이터에 연결되며, 일반적으로 스테이터의 상단을 향한 상부 베어링 및 종종 그 중간 지점에 있는 스테이터의 하부에서 하부 베어링을 포함한다. 스테이터는 전형적으로 베이스에 연결되고, 이는 선박 갑판에 차례차례 연결된다. 로터는 스테이터 보다 길고 스테이터 위로 돌출하여, 상부 베어링이 로터 높이의 중간 지점에 있을 수 있다.
수상 선박에 갖춰진 로터의 경우, 로터는 그 수직축을 중심으로 회전하며, 주변 기류가 스피닝 로터(spinning rotor) 위로 이동함으로써, 로터의 회전체와 공기 사이의 상대 운동은 공기의 압력 차를 일으킨다. 기류로 회전하는 상기 로터의 측면은 상기 로터의 표면에 의한 드래그(drag)의 결과로 기류를 국지적으로 지체시키는 반면, 기류로부터 멀어지게 회전하는 로터의 측면은 기류를 국부적으로 가속화시킨다. 그러면 기류로 회전하는 상기 로터의 측면에서 고압 영역이 발생하고 기류에서 멀리 회전하는 상기 로터의 측면에서 저압 영역이 발생한다. 이와 같이, 상기 로터의 저압 영역 방향으로의 힘이 발생되고 상기 힘은 선박으로 전달된다.
이 힘은 선박의 추진을 도울 수 있다. 단일의 선박에 여러 개의 로터를 함께 사용할 수 있다.
로터의 현대적인 적용은 화물선과 같은 대형 선박 상에 있다. 로터는 운송 중 1차 추진 시스템의 부담을 줄이기 위해 선박의 1차 추진 시스템과 함께 사용된다. 이는 특히 적절한 바람 조건에서 장거리 이동을 위해, 상당한 연료 절약을 이르게 할 수 있다. 로터는 1차 추진 시스템에 비해 보다 효율적인 선박 추진 수단을 제공할 수 있으므로 로터가 갖춰진 선박의 환경 영향은 이것이 장착되지 않은 선박에 비해 상당히 감소될 수 있다.
로터 세일을 사용하지 않을 경우, 운송 중에 이것이 장착된 선박에 의해 경험되는 항력이 전반적으로 증가될 수 있다. 거칠거나 폭풍우가 치는 조건에서, 로터는 직접적인 바람 힘 및 선박의 움직임 증가로 인해 상당한 힘이 경험될 수 있으며, 이는 로터 및 선박의 손상을 이르게 할 수 있다.
또한, 로터의 치수는, 예를 들어, 항구로 진입할 때 및 선박으로부터 화물을 적재 및/또는 하역할 때, 문제를 야기할 수 있는 선박의 높이에 상당히 부가할 수 있도록 한다. 상기 로터의 크기 및 선박의 갑판 상의 위치로 인해 선박이 항구에 있는 동안 하나 이상의 로터를 갖춘 선박의 경우에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 로터는 크레인 및 적재, 배출 및 기타 기계류가 선박의 갑판에 접근하는 것을 방해할 수 있다.
이로 인해 선박의 적재 및 하역이 지연되거나 경우에 따라 방지 및 위험할 수 있다.
이와 같이, 선박에 대한 접근이 방해받지 않고 전술된 연료 절약 이점을 제공하기 위해 선박의 갑판 상에 로터가 배치되고 사용하지 않을 경우 틸팅할 수 있는 수단을 제공할 필요가 있다.
따라서, 로터 세일 타워가 사용되지 않을 때 로터를 틸팅(tiltiing)할 수 있는 것이 바람직하다.
관련선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2020-0014383호(2020.02.10.)에서 플레트너 로터를 위한 상승 및 하강 메커니즘에 관한 것으로 중앙에 피봇(pivot)을 이용하여 유압실린더로 틸팅시키는 방법을 개시하고 있으나, 로터의 긴 타워길이(35m)와 무게(73ton)로 인해, 수직을 0도라고 하고, 수평(틸팅)을 90도라고 하였을 때, 0도~10도에서는 부하의 110%이나 각도가 커질수록 로터 타워의 하중에 의해 부하가 급하게 줄어서, 50도 정도만 되어도 음성부하가 된다. 그러면서 속도는 갑자기 빨라지게 되고 급하강 하는 현상이 발생하게 된다. 이것은 유압력이 실린더를 캡측으로 유입되어 유압실린더를 밀고있는 상태에서 로터 세일의 무게까지 같은 방향으로 힘을 받아서 더욱 틸팅되는 속력은 가속되므로 안전성에도 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 로터세일 타워의 0~90도 구간을 일정한 속도로 하강 및 상승할 수 있도록 제어할 수 있는 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법은, 제어부에서 메인 제어 밸브를 통해 로터 세일 타워를 상승 위치에서 하강 위치로 틸팅 또는 하강 위치에서 상승 위치로 틸팅하는 틸팅 제어 단계; 상기 틸팅 제어 단계에서 상승 위치에서 하강 위치로 제어 시 제1 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하고, 하강 위치에서 상승 위치로 제어 시 제2 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 상기 압력 측정 단계를 통해 측정된 압력에 따라 제1 내지 제5 제어 밸브를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하는 유압실린더 제어 단계; 및 상기 유압실린더 제어 단계를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하여, 로터 세일 타워의 부하를 유지시켜 일정한 속도로 틸팅하는 틸팅 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 유압실린더 제어 단계는, 틸팅 제어 시 상기 제1 압력 센서 또는 제2 압력 센서를 통해 실시간 측정되는 압력 값에 따라 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 수축 동작을 수행하는 유압실린더의 수를 다르게 제어하여 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 유압실린더 제어 단계는, 5개의 유압실린더를 확장 또는 수축 제어 시 초기 동작에 따라 역부하를 발생하는 유압실린더의 수를 증가시켜 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 유압실린더 제어 단계는, 확장 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 수축 동작되는 유압실린더의 수를 추가하며, 수축 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 확장 동작되는 유압실린더의 수를 추가하여 로터 세일 타워를 틸팅할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 유압실린더 제어 단계는, 로터 세일 타워 틸팅 시 부하가 25 내지 50%의 부하를 유지하도록 하여 일정한 속도로 틸팅되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법을 통해 부하 균형 기능을 가지는 실린더를 틸팅되는 각도에 따른 부하에 맞게 제어하여 로터세일 타워의 0~90도 구간을 일정한 속도로 하강 및 상승할 수 있도록 제어하여 안전성을 높일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 틸팅 제어가 가능한 로터 세일 타워의 개략적인 형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 제어를 위한 유압실린더를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 따른 로터 세일 타워의 틸팅 각도에 따른 부하와 이에 따른 유압실린더를 제어하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 따른 유압실린더를 제어하는 유압회로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 방법의 순서를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 제어를 위한 유압실린더를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 따른 로터 세일 타워의 틸팅 각도에 따른 부하와 이에 따른 유압실린더를 제어하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 따른 유압실린더를 제어하는 유압회로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 방법의 순서를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 로터 세일 타워의 틸팅 제어 방법을 살펴보고자 한다.
도 1은 틸팅 제어가 가능한 로터 세일 타워의 개략적인 형태를 나타내는 도면으로, 로터(200, rotor)를 개략적인 형태로 도시하며, 로터(200)는 스테이터(미도시) 주위에 배치되고 상부 베어링(미도시) 및 하부 베어링(미도시)을 통해 스테이터에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
스테이터의 기단은 받침대(20) 상에 있고 받침대(20)에 고정되고 로터(200)의 하단부는 받침대(20) 내에 위치한다. 받침대(20)는 베이스(10)의 상부에 위치할 수 있다.
받침대(20)는 베이스(10)와 복수의 유압실린더(100)로 연결되어 로터(200)를 0도 내지 90도로 틸팅 제어할 수 있다.
이때 유압실린더(100)를 이용하게 되면 로터 세일의 긴 타워길이(35m)와 무게(73ton)로 인해, 수직을 0도라고 하고, 수평(틸팅)을 90도라고 하였을때, 0도~10도에서는 부하의 110%이나 각도가 커질수록 로터세일 타워의 하중에 의해 부하가 급하게 줄어서, 50도 정도만 되어도 음성부하가 된다. 그러면서 속도는 갑자기 빨라지면서 급하강 하는 현상이 발생하게 된다.
이것은 유압력이 실린더를 캡측으로 유입되어 유압실린더를 밀고있는 상태에서 로터 세일의 무게까지 같은 방향으로 힘을 받아서 틸팅되는 속력이 더욱 가속되고 안전성에도 문제가 될 수 있으므로, 본 발명에서는 0도~90도 구간 일정한 속도로 하강/상승 할 수 있도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 상태를 나타내는 도면으로, 도 2(a)는 로터가 틸팅 전 0도 수직 상태에서 도 2(b)에서와 같이 틸팅이 진행되어 일정 각도(예: 45도)로 틸팅 진행되는 상태를 나타내고, 도 2(c)에서는 틸팅이 완료되어 90도로 수평상태로 제어된 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 제어를 위한 유압실린더를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예 따른 로터 세일 타워의 틸팅 각도에 따른 부하와 이에 따른 유압실린더를 제어하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예 따른 유압실린더를 제어하는 유압회로를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 베이스(10)와 받침대(20)에 연결되어 로터(200)의 각도를 제어할 수 있다.
이때 유압실린더(100)는 베이스 폭 방향으로 제1 내지 제5 유압실린더(110 내지 150)가 일정간격 이격되어 배치되어 있으며 베이스(20)와 받침대(20)에 유압실린더를 대각선으로 설치하여, 부하균형 기능을 가지는 유압실린더를 형성할 수 있다.
또한, 메인 제어 밸브(181)의 제어에 따라 로터의 틸팅 여부를 제어하고, 틸팅 제어시 5개의 유압실린더(110 내지 150)는 각각 제어밸브(111 내지 151)에 연결되어 각 유압실린더(110 내지 150)의 확장 또는 수축을 제어할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 부하밸런스 기능 적용 전 예상 부하 그래프를 살펴보면, 로터 세일 타워의 각도가 45도를 초과하면 음성부하가 된다.
따라서, 로터세일은 길이가 길고, 부하 무게도 무겁기 때문에 급속도로 빠르게 음성부하로 변하게 되고, 그에 따라 0도->90 (수직->수평)로 변하는 속도 또한 점점 빨라지게 된다.
이것은 기존에 유압력을 통해 밀고 있는 상태에서 로터세일 타워의 무게(73톤, 35m)로 인해 더욱 유압력의 방향으로 더욱 하중을 가중시키기 때문이다.
따라서, 틸팅 각도에 따라 유량을 줄여 속도를 줄이거나 별도의 조치를 취하지 않으면 힌지부분의 파손 및 유압실린더의 씰(seal) 손상 등 2차 피해가 발생할 수 있으므로, 부하밸런스 기능을 적용하여 틸팅 각도에 따라 유압실린더를 제어한다.
부하밸런스 기능을 적용하여 틸팅 각도에 따라 유압실린더를 제어하는 단계를 살펴보면, 제어부(190)에서 메인 제어 밸브(181)를 통해 90도에서 0도 또는 0도에서 90도로 틸팅 제어 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 0도인 수직상태에서 90도인 수평상태로 제어하는 것을 살펴본다.
부하 측정은 메인 유압라인에 설치된 제1 압력센서(161) 또는 제2 압력센서(171)를 통해 측정하게 된다.
이때, 부하를 측정하는 제1 압력센서(161)는 0도 틸팅 시 압력을 센싱하여 부하를 측정하고, 제2 압력센서(171)은 90도로 틸팅 시 압력을 센싱하여 부하를 측정할 수 있다.
따라서, 압력센서 측정된 값에 따라 5개의 유압실린더 확장 중 몇 개를 축소하는 역부하를 주어 브레이크 역할을 하게되어 속도를 줄이게 하는 역할을 하고, 초기 힘을 많이 주어야 할 경우에는 같은 방향으로 확장되게 하다가, 부하가 외력에 의해 떨어지게 되면 가속도를 저감시키기 위해 역방향으로 동작시켜 가능한 25 내지 50%의 부하를 유지시켜 일정한 속도로 틸팅하게끔 하여 안정성을 높일 수 있는 것을 나타낸다.
즉, 틸팅 동작을 시작하면서 부하(압력값)에 따라 5개의 유압실린더의 동작을 달리하여 부하 균형 기능을 가지게 하여, 틸팅의 가속도를 조절할 수 있따.
제어부(190)에서 메인 제어 밸브(181)를 통해 틸팅 제어를 시작하면, 제1 내지 제5 유압실린더(110 내지 150)를 확장시킨다.
틸팅 제어 시 30도 각도로 로터 세일 타워(200)가 제어될 때까지 부하를 실시간 확인하여 제1, 제2, 제4 및 제5 유압실린더를 확장하고, 제3 유압실린더를 축소시켜 일정한 속도로 틸팅할 수 있도록 제어한다.
이어서, 틸팅 제어 시 45도 각도로 로터 세일 타워(200)가 제어될 때까지 부하를 실시간 확인하여, 제1, 제2, 제5 유압실린더(110, 120, 150)를 확장하고, 제3 및 제4 유압실린더(130, 140)를 축소시켜 일정한 속도로 틸팅할 수 있도록 제어한다.
또한, 이때 제1, 제4, 제5 유압실린더(110, 140, 150)를 확장하고, 제2 및 제3 유압실린더(120, 130)를 축소시켜 일정한 속도로 틸팅할 수 있도록 제어한다.
즉, 제3 유압실린더(130)에 추가로 하나의 유압실린더를 함께 축소시켜 부하가 외력에 의해 떨어지게 되면 가속도를 저감시키기 위해 역방향으로 동작하는 유압실린더를 추가하는 것이다.
이때, 축소되는 추가로 하나의 유압실린더는 바람의 방향, 세기 등 환경외력 정보를 반영하여 추가로 하나의 유압실린더를 설정하거나, 제2 및 제4 유압실린더를 교번하여 축소시킬 수 있다.
이것에 의해 25 내지 50%의 부하를 유지할 수 있으며, 유압실린더를 균형적으로 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 틸팅 제어 시 75도 각도로 로터 세일 타워(200)가 제어될 때까지 부하를 실시간 확인하여, 제1 및 제5 유압실린더(110, 150)를 확장하고, 제2, 제3 및 제4 유압실린더(120, 130, 140)를 축소시켜 일정한 속도로 틸팅할 수 있도록 제어한다.
즉, 추가로 하나의 유압실린더를 함께 축소시켜 부하가 외력에 의해 떨어지게 되면 가속도를 저감시키기 위해 역방향으로 동작하는 유압실린더를 추가하여 25 내지 50%의 부하를 유지할 수 있도록 한다.
따라서, 틸팅하는 동안 부하를 가능한 일정하게 유지하여 일정한 속도로 틸팅되게 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 90도 수평상태에서 0도 수직상태로 제어하는 것은 90도 수평에서는 5개의 제1 내지 제5 유압실린더(110 내지 150)를 모두 수축하다가 압력센서 값에 따라 확장하는 유압실린더의 수를 증가시키게 되고, 수직에서 대략 15도 정도에서는 제1 및 제5 유압실린더만 수축시키고, 제2, 제3 및 제4 유압실린더를 확장시켜 제어할 수 있다.
이것에 의해 틸팅하는 동안 부하를 가능한 일정하게 유지하여 일정한 속도로 틸팅되게 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어 방법의 순서를 나타내는 도면이다.
로터 세일 타워의 틸팅 제어방법에 있어서, 제어부(190)에서 메인 제어 밸브(181)를 통해 로터 세일 타워(200)를 수직 상태인 상승 위치에서 수평 상태인 하강 위치로 틸팅 또는 수평 상태인 하강 위치에서 수직 상태인 상승 위치로 틸팅하는 틸팅 제어 단계(S100)와, 틸팅 제어 단계(S100)에서 상승 위치에서 하강 위치로 제어 시 제1 압력 센서(161)를 통해 유압 라인(L)의 압력을 측정하고, 하강 위치에서 상승 위치로 제어 시 제2 압력 센서(171)를 통해 유압 라인(L)의 압력을 측정하는 압력 측정 단계(S110)와, 압력 측정 단계(S110)를 통해 측정된 압력에 따라 제1 내지 제5 제어 밸브(111 내지 151)를 통해 제1 내지 제5 유압실린더(110 내지 150)를 제어하는 유압실린더 제어 단계(S120)와, 유압실린더 제어 단계(S120)를 통해 로터 세일 타워의 부하를 유지시켜 일정한 속도로 틸팅하는 틸팅 단계(S130)를 포함할 수 있다.
또한, 유압실린더 제어 단계(S120)는, 압력센서를 통해 틸팅 제어 시 실시간 압력을 측정하며, 틸팅되는 각도에 따라 제1 내지 제5 유압실린더(110 내지 150)의 동작을 확장 또는 수축 제어하는 유압실린더의 수를 다르게 제어하여 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅할 수 있다.
또한, 유압실린더 제어 단계(S120)는, 5개의 유압실린더를 확장 또는 수축 제어 시 동작 초기 동작에 따라 역부하를 발생하는 유압실린더의 수를 증가시켜 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅할 수 있다.
즉, 확장 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 수축 동작되는 유압실린더의 수를 추가하며, 수축 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 확장 동작되는 유압실린더의 수를 추가한다.
따라서, 본 발명에 따른 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법을 통해 부하 균형 기능을 가지는 실린더를 틸팅되는 각도에 따른 부하에 맞게 제어하여 로터세일 타워의 0~90도 구간을 일정한 속도로 하강 및 상승할 수 있도록 제어하여 안전성을 높일 수 있는 효과를 가진다.
지금까지 본 발명에 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 베이스(base)
20: 받침대
110 내지 150: 제1 내지 제5 유압 실린더
111 내지 151: 제1 내지 제5 제어 밸브
161: 제1 압력센서
171: 제2 압력센서
181: 메인 제어 밸브
190: 제어부
200: 로터 세일 타워
20: 받침대
110 내지 150: 제1 내지 제5 유압 실린더
111 내지 151: 제1 내지 제5 제어 밸브
161: 제1 압력센서
171: 제2 압력센서
181: 메인 제어 밸브
190: 제어부
200: 로터 세일 타워
Claims (5)
- 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법에 있어서,
제어부에서 메인 제어 밸브를 통해 로터 세일 타워를 상승 위치에서 하강 위치로 틸팅 또는 하강 위치에서 상승 위치로 틸팅하는 틸팅 제어 단계;
상기 틸팅 제어 단계에서 상승 위치에서 하강 위치로 제어 시 제1 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하고, 하강 위치에서 상승 위치로 제어 시 제2 압력 센서를 통해 유압 라인의 압력을 측정하는 압력 측정 단계;
상기 압력 측정 단계를 통해 측정된 압력에 따라 제1 내지 제5 제어 밸브를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하는 유압실린더 제어 단계; 및
상기 유압실린더 제어 단계를 통해 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 축소 동작을 제어하여, 로터 세일 타워의 부하를 유지시켜 일정한 속도로 틸팅하는 틸팅 단계를 포함하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 유압실린더 제어 단계는, 틸팅 제어 시 상기 제1 압력 센서 또는 제2 압력 센서를 통해 실시간 측정되는 압력 값에 따라 제1 내지 제5 유압실린더의 확장 또는 수축 동작을 수행하는 유압실린더의 수를 다르게 제어하여 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 유압실린더 제어 단계는, 5개의 유압실린더를 확장 또는 수축 제어 시 초기 동작에 따라 역부하를 발생하는 유압실린더의 수를 증가시켜 일정한 속도로 로터 세일 타워를 틸팅하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 유압실린더 제어 단계는, 확장 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 수축 동작되는 유압실린더의 수를 추가하며, 수축 동작 시 틸팅되는 각도에 따라 확장 동작되는 유압실린더의 수를 추가하여 로터 세일 타워를 틸팅하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 유압실린더 제어 단계는,
로터 세일 타워 틸팅 시 부하가 25 내지 50%의 부하를 유지하도록 하여 일정한 속도로 틸팅되도록 제어하는, 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220122607A KR20240043476A (ko) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220122607A KR20240043476A (ko) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240043476A true KR20240043476A (ko) | 2024-04-03 |
Family
ID=90662578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220122607A KR20240043476A (ko) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240043476A (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200014383A (ko) | 2017-06-02 | 2020-02-10 | 아네모이 마린 테크놀로지스 리미티드 | 플레트너 로터를 위한 상승 및 하강 메커니즘 |
-
2022
- 2022-09-27 KR KR1020220122607A patent/KR20240043476A/ko unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200014383A (ko) | 2017-06-02 | 2020-02-10 | 아네모이 마린 테크놀로지스 리미티드 | 플레트너 로터를 위한 상승 및 하강 메커니즘 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3409574B1 (en) | A raising and lowering mechanism for a flettner rotor | |
EP2214955B1 (en) | System and method for the active and passive stabilization of a vessel | |
EP2789532B1 (en) | Marine lifting apparatus | |
US10982654B1 (en) | Yawing buoy mast for floating offshore wind turbines | |
NL2024562B1 (en) | A feeder vessel | |
US8857357B2 (en) | Method of controlling the position of moored marine vessels | |
TW202012777A (zh) | 用於從受制於運動之船隻的甲板提升物件的裝置及方法 | |
EP3992368B1 (en) | Jack-up platform with receiving space for a barge and method for offshore installation of a wind turbine | |
CN113998087B (zh) | 一种船舶翼形抗横倾装置 | |
JP6439260B2 (ja) | 硬帆船の伸縮硬帆制御方法および制御装置 | |
WO2015120862A1 (en) | A boat heel compensation method and system, and a boat with said system | |
NO773512L (no) | Anordning ved katamaraner. | |
WO2014070024A2 (en) | A transportation and installation system and method | |
JP2012240539A (ja) | 硬帆で形成される横帆を備えた船舶及び横帆の格納及び展開方法 | |
JP6001750B2 (ja) | 硬帆で形成される横帆を備えた船舶及び横帆の格納及び展開方法 | |
US6732670B2 (en) | Sailing craft | |
KR20240043476A (ko) | 로터 세일 타워의 틸팅 제어방법 | |
GB2187154A (en) | Magnus effect rotor for ship propulsion | |
Zhang et al. | Development of a response assessment tool for a floating dock system | |
US11577806B2 (en) | Motor boat with foils which are retractable by tilting | |
US5934214A (en) | Method of sailing a boat, and sailing vessel | |
CN109533217B (zh) | 可变平衡翼海上作业船 | |
ITMI960437A1 (it) | Correttore d'assetto per scafo planante | |
JP2022540094A (ja) | 洋上発電システム | |
KR101531495B1 (ko) | 선박용 균형조절장치 및 이를 갖춘 선박 |