KR0163825B1 - 변속입력 정속출력 기어장치 - Google Patents

변속입력 정속출력 기어장치 Download PDF

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Abstract

풍력과 같이 시간에 따라 변화하는 가변에너지를 통하여 얻어지는 변속회전력을 입력하여 정속회전력으로 출력시키는 변속입력 정속출력 기어장치에 관한 것으로서, 가변회전력이 입력되는 유성차동 액츄에이터(Actuator)의 변속입력축(100')과; 상기 변속입력축 외주면에 일체로 고정되는 입력태양치차(210)와 그에 치차결합되는 정역변속유성치차(220)들과 이들 유성치차들에 회전가능하게 결합되는 정역변속유성치차뭉치(230) 및 변속유성치차들의 외부면에서 치차결합되는 정역변속링치차(240)로 이루어지는 유성차동 액츄에이터(200)와; 상기 정역변속링치차(240)에 치차결합되어서 상기 정역변속링치차(240)와 적절하게 변화되는 회전방향과 속도를 가지도록 조절하는 정역변속부(300)와; 상기 변속입력축에 상기 입력태양치차(210)의 하부에 고정되는 정속출력 유성치차 장치부(400)의 유성치차뭉치(430)와, 상기 유성치차뭉치에 회전가능하게 결합되는 유성치차(420)들과, 상기 정역변속유성치차뭉치(230)와 치차결합되는 링치차(440)와, 상기 유성치차(420)들의 내부에서 치차결합되는 출력태양치차(410)로 이루어지는 정속출력유성치차부(400)와; 상기 출력태양치차(410)의 내주면에 일체로 결합되는 정속출력축(500)을 구성요소로 가져서, 정속출력축에서 감지되는 출력회전속도에 의하여 정역변속부의 정역변속모터의 회전방향과 회전속도를 연속으로 조절하여 주어서, 변속입력축에서는 임의로 다양하게 변화되는 가변회전력으로 입력된다고 하여도, 정속출력축에서는 항시 일정한 회전속도로서 출력되도록 하여주는 변속입력 정속출력 기어장치이다.

Description

변속입력 정속출력 기어장치
제1도는 풍차발전기의 개괄적인 구조도.
제2도는 정속출력을 위한 제어계통도.
제3도는 마이크로 프로세서(Micro-Processor)의 동작제어도.
제4도는 본발명 변속입력 정속출력 기어장치의 종단면도.
제5도는 제4도의 A-A선 단면도.
제6도는 제4도의 B-B선과 D-D선 단면도.
제7도는 제4도의 C-C선 단면도이다.
제8도의 (a), (b), (c)는 본발명 변속입력 정속출력 기어장치의 작용을 나타낸 것임.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 변속입력 1차 증속장치 100' : 변속입력축
200 : 유성차동 액츄에이터(Actuator) 210 : 입력태양치차
220 : 변속유성치차 230 : 정역변속유성치차뭉치
240 : 정역변속링치차 300 : 정역변속부
310 : 출력감지센서 320 : 마이크로 프로세서
330 : 정역변속모터 331 : 회전축
332 : 중심치차 333 : 전달치차
334 : 전달축 340 : 정역변속웜
350 : 웜휠 400 : 정속출력유성치차장치부
410 : 출력태양치차 420 : 유성치차
430 : 유성치차뭉치 440 : 링치차
500 : 정속출력축 600 : 회전반전치차
본 발명은 풍력과 같이 시간에 따라 변화하는 가변에너지를 통하여 얻어지는 변속회전력을 입력하여 정속회전력으로 출력시키는 변속입력 정속출력 기어장치에 관한 것이다.
시간에 따라서 수시로 변동되는 가변에너지를 입력하여 전기에너지로 출력시키는 에너지 전환장치는 여러가지의 형태로 존재할 수 있으나, 그들 중에서 대표적인 것은 풍력발전장치이다. 이러한 풍력발전장치에서 중요한 사항 중에 하나는 발전장치의 회전자를 고속의 일정한 속도로 회전시켜서 일정한 전압을 가지는 전력을 얻는 것이다. 그러나, 풍력발전장치에 입력되는 풍력에너지는 시간에 따라서 수시로 변화하며 저속으로 회전되는 가변저속의 회전에너지이다.
따라서, 풍력발전장치의 경우 가변저속의 회전에너지를 변환시켜서 일정고속의 회전에너지로서 회전자를 회전시키기 위한 회전속도 변환장치가 필수적으로 요구된다.
이와 같은 회전속도 변환장치로서, 입력측인 회전날개터어빈(Rotor Blades Turbine)의 회전을 정속으로 유지하기 위하여 회전날개(Rotor Blades)를 기체역학적인 방법으로 제어하는 피치제어(Pitch Control)에 의한 정속회전 풍차장치(Fixed Speed Rotor Blades Turbine)가 있었다.
그러나, 종래의 피치제어에 의한 정속회전 풍차장치는 그 실용상에 있어서 많은 문제점들을 내포하고 있는 불완전한 장치이다. 문제점들중 하나는 입력되는 풍속이 설계풍속(Rated Wind Speed)인 12~15m/s를 초과하는 경우에는 회전날개의 에너지흡수효율(Power Coefficient)이 대단히 낮아진다는 점이다.
다시 말하면 일정이상의 풍속을 가지는 바람의 입력에너지를 제대로 흡수하지 못하고 상당량을 그대로 통과(By Pass)시켜버려서 입력에너지를 대 출력에너지의 효율이 낮아질수 밖에 없다는 점이다.
또, 다른 문제점은 회전날개터어빈의 회전을 정속으로 유지하기 위하여 회전날개를 기체역학적인 방법으로 제어하는 피치제어를 실행하기 위한 유압장치등은 구조적으로 매우 복잡할 뿐아니라 많은 비용이 소요된다는 점이다.
한편, 본인은 고효율의 풍력발전기를 연구개발하여 대한민국 특허등록 제057,585와 미합중국 특허등록 제5,222,924호로서 특허받은 사실이 있다.
본인의 이러한 선출원등록특허는 저속으로 입력되는 풍차의 회전력을 고속으로 증속시켜서 발전기의 회전자를 발전에 적합한 회전속도로 회전시킬 수 있도록 하여주는 풍력발전기이다. 본인의 선출원등록특허의 풍력발전기는 최저 3.4~4m/s의 풍속을 가지는 미풍에서 부터 최고 50~60m/s의 풍속을 가지는 강풍의 영역까지에서도 발전시킬 수 있는 매우 유용한 것이다.
그러나, 본인의 선출원등록특허를 포함하는 종래의 풍력발전기에는 그 회전속도가 수시로 변환되는 가변회전속도로 입력되는 입력에너지를 그 회전속도가 일정하게 유지되는 정속회전속도로 출력되는 출력에너지로 변환시켜서 발전기의 회전자를 정속회전시키는 회전속도변환장치가 구비되지 못하였다.
따라서, 종래의 풍력발전기로서 발전되는 전기에너지는 인버터(Inverter)로 정류되어서 정전압과 정주파수를 가지도록 변환되어야 하였다.
이러한 종래의 풍력발전기는 인버터를 통한 변환과정에 전력의 효율이 저하되고, 고주파가 발생되며, 정현파형이 불완전하여서 최종적으로 생산되는 전력의 질(Quality)이 저하되어 계통선 전기의 질마저 오염되는 기본적인 문제점을 내포하고 있었다.
본발명의 목적은 첫째, 시간에 따라 임의로 변화하는 변속회전력을 입력하여 정속회전력으로 출력시키는 변속입력 정속출력 기어장치를 제공하는 데에 있으며, 둘째, 자연환경에서 쉽게 얻을 수 있는 가변저속 또는 고속의 회전력을 일정의 회전력으로 간편하게 변환시켜서 발전기등을 가동시킴으로서 정전압, 정주파수를 가지는 양질의 전력을 간편하게 획득할 수 있도록 하여주는 변속입력 정속출력 기어장치를 제공하는 데에 있다.
이하, 본발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본발명은 가변회전력이 입력되는 변속입력축과; 상기 변속입력축 외주면에 일체로 고정되는 입력태양치차와 그에 치차결합되는 변속유성치차들과 이들 변속유성치차들에 회전가능하게 결합되는 유성치차뭉치 및 변속유성치차들의 외부면에서 치차결합되는 정역변속링치차로 이루어지는 유성차동 액츄에이터(Actuator)와; 상기 정역변속링치차에 치차결합되어서 마이크로 프로세서로서 상기 정역변속링치차가 적절하게 가변되는 회전방향과 속도를 가지도록 조절하는 정역변속부와; 상기 변속입력축에 상기 입력태양치차와 평행하게 고정되는 유성치차뭉치와, 상기 유성치차뭉치에 회전가능하게 결합되는 유성치차들과, 상기 정역변속유성치차뭉치와는 회전반전치차를 통하여 치차결합되는 링치차와, 상기 유성치차들의 내부에서 치차결합되는 출력태양치차로 이루어지는 정속출력유성치차 장치부와; 상기 출력태양치차의 내주면에 일체로 결합되는 정속출력축을 구성요소로 가짐을 특징으로 한다.
이러한 본발명장치는 회전날개터어빈의 가변저속의 회전력을 적절한 속도로 증속한 후 변속입력축에 입력되는 가변회전력을 설정소요출력 회전수를 기준으로 기어비를 증감시켜 정속출력축에서는 정속회전수가 출력되도록 하는 것이다.
본발명장치는 특수구조의 유성차동 액츄에니터의 회전원리와 전자적인 마이크로 프로세서를 이용한 매카트로닉스(Mechatronices)장치로 제어되는 정역변속모터(Variable Speed Motor)의 회전에 의하여 유성차동 액츄에이터의 링치차를 정역회전시켜 기어비를 변화시킴으로써, 정속출력을 얻는 방식으로 그 정속회전조정범위는 정역변속부(Variable Speed Actuator)의 설정 속도에 따라서 초저속에서 초고속의 영역까지 정속출력이 가능하다.
이와같이 구성되는 본발명의 변속입력 정속출력 기어장치는 정속출력하에서 감지되는 출력회전속도에 의하여 정역변속부의 정역변속모터의 회전방향과 회전속도를 연속으로 조절하여서, 변속입력축에서 임의로 다양하게 변화되는 가변회전력으로 입력된다고 하여도, 정속출력축에서는 항시 일정한 회전속도로서 출력되도록 하여주는 작용효과를 가진다.
이하, 풍차발전기에 사용되는 본발명 변속입력 정속출력 기어장치의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 풍차발전기의 개괄적인 구조도로서, 본발명의 변속입력 정속출력기어장치가 같은 주속비로 회전하는 보조회전날개와 주회전날개로 이루어지는 복합입력회전날개터어빈을 가지는 풍차발전기에 사용되고 있음을 보여준다.
제2도는 정속출력제어계통도로서 변속입력 1차증속장치(100)의 변속입력축(100')에서 증속된 회전력이 유성차동 액츄에이터(200)의 제어에 따라 정속출력유성치차장치부(400)를 통하여 증감속되어 정속출력축(500)으로 출력되는데, 이 회전력을 감지한 정역변속부(300)의 마이크로 프로세서(320)가 정역변속모터(330)의 회전속도를 제어하여 유성차동 액츄에이터(200)의 정역변속링치차(240)의 회전방향과 회전속도를 조절하여 정속출력축(500)의 회전속도를 일정하게 유지하는 것을 보여준다.
제3도는 마이크로 프로세서의 동작제어도로서, 최종출력이 Ro=Zo이면 정속출력유성치차장치부(400)의 증속비를 고정시키고, RoZo이면 증속비를 감소시키며, RoZo이면 증속비를 증가시키는 것을 보여준다.
여기에서 Ro: 설정출력 회전수이고, Zo:정속출력의 회전수이다.
제4도는 본발명 변속입력 정속출력 기어장치의 실시예를 구체적으로 보여주는 종단면도이며, 제5도부터 제7도까지는 제4도의 각부분들에 대한 횡단면도이다.
본발명의 실시예는 제4도부터 제7도까지 도시되는 바와 같이, 변속회전력이 입력되는 변속입력축(100')을 가지는 변속입력 1차증속장치(100)와; 이의 변속입력축(100')의 외주면에 일체로 고정되는 입력태양치차(210)와 그에 치차결합되는 변속유성치차(220)들과 이들의 회전을 가능하게 결합되는 정역변속유성치차뭉치(230) 및 변속유성치차들의 외부면에서 치차결합되는 정역변속링치차(240)로 이루어지는 유성차동 액츄에이터(200)와; 상기 정역변속링치차(240)에 치차결합되어서 상기 정역변속링치차(240)가 적절하게 변화되는 회전방향과 속도를 가지도록 조절하는 정역변속부(300)와; 상기 변속입력축에 상기 입력태양치차(210)이 하부에 고정되는 유성치차뭉치(430)와, 상기 유성치차뭉치에 회전가능하게 결합되는 유성치차(420)들과, 상기 정역변속유성치차뭉치(230)와는 회전반전치차(600)를 통하여 치차결합되는 링치차(440)와, 상기 유성치차(420)들의 내부에서 치차결합되는 출력태양치차(410)로 이루어지는 정속출력 유성치차부(400)와; 상기 출력태양치차(410)의 내주면에 일체로 결합되는 정속출력축(500)으로 구성된다.
그리고, 정역변속부(300)는 제4도와 제5도에 도시되는 바와 같이, 정속출력축(500)의 출력회전속도를 감지하는 출력감지센서(310)와, 상기 출력감지센서(310)를 통하여 정속출력축(500)의 실제 출력회전속도를 감지하여 정역변속부의 동작상황을 설정하는 마이크로 프로세서(320)와, 상기 마이크로 프로세서(320)에 의하여 소정의 회전방향과 회전속도로서 회전되는 정역변속모터(330)와, 상기 정역변속모터의 정역변속회전에 따라서 회전되도록 결합되는 정역변속웜(340)과, 상기 정역변속웜과 치차결합되도록 정역변속링치차(240)의 전체둘레에 걸쳐서 일체로 형성되는 웜휠(350)로 구성된다.
상기 정역변속웜(340)은 제5도에 도시되는 바와 같이, 정역변속모터(320)의 회전축(331)에 고정되는 중심치차(332)와 치차결합되는 전달치차(333)의 전달축(334)의 외면에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전달축(334)는 제5도에 도시되는 바와 같이, 정역변속모터(330)의 회전축(331)의 수평직각방향으로 연장되어 케이싱(10)에 고정나사(11)로 고정되는 전달지지대(341)에 회전가능하게 지지되는 것이 구조역학상 안전하다.
상기 웜휠(350)은 제4도와 제5도에 도시되는 바와 같이, 정연변속웜(340)과 치차결합되어서 정역변속웜(340)의 정역회전에 정역변속링치차(240)를 좌우회전시켜주는 구조로서, 정역변속링치차(240)의 외면에 일체로 형성되도록 가공될 수도 있으며, 별도의 부재로 제작된 후에 정역변속링치차(240)의 정역변속 링치차축(241)의 외면에 고정되는 구조를 가질 수도 있다.
이와 같이 구성된 정역변속부(300)는 상기 변속입력축(100')에서 증속된 회전력이 유성차동 액츄에이터(200)를 따라 정속출력유성치차장치부(400)를 통하여 증감속되어 정속출력축(500)으로 출력되면, 그 정속출력축(500)의 회전력을 정역변속부(300)의 출력감지센서(310)를 통하여 감지한 마이크로 프로세서(320)가 정역변속모터(330)의 정, 역방향 회전속도를 제어하게 된다. 이때, 제어 구동되는 정역변속모터(330)에 연결된 중심 및 전달치차(332)(333)를 통하여 연동되는 정력변속웜(334)에 치합된 웜휠(350)에 의하여 일체로서 정방향 혹은 역방향으로 회전되어지는 정역변속링치차(240)의 회전방향과 회전속도를 제어하여 주게 되는 것이다.
이와 같은 정역변속링치차(240)로부터 정역변속유성치차뭉치(230), 회전반전치차(600)를 경유하여 회전방향과 회전속도가 조절되어서 전달되는 회전력에 의하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 링치차(440)에 의하여 출력태양치차(410)를 증, 감속회전시켜서 정속출력축(500)을 통하여 출력되는 적정출력 회전수를 얻을 수 있게 되는 것이다.
여기에서, 상기 정속출력축(500)에 설치되는 출력되는 회전수를 감지하는 출력감지센서(310)는 다양한 구조와 형태를 가질 수 있으며, 본발명의 실시예에서는 상기 정속출력축(500)의 말단부에 접점(510)를 형성하고, 그 접점(510)이 위치된 정속출력축(500) 상에 출력감지센서(310)를 배설하여서, 상기 정속출력축(500)이 회전할 때에 접점(510)을 통하여 출력감지센서(310)가 회전수를 카운트하여서 마이크로 프로세서(320)에 전기적신호를 전달시키도록 구성한 것으로 예시되어 있다. 이때, 출력감지센서(310)로부터 전기적신호에 의하여 회전수를 감지한 마이크로 프로세서(320)는, 최종출력이 Ro=Zo이면 정역변속모터(330)를 정지상태로두어 그 정역변속모터(330)과 연동되는 정역변속링치차(240)를 정지시켜서 정속출력축(500)이 설정된 적정회전수로서 증속회전되도록 하고, 최종출력이 RoZo이면 정역변속모터(330)를 정방향으로 구동시켜서 시계방향으로 회전되는 변속입력축(100')를 기준으로 정역변속링치차(240)를 반시계방향으로 회전시켜서 이와 맞물려서 연동되는 회전반전치차(600)를 통하여 시계방향으로 회전되는 링치차(440)에 의하여 출력태양치차(410)의 회전을 감속시키고, 최종출력이 RoZo이면 정역변속모터(330)를 역방향으로 구동시켜서 시계방향으로 회전되는 변속입력축(100')를 기준으로 정역변속링치차(240)을 시계방향으로 회전시켜서 이와 맞물려서 연동되는 회전반전치차(600)를 통하여 반시계방향으로 가속회전되는 링치차(440)에 의하여 출력태양치차(410)의 회전을 증속시켜서, 상기 정속출력축(500)에서 항시 적정출력 회전수가 출력될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 정역변속유성치차뭉치(230)와 링치차(440)는 제4도와 제6도에 도시되는 바와 같이, 전체둘레에 걸쳐서 치차면(231)(441)이 형성되도록 하고, 상기 치차면(231)(441)에는 케이싱(10)에 회전가능하게 지지되는 회전반전치차(600)들이 치차결합되도록 하는 구조를 가지고 있는 것으로 예시되어 있으나, 정역변속유성치차뭉치(230)의 회전에 연동되어 링치차(440)를 회전시킬 수 있는 구조라면 여러가지 다양한 변형이 행해져 실시될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본발명 변속입력 정속출력 기어장치의 작동관계를 정속출력축(500)에서 출력되는 출력회전수에 따라서 3가지 경우로 나누어 설명하면 다음과 같다.
첫째, 출력 R.P.M이 적정할 경우(R0=1)
제8도의 (a)에서와 같이, 변속입력축(100')에 회전력 Δn가 입력되면 입력태양치차(210)가 시계방향으로 회전하고 이 회전에 따라 이와 맞물려 있는 변속유성치차(220)들이 반시계방향으로 자전한다.
만일 정역변속링치차(240)가 정지상태이면 이 변속유성치차(220)들의 자전에 따라 정역변속유성치차뭉치(230)는 입력태양치차(210)의 주위를 시계방향으로 공전하게 된다. 이때 출력태양치차(410)와 직결된 정속출력축(500)의 회전RPM을 출력감지센서(310)을 통하여 감지한 마이크로 프로세서(320)는 기준설명 RPM이 출력되고 있으면 메카트로닉스제어 정역변속모터(330)를 회전시켜 이와 맞물려 있는 전달치차(333) 및 정역변속웜(340)의 회전에 의하여 웜휠(350)을 회전시키고 이와 연동되는 정역변속링치차(240)를 반시계방향으로 회전시켜 시계방향으로 공전하는 정역변속유성치차뭉치(230)의 공전속도를 상쇄시킬 만한 속도로 회전시키기 때문에 정역변속유성치차뭉치(230)는 공전을 하지만 상대적으로는 정지상태에 있게 된다.
이와같은 동작원리로 변속입력축(100')에 의하여 유성치차뭉치(430)를 시계방향으로 공전시켜 이와 맞물려 정지해 있는 링치차(440)에 의하여 유성치차(420)들을 반시계방향으로 자전시켜 이와 맞물려있는 출력태양치차(410)를 증속회전시켜 설정된 적정출력을 얻는다.
둘째, 출력R.P.M이 설정치보다 큰 경우, (RoZo)
제8도의 (b)에서와 같이, 변속입력축(100')에 설정치보다 큰 가변회전수 Δn의 RPM이 입력되면 시계방향으로 회전하는 입력태양치차(210)의 회전에 따라 이와 맞물려 있는 변속유성치차(220)들이 반시계방향으로 자전한다.
만일 정역변속링치차(240)가 정지상태이면 이들 변속유성치차(220)들의 자전에 따라 정역변속유성치차뭉치(230)는 시계방향으로 입력태양치차(210)의 주위를 공전하려고 한다.
한편 변속입력축(100')의 회전에 따라 이와 연결되어 있는 유성치차뭉치(430)가 같은 방향으로 회전하고 이들 유성치차(420)들과 맞물려있는 링치차(440)에 의하여 출력태양치차(410)는 같은 방향으로 고속회전한다.
이때 정속출력축(500)의 회전을 출력감지센서(310)을 통하여 감지한 마이크로 프로세서(320)에서는 설정RPM과 비교하여 높게 나타난 신호를 검출하여 메카트로닉스의 정역변속모터(330)를 정방향으로 구동시켜서 이와 맞물려있는 전달치차(333) 및 정역변속웜(340)에 의하여 회전되는 정역변속 링치차축(241)과 함께 정역변속링치차(240)를 반시계방향으로 회전시켜서 입력태양치차(210)의 회전에 의하여 시계방향으로 회전중인 정역변속유성치차뭉치(230)의 회전속도를 상쇄하고 오히려 반시계방향으로 회전시켜서(이 회전력은 부하(load)에 의하여 항상 반시계방향으로 회전하려하는 힘이 작용하고 있음) 회전반전치차(600)에 의하여 반전되어 링치차(440)를 시계방향으로 회전시켜 기어비를 떨어뜨려 출력태양치차(410)의 회전을 감속시켜 정속출력을 하게 하는 것이다.
셋째, 출력 R.P.M이 설정치보다 적을 경우, (RoZo)
제8도의 (c)에서와 같이, 변속입력축(100')에 설정치보다 작은 가변회전수 Δn의 RPM이 입력되면 시계방향으로 회전하는 입력태양치차(210)의 회전에 따라 이와 맞물려있는 변속유성치차(220)들이 반시계방향 자전한다.
만일 정역변속링치차(240)가 반시계방향으로 보다 천천히 회전하면 정역변속유성치차뭉치(230)는 입력태양치차(210)의 주위를 정역변속링치차(240)의 반시계방향 운동속도로 상쇄시키고 남은 속도만큼 시계방향으로 공전하게되며, 또 만일 정역변속링치차(240)가 정지하면 반시계방향의 상쇄운동속도가 없음으로 보다 빨리 정역변속유성치차뭉치(230)는 시계방향으로 공전할 것이다.
이와 같은 동작원리에 따라 변속입력축(100')의 회전에 의하여 유성치차뭉치(430)가 같은 방향으로 회전하고 유성치차(420)들과 맞물려 있는 링치차(440)에 의하여 출력태양치차(410)와 같이 연동하는 정속출력축(500)의 회전을 감지한 마이크로 프로세서(320)에서는 설정 RPM과 비교하여 낮게 나타난 신호를 검출하여 메카트로닉스의 정역변속모터(330)의 회전속도의 감속에 따라 이와 맞물려 있는 전달치차(333) 및 정역변속웜(340)의 회전에 의하여 정역변속링치차축(241)의 반시계방향회전을 감소시켜 이와 직결되어 있는 정역변속링치차(240)의 회전을 느리게 하여 정역변속유성치차뭉치(230)의 시계방향회전을 허용하며 정역변속모터(330)의 정지에 따라 정역변속링치차(240)가 정지하면 입력태양치차(210)의 회전에 의한 감속비만큼 시계방향으로 회전하게 된다.
이때 정역변속링치차(240)의 정지상태에도 설정회전수에 미치지 못하면 마이크로 프로세서(320)에서 정역변속모터(330)를 역으로 회전시켜 정역변속링치차(240)가 시계방향으로 회전하게 하여 정역변속유성치차뭉치(230)를 시계방향으로 회전하게하여 이 회전은 회전반전치차(600)의 회전반전에 의하여 링치차(440)를 반시계방향으로 가속화시켜 출력태양치차(410)의 회전을 높여 정속출력을 얻는 것이다.
본발명의 실시예에서는 본발명의 변속입력 정속출력 기어장치가 풍력발전기에 사용되는 것만을 예시하여 설명하였으나, 그 적용분야는 풍력발전기에만 국한되는 것이 아니며, 변속입력을 정속출력으로 바꾸어서 출력시킬 필요가 있는 모든 종류의 기계장치에 사용될 수 있다.
또한, 본발명의 실시예에 동종업자라면 누구든지 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변경을 가하는 것은 본발명의 기술영역안에 속하는 것으로 해석되는 것이 타당할 것이다.

Claims (4)

  1. 가변회전력이 입력되는 변속입력축(100')과; 상기 변속입력축 외주면에 일체로 고정되는 입력태양치차(210)와 그에 치차결합되는 정역변속유성치차(220)들과 이들 치차들에 회전가능하게 결합되는 정역변속유성치차뭉치(230) 및 변속유성치차들의 외부면에서 치차결합되는 정역변속링치차(240)로 이루어지는 유성차동 액츄에이터(200)와; 상기 정역변속링치차(240)에 치차결합되어서 상기 정역변속링치차(240)가 적절하게 변화되는 회전방향과 속도를 가지도록 조절하는 정역변속부(300)와; 상기 변속입력축에 상기 입력태양치차(210)의 하부에 고정되는 유성치차뭉치(430)와, 상기 유성치차뭉치에 회전가능하게 결합되는 유성치차(420)들과, 상기 정역변속유성치차뭉치(230)와는 치차결합되는 링치차(440)와, 상기 유성치차(420)들의 내부에서 치차결합되는 출력태양치차(410)로 이루어지는 정속출력유성치차부(400)와; 상기 출력태양치차(410)에 중심축으로 결합되는 정속출력축(500)을 구성요소로 가짐을 특징으로 하는 변속입력 정속출력 기어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정역변속유성치차뭉치(230)와 상기 링치차(440)는 전체둘레에 걸쳐서 치차면(231)(441)이 형성되도록 하고, 상기 치차면(231)(441)들은 케이싱(10)에 회전가능하게 지지되는 회전반전치차(600)들을 통하여 치차결합되도록 하는 구조를 가지도록 함을 특징으로 하는 변속입력 정속출력 기어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정역변속부(300)는 정속출력축(500)의 출력회전속도를 감지하는 출력감지센서(310)와, 상기 출력감지센서(310)를 통하여 정속출력부(500)의 실제 출력회전속도를 감지하여 정역변속부의 동작상황을 설정하는 마이크로 프로세서(320)와, 상기 마이크로 프로세서(320)에 의하여 소정의 회전방향과 회전속도로 회전되는 정역변속모터(330)와, 상기 정역변속모터의 회전에 따라서 회전되도록 결합되는 정역변속웜(340)과 상기 정역변속웜과 치차결합되도록 정역변속링치차(240)의 전체둘레에 걸쳐서 일체로 형성되는 웜휠(350)로 구성됨을 특징으로 하는 변속입력 정속출력 기어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정역변속웜(340)은 상기 정역변속모터(330)의 회전축(331)에 고정되어 중심치차(332)와 치차결합되는 전달치차(333)들의 전달축(334)의 외면에 일체로 형성되도록 함을 특징으로 하는 변속입력 정속출력 기어장치.
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