KR101990381B1 - Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator - Google Patents

Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator Download PDF

Info

Publication number
KR101990381B1
KR101990381B1 KR1020180153653A KR20180153653A KR101990381B1 KR 101990381 B1 KR101990381 B1 KR 101990381B1 KR 1020180153653 A KR1020180153653 A KR 1020180153653A KR 20180153653 A KR20180153653 A KR 20180153653A KR 101990381 B1 KR101990381 B1 KR 101990381B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
generator
nacelle
rotary shaft
wind
Prior art date
Application number
KR1020180153653A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정진구
Original Assignee
정진구
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정진구 filed Critical 정진구
Priority to KR1020180153653A priority Critical patent/KR101990381B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101990381B1 publication Critical patent/KR101990381B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/02Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0244Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y02E10/721

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a lift force and drag compensated horizontal axis aerogenerator, comprising: a propeller type front blade coupled to a rotor of a front side of a nacelle to rotate by the lift force of wind; a generator formed within the nacelle and connecting a rotary shaft of the generator to the front blade; a rear tail rotary shaft formed on a coaxially extending line with the rotary shaft of the generator in the rear side of the generator, and connected to the rotary shaft of the generator by a coupler formed at an end; an electromagnetic brake formed in the rear side of the generator within the nacelle, and rotating or limiting rotation of the rear tail rotary shaft according to a control signal; a rear tail drag blade coupled to the rear tail rotary shaft on the outer side of the nacelle; a yawing, as a coupling portion of a column of the aerogenerator and the nacelle, coupled to a center of gravity in the nacelle; a wind speed sensor formed on the outer side of the nacelle; and a control unit outputting the control signal to the electromagnetic brake according to signals of the wind speed sensor, wherein the control signal enables the rear tail rotary shaft to rotate at 24 m/s or less of wind speed and brakes the rear tail rotary shaft to limit the rotation at 24 m/s or more of wind speed. The present invention allows the drag blade in the low wind speed range to provide a motive force of the lift force blade in the high wind speed range, thereby being capable of reducing the weight of the generator.

Description

양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기{Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator}{Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator}

본 발명은 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기에 관한 것으로서, 풍력발전기의 제어 및 풍력의 방향으로 회전축을 갖는 풍력발전기, 에너지를 저장하는 장치와 풍력발전기의 조합에 속하는 것으로서, 풍속에 따라 양력과 항력을 이용하는 풍력발전기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lift and drag-compensating horizontal axis wind turbine, which is a combination of a wind turbine generator having a rotating shaft in the direction of wind turbine control and a wind turbine, a device for storing energy and a wind turbine generator, To a wind power generator.

풍력 발전이란 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적 특성을 이용하여 회전자를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고, 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 기술로서, 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 신재생 에너지 발전 기술이다.Wind power is the technology that uses the aerodynamic characteristics of the kinetic energy of the air flow to convert the rotor into mechanical energy and obtain electricity using this mechanical energy. Since it uses pollution-free and infinite winds, And it is a new and renewable energy generation technology that can compete with the existing generation method in the case of the large-scale power generation complex.

일반적으로 풍력발전기는 소정 높이를 갖는 기둥(타워) 상부에 풍력에 의해 회전되는 블레이드와 발전기, 나셀, 요잉 등으로 구성된다.Generally, a wind power generator is composed of a blade, a generator, a nacelle, a yawing, and the like, which are rotated by a wind force on an upper part of a tower having a predetermined height.

이와 같은 풍력발전기를 건설하기 위해서는 단일 구조물로 예를 들어 발전용량이 2MW일 경우, 블레이드의 길이가 45m이고, 그 중심을 80m 높이로 끌어올려야 하는데, 무게가 대략 35톤(ton)으로 초대형 크레인을 이용하여 산꼭대기나 해상의 아주 열악한 조건에서 건설하여야 하는 문제점이 있다.In order to construct such a wind turbine, for example, when the generating capacity is 2MW, the length of the blade is 45m and the center of the wind turbine is to be raised to 80m, and the weight is about 35 tons. There is a problem in that it must be constructed under very poor conditions such as a mountain peak or sea.

이와 같이, 풍력발전기를 제조하여 설치 공간으로 이동하는 것도 매우 어렵지만 이동된 풍력발전기를 설치하는 과정은 더욱 어렵고 설치 기간이 오래 걸리는 문제점이 있다.In this way, it is very difficult to manufacture the wind turbine and move it to the installation space, but the process of installing the moved wind turbine is more difficult and takes a long period of time to install.

이와 같은 문제점으로 인하여 경량화된 풍력발전기의 개발에 대한 요구가 지속적이다.Due to these problems, there is a continuing need for the development of lightweight wind turbines.

한편, 풍력 발전기는 수평축형 발전기와 수직축형 발전기로 구분될 수 있는데, 수평축형 발전기 블레이드는 양력을 이용하고 수직축형 발전기 블레이드는 항력을 이용하여 회전에너지를 전기에너지로 전환시키게 된다.Meanwhile, the wind turbine generator can be divided into a horizontal axis generator and a vertical axis generator. The horizontal axis generator blade uses the lift and the vertical axis generator blade uses the drag to convert rotational energy into electric energy.

종래의 수평축 풍력 발전기는 프로펠러형 블레이드의 양력형 회전날개 에어포일에서 발생하는 양력이 항력에 비하여 월등히 크므로 회전방향과 축방향의 힘은 주로 양력에 결정되어 풍속보다 빠르게 회전될 수 있다.In the conventional horizontal axis wind turbine, the lift generated from the lift type airfoil of the propeller type blade is much larger than the drag force, so that the rotational direction and the axial force are mainly determined by lift and can be rotated faster than the wind speed.

프로펠러형 블레이드의 경우, 날개의 폭이 중심에서 가장자리로 갈수록 좁아져야만 주속비(날개 끝의 속도)를 크게 하여 회전력을 높일 수 있고 강풍에 날개 끝부분의 빠른 속도에 대하여 날개 파손을 방지하면서 회전력을 빠르게하여 발전효율을 높일수있다.In the case of a propeller-type blade, the width of the blade must be narrowed from the center to the edge to increase the rotational speed by increasing the speed ratio of the blade. In order to prevent the blade from damaging the blade at high speed, So that the power generation efficiency can be improved.

배츠(Betz)는 풍력의 이론적 최대 동력변환 효율이 0.59 임을 밝혔다.Betz found that the theoretical maximum power conversion efficiency of wind is 0.59.

다시 말해, 풍력 발전은 이론적으로 볼 때, 최대 59% 정도만이 동력을 얻는데 이용할 수 있다고 했다. 따라서 풍력의 이상적인 최대 효율은 약 59%인데 비하여, 일반적으로 고속형 프로펠라형 3개 날개를 가진 발전기가 약 43%의 발전 효율을 가지므로 일반화된 수평축 풍력발전기의 효율 상승의 여지가 남아 있으며, 이를 해결하는 것이 개발 과제에 해당된다.In other words, theoretically, wind power can only be used for power up to 59%. Therefore, the ideal maximum efficiency of wind power is about 59%, whereas the generator with three-blades of high-speed propeller type generally has about 43% of power generation efficiency, so there is room for improvement in the efficiency of generalized horizontal axis wind power generator. Is the development task.

그러나, 프로펠러형 블레이드의 에어포일은 양력의 에너지로 빠른 회전력을 가지지만 풍속이 2~4㎧ 이하의 저풍속에서는 블레이드의 회전이 원활하게 이루어지지 않아 초기 기동하기 어려운 문제점이 있었다.However, although the airfoil of the propeller-type blade has a high rotational speed due to the energy of lifting, there is a problem that the blade is not smoothly rotated at low wind speeds of 2 to 4 kW or less and thus it is difficult to start the airfoil.

한편, 항력형 블레이드를 사용하는 것으로 대표되는 수직축 풍력 발전기의 경우, 다리우스(Darrieus)형 풍력발전기가 효율 약 35% 정도의 높은 방식으로 알려져 있다.On the other hand, in the case of a vertical axis wind power generator represented by using a drag type blade, a Darrieus type wind power generator is known to have a high efficiency of about 35%.

그러나, 항력형 수직축 발전기는 항력에 의해 회전되어 반대편 날개에서는 바람과 반대방향으로 작용하는 항력이 동시에 작용하게 되어 실제 날개의 회전속도를 감쇄시켜 발전효율이 저하되는 문제점이 있다.However, the drag-like vertical axis generator is rotated by the drag force, and the drag acting in the opposite direction to the wind acts on the opposite wing at the same time, so that the rotation speed of the actual wing is reduced to lower the power generation efficiency.

이와 같은 항력형 풍력발전기는 바람이 미는 힘에 의해 회전되므로 블레이드가 풍속보다 빠르게 회전될 수 없는 기술적 문제점이 있다.Such a drag-like wind power generator is rotated by a wind force, so there is a technical problem that the blade can not be rotated faster than the wind speed.

이로 인하여 항력형 풍력발전기 또는 수직축 풍력 발전기의 경우에는 많은 에너지를 얻기 위해서 풍속이 빠른 지형에 설치하여야 하는 문제점이 있다.Therefore, in the case of a drag-type wind turbine generator or a vertical axis wind turbine generator, there is a problem that it must be installed in a terrain having a high wind speed to obtain a large amount of energy.

항력형 풍력 발전기 또는 수직축 풍력 발전기는 저풍속에서도 블레이드의 회전이 원활하게 이루어지나 많은 발전량을 생산 하려면 풍속을 받는 면적이 넓어야 하기 때문에 블레이드의 크기가 중대형화 되는 문제점이 있어 블레이드의 회전축 및 자체 무게와 기어마찰로 인해 발전량이 적어 효율이 낮은 문제점이 있다.The drag-type wind turbine generator or the vertical wind turbine generator can smoothly rotate the blades even at low wind speeds. However, since the area to be subjected to the wind speed must be large to produce a large amount of power, there is a problem that the size of the blades becomes large and large. There is a problem in that efficiency is low due to generation of power due to gear friction.

한편, 풍력 발전기는 25㎧이상의 고풍속에서는 블레이드축이 고속으로 회전함에 따라 블레이드가 파손될 우려가 있고 발전기 과열로 화재를 발생시키는 문제점이 있으므로 별도의 발전기 브레이크 장치를 장착하고 있다.On the other hand, a wind turbine generator is equipped with a separate generator braking device because there is a problem that the blades may be damaged as the blade shaft rotates at a high speed in a wind of more than 25 kPa, and a fire is generated due to overheating of the generator.

대한민국 특허등록 10-0754966 수평/수직축 복합날개형 풍력발전시스템은 상기한 수평, 수직축 풍력발전기의 장단점을 이용하여 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 대형 풍력발전기의 설치장소 및 비용을 고려하여 소형의 풍력발전기로 구성하고, 수평풍력발생기와 수직풍력발생기의 회전력을 구동래칫과 승강래칫으로 차단, 연결하면서 발전량을 상호 보완하여 발전기에 풍력에너지를 전달할 수 있도록 하므로서, 경제적인 비용으로 발전시스템을 구성할 수 있고, 진동, 소음을 최소화하여 주택 인근지역에도 발전장치의 설치를 용이하게 할 수 있도록 하는 기술이다.Korea Patent Registration No. 10-0754966 The horizontal / vertical axis complex vane type wind power generation system is a technology for solving the problems using the advantages and disadvantages of the horizontal and vertical axis wind power generators described above. In consideration of installation place and cost of the large wind power generator, Generator, and the horizontal and vertical wind power generators are connected to each other by the driving ratchet and the elevating ratchet to block the power of the horizontal and vertical wind power generators, thereby making it possible to construct the power generation system at an economical cost It is a technology that makes it easy to install power generation equipment in the vicinity of houses by minimizing vibration and noise.

상기 특허등록 10-0754966 은 전방 프로펠러형 블레이드의 수평축 후미에 하이포이드 기어로 90도로 상위로 꺽어서 수직형 블레이드를 설치한 것으로서, 항력 블레이드가 고풍속구간에서 바람에 저항하고, 날개 뒤쪽에서 소용돌이를 발생시켜 전체 출력을 감소시키는 문제와 한계적인 회전에 의한 기어들이 감속작용을 하고 있으므로 저풍속에서 스타팅 동력이 발생하기 곤란한 문제점이 있다.The patent 10-0754966 discloses that a vertical blade is installed at the rear of a horizontal propeller blade at a 90-degree angle to a hypoid gear at the rear of a horizontal propeller blade. The blade is resistant to wind in a high wind speed region, There is a problem that starting power is not generated at low wind speed because a problem of reducing the total output and a gear due to marginal rotation cause deceleration action.

대한민국 공개특허 10-2010-0047964 양력과 항력을 이용한 수평축형 풍력발전기는 수평축형 풍력발전기의 블레이드 축에 보조 수직축형 블레이드 축을 장착하여 수직축형 블레이드의 장점인 저속의 풍속에서도 기동되는 것을 감안하여 블레이드 축 끝에 하이포이드 기어(Hypoid Gear)형인 피니언 기어(Pinion Gear)와 링 기어(Ring Gear)로 인하여 2∼3㎧이하의 저풍속으로도 환경에 맞는 기어 비율로 초기 기동하는데 있어 유리하게 하고 25㎧이상의 풍속에서도 수직축형 블레이드축의 한계적인 회전에 의한 피니언 기어(Pinion Gear)와 링 기어(Ring Gear)의 기어 비율로 하이포이드 기어(Hypoid Gear)형의 기어 감속 작용도 하여 별도의 브레이크장치를 장착하지 않아도 되어 풍력발전기의 과열을 방지할 수 있는 기술이다.A horizontal axis type wind turbine using lifting force and drag force has a structure in which a supplementary vertical axis type blade axis is mounted on a blade axis of a horizontal axis type wind turbine and is started at a low speed wind speed which is an advantage of a vertical axis type blade, Because of the hypoid gear type pinion gear and ring gear at the end, it is advantageous for the initial maneuvering at the gear ratio suitable for the environment even at low wind speed of 2 ~ 3㎧ or less, It is also possible to reduce the gear ratio of the pinion gear and the ring gear due to the limit rotation of the vertical shaft type of the blades even at the wind speed, so that it is possible to reduce the gear speed of the hypoid gear type, Thereby preventing overheating of the wind turbine generator.

상기 공개특허 10-2010-0047964의 선행기술은 전면 프로펠러형 블레이드와 하이포이드 기어로 기둥(Tower) 방향으로 90도로 꺽어 회전축의 기둥부분에 수직형발전기 내부에 존속하는 발전기에 연결한 수평/수직 복합형 풍력발전기로서 경제적 가치가 떨어지는 문제점이 있다.The prior art of the patent document 10-2010-0047964 is a front-propeller type blade and a hypoid gear which are rotated at 90 degrees toward the tower, and a horizontal / vertical combination connected to a generator, There is a problem that the economic value of the wind turbine is low.

또한, 이와 같은 선행기술들은 항력 블레이드가 고풍속 구간에서 바람에 저항하고, 날개 뒷쪽에서 소용돌이를 발생시켜 전체 출력을 감소시키는 문제점이 있다.In addition, these prior arts have the problem that the drag blade resists wind in the high wind speed section and generates a vortex in the back of the wing, thereby reducing the overall power output.

[특허문헌 0001] 대한민국 특허등록 10-0754966 수평/수직축 복합날개형 풍력발전시스템[Patent Literature 0001] Korean Patent Registration No. 10-0754966 Horizontal / Vertical Axial Composite Blade Wind Power Generation System [특허문헌 0002] 대한민국 공개특허 10-2010-0047964 양력과 항력을 이용한 수평축형 풍력발전기[Patent document 0002] Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0047964 Horizontal axis type wind power generator using lift and drag

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저풍속 구간과 고풍속 구간에 대하여 각각 장점이 있는 양력 블레이드와 항력 블레이드가 상호 보완적으로 구동되면서, 저풍속 구간의 항력 블레이드가 고풍속 구간의 양력 블레이드의 기동력을 제공시킴으로써, 발전기 고효율를 추구할 수 있게 하여 경제적인 비용으로 발전시스템을 구성할 수 있는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a drag blades and a drag blade which are advantageous for a low wind speed section and a high wind speed section, The present invention aims to provide a lifting and drag-compensating horizontal axis wind turbine generator capable of pursuing a high efficiency of a generator by providing a maneuvering force of a blade and constructing a power generation system at an economical cost.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수평축 풍력발전기에 있어서, 나셀 전면부의 로터에 결합되어 바람의 양력에 의해 회전되는 프로펠러형 전면 블레이드; 상기 나셀 내부에 형성되며 상기 전면 블레이드와 발전기 회전축이 연결되는 발전기; 상기 발전기 후방에서 상기 발전기 회전축에 대해 동축 연장선상에 형성되며, 단부에 형성된 커플러에 의해 발전기 회전축과 연결되는 후미 회전축; 상기 나셀 내부에서 상기 발전기 후방에 형성되며, 제어신호에 따라 상기 후미 회전축을 회전 또는 회전 구속시키는 전자석 브레이크; 상기 나셀 외측에서 상기 후미 회전축에 결합되는 후미 항력블레이드; 풍력발전기의 기둥과 상기 나셀의 연결부로서 상기 나셀에서 무게중심부에 결합되는 요잉; 상기 나셀 외측에 형성된 풍속센서; 및 상기 풍속센서의 신호에 따라, 풍속 24m/s 이하 속도에서는 상기 후미 회전축이 회전되게 하고, 풍속 24m/s 이상 속도에서는 상기 후미 회전축이 회전구속되게 제동하는 상기 제어신호를 상기 전자석 브레이크로 출력시키는 제어부(미도시);로 구성되며, 상기 후미 항력블레이드의 각 블레이드는 상기 회전축의 축방향과 같은 면을 가지는 제1익부; 상기 제1익부와 (147±10)°각으로 절곡된 면으로 형성된 제2익부; 상기 제2익부와 (148±10)°각으로 절곡된 제3익부;로 형성되어, 풍속 24m/s 이하의 풍속에서 상기 후미 항력블레이드가 회전하면서 상기 전면 블레이드의 스타팅 회전력을 형성시키는 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a horizontal axis wind turbine, comprising: a propeller type front blade coupled to a rotor of a nacelle front portion and rotated by a wind lift; A generator installed in the nacelle and connected to the front blade and a generator rotary shaft; A rear rotating shaft formed on a coaxial extension line with respect to the generator rotating shaft at the rear of the generator and connected to the generator rotating shaft by a coupler formed at the end; An electromagnet brake formed inside the nacelle and behind the generator to rotate or rotate the rear rotary shaft according to a control signal; A rear drag blade coupled to the rear rotary shaft from the outside of the nacelle; A yawing which is connected to the center of gravity of the nacelle as a connecting portion of the column of the wind power generator and the nacelle; An air speed sensor formed outside the nacelle; And outputting the control signal for braking the rear rotating shaft to be rotated at an air speed of 24 m / s or less and for braking the rear rotating shaft to be rotationally restrained at a speed of 24 m / s or more in accordance with a signal of the wind speed sensor And a control unit (not shown), wherein each of the blades of the trailing edge blade has a same plane as the axial direction of the rotating shaft; A second blade having a first bent portion and a bent surface at an angle of (147 ± 10) °; Wherein the rear blade is rotated at an air velocity of not more than 24 m / s to form a starting rotational force of the front blade, The wind turbine generator is based on lift and drag-compensated horizontal axis wind turbine.

삭제delete

또한, 상기 후미 항력블레이드는 3익형 블레이드인 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기로 되는 것이 바람직하다.It is also preferable that the rear-end drag blade is a three-blade blade, and is a horizontal-axis wind power generator with lift and drag-backing.

또한, 상기 나셀 외측에는 상기 후미 회전축에 평행한 방향타가 형성되어 상기 나셀 측면 바람에 대하여 대항하게 하는 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기로 되는 것이 바람직하다.In addition, a rudder parallel to the rear rotary shaft is formed on the outer side of the nacelle so as to oppose the nacelle side wind, and it is preferable that the horizontal rotary wind turbine is a lift type and a drag-compensating type.

상기한 본 발명에 의하여 저풍속 구간과 고풍속 구간에 대하여 각각 장점이 있는 양력 블레이드와 항력 블레이드가 상호 보완적으로 구동되면서, 저풍속 구간의 항력 블레이드가 고풍속 구간의 양력 블레이드의 기동력을 제공시킴으로써, 발전기 고효율을 추구할 수 있게 하여 경제적인 비용으로 발전시스템을 구성할 수 있는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기가 제공되는 이점이 있다.According to the present invention, the lift blades and the drag blades, which have advantages for the low wind speed section and the high wind speed section, are complementarily driven, and the drag blades of the low wind speed section provide the maneuvering force of the lift blades in the high wind speed section , And a lift and drag-compensating horizontal axis wind turbine generator capable of constructing a power generation system at an economical cost by being able to pursue high efficiency of the generator is provided.

또한, 후미블레이드의 3익 날개방식은 본 풍력발전기의 후면에서 불어오는 바람을 제외하고는 정면에서 부는 바람과 좌/우측 바람에 회전력을 가지므로 전면 프로펠러형 블레이드는 좌/우측 바람이 불 때 회전력을 상실하지만 후미블레이드는In addition, the three blade-wing method of the rear blades has the rotational force in the front wind and the left / right wind except for the wind blowing from the rear side of the present wind turbine, so that the front propeller- But the rear blade

좌/우측 바람과 정면에서 부는 바람을 모두 회전에너지로 변환시키는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기가 제공되는 이점이 있다. There is an advantage that a lift and a drag-compensating horizontal axis wind turbine are provided which convert both the left / right wind and the wind blowing from the front into rotational energy.

도 1은 본 발명의 단면 구조도
도 2는 본 발명의 항력 블레이드 측면도
도 3은 본 발명의 항력 블레이드 정면도
도 4는 본 발명의 전자석 브레이크 상세 측면도
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-
Figure 2 is a side view of the drag blade of the present invention
3 is a front view of the drag blade of the present invention
4 is a detailed side view of the electromagnet brake of the present invention

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts or configurations will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured will be.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be exemplary, self-explanatory, allowing for equivalent explanations of the present invention.

이하의 도 1은 본 발명의 단면 구조도이며, 도 2는 본 발명의 항력 블레이드 측면도이며, 도 3은 본 발명의 항력 블레이드 정면도이며, 도 4는 본 발명의 전자석 브레이크 상세 측면도이다.FIG. 3 is a front view of the drag blade of the present invention, and FIG. 4 is a detailed side view of the electromagnet brake of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 수평축 풍력발전기에 관한 것으로서, 크게 나셀(6), 로터(1), 전면 블레이드(2), 발전기(3), 후미 회전축(9), 전자석 브레이크(5), 후미 항력블레이드(100), 기둥(16), 요잉(1515), 풍속센서(14), 제어부(미도시);로 구성되며, 상기 후미 항력블레이드(100)는 제1익부(110110), 제2익부(120120), 제3익부(130);로 구성된다.As shown in the drawings, the present invention relates to a horizontal axis wind turbine, and more particularly, to a horizontal axis wind turbine that includes a nacelle 6, a rotor 1, a front blade 2, a generator 3, a rear rotary shaft 9, The rear blade 100 includes a first blade 110110, a second blade 110110, a second blade 1102, a second blade 1103, a second blade 1103, And a third ripening part 130. The second ripping part 120120 is formed by a rectangular shape.

본 발명에서 풍력발전기 구성요소를 지칭하는 각 용어는 공지의 수평축 풍력발전기의 것과 동일하게 정의된다.Each term referring to a wind turbine component in the present invention is defined the same as that of a known horizontal axis wind turbine.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전면 블레이드(2)는 프로펠러형 블레이드로서, 나셀(6) 전면부에 형성되는 로터(1)에 결합되며, 바람의 양력에 의해 회전되는 양력식 블레이드로서 수평축 풍력발전기에서 널리 사용되고 있는 것이다.1, the front blade 2 of the present invention is a propeller-type blade, which is coupled to a rotor 1 formed in a front portion of a nacelle 6 and is a lifting blade rotated by a lift of wind, It is widely used in wind power generators.

상기 양력식 블레이드는 날개 단면을 기준으로 날개 윗면과 날개 아랫면의 길이 차이를 가지는 것으로서, 이와 같은 길이 차이로 인하여 날개 윗면과 아랫면을 따라 흐르는 바람의 속도차에 의해 윗면과 아랫면의 압력차가 발생되어 압력이 높은면이 압력이 낮은면을 미는 힘이 생기는데 이를 양력이라 한다. The lifting blade has a difference in length between the upper surface of the blade and the lower surface of the blade with respect to the blade surface. Due to the difference in length, a pressure difference between the upper surface and the lower surface is generated due to the difference in speed of the wind flowing along the upper surface and the lower surface, This high side creates a force to push the lower pressure side, which is called lift.

이와 같이 양력식 블레이드는 날개 윗면과 아랫면의 형상에 의해 양력이 발생되므로 이론상 바람의 속도와 무관하게 회전되고, 날개의 회전속도가 풍속에 의해 제한되지는 않으며, 본 발명의 전면 블레이드(2)와 같은 프로펠러형 블레이드가 대표적이다.Since the lifting type blade generates lift by the shape of the upper surface and the lower surface of the blade, it is theoretically rotated irrespective of the speed of the wind and the rotation speed of the blade is not limited by the wind speed. The same propeller type blade is typical.

이에 비하여 항력식 블레이드는 전통적으로 풍차에 사용되는 날개로서, 바람의 힘으로 날개를 밀어서 즉 항력을 이용하여 토크를 발생시켜 축을 기점으로 날개를 회전시키는 것이다.On the other hand, drag type blades are traditionally used for windmills, which generate a torque by pushing the wing by the force of wind, that is, by using the drag force, thereby rotating the wing from the axis.

항력식 블레이드의 출력은 토크와 로터 회전속도의 곱이며, 로터 회전속도는 날개의 면적의 비례한다.The output of the drag blades is the product of the torque and the rotor rotational speed, and the rotor rotational speed is proportional to the area of the blade.

따라서, 항력식 블레이드를 이용하는 분야에서는 출력 향상을 위하여 날개의면적을 크게 형성시키며, 이에 따라 날개의 숫자를 늘여서 날개의 면적이 날개가 회전하면서 그리는 면적의 최대치가 되게 한다.Accordingly, in the field of using the drag blade, the area of the blades is increased to improve the output, thereby increasing the number of the blades so that the area of the blades becomes the maximum value of the area drawn by the blades.

한편, 항력식 블레이드의 경우 바람의 흐름을 방해하여 날개의 뒤쪽에서 발생하는 소용돌이 때문에 출력이 감소하고 에너지 변환 효율이 낮으며, 날개의 회전속도가 풍속보다 클 수 없기 때문에 출력이 제한적이다. On the other hand, in the case of the drag blade, the output is reduced because the vortex generated at the back of the wing interferes with the wind flow, the output is reduced, the energy conversion efficiency is low, and the rotation speed of the wing can not be larger than the wind speed.

본 발명의 발전기(3)는 공지의 풍력발전기에 사용되는 것으로서, 상기 나셀(6) 내부에서 상기 전면 블레이드(2)의 로터(1)에 연결된다.The generator 3 of the present invention is used in a known wind power generator and is connected to the rotor 1 of the front blade 2 inside the nacelle 6.

본 발명의 일실시예에서는 풍력발전기(3) 내부에 사용되는 발전기(3)로서 대표적으로 사용되는 3상 교류발전기가 적용되고 있다.In the embodiment of the present invention, a three-phase alternator used as a typical generator 3 used in the wind turbine 3 is applied.

본 발명의 후미 회전축(9)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 발전기(3) 후방에서 상기 발전기(3)의 회전축에 대해 동축방향으로 연장 형성된다.The rear rotary shaft 9 of the present invention extends in the coaxial direction from the rear of the generator 3 to the rotary shaft of the generator 3 as shown in Fig.

도 1의 본 발명의 일실시예에서 상기 후미 회전축(9)은 나셀(6) 후방에 형성된 베어링 케이스(7)를 매개로 나셀(6) 외측으로 돌출되어 형성된다.1, the rear rotary shaft 9 is connected to the nail 6 via a bearing case 7 formed in the rear of the nacelle 6. In this embodiment, As shown in Fig.

본 발명의 전자석 브레이크(5)는 상기 발전기(3) 후방에 형성되어 상기 후미 회전축(9)을 상기 발전기(3)의 회전축과 결합시키면서 회전 자재되게 하거나, 분리시키면서 회전 구속되게 하는 장치이다.The electromagnet brake 5 of the present invention is a device which is formed behind the generator 3 so that the rear rotary shaft 9 is engaged with the rotary shaft of the generator 3 while being rotatable or rotationally restrained while being separated.

상기 전자석 브레이크(5)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 나셀(6) 내부에서 상기 발전기(3) 후단에 형성되며, 고정판(5-2)이 상기 나셀(6)에 고정되고, 회전판이 상기 후미 회전축(9)에 구속되어 형성된다.4, the electromagnet brake 5 is formed at the rear end of the generator 3 in the nacelle 6, the fixing plate 5-2 is fixed to the nacelle 6, And is constrained to the rear rotary shaft 9.

상기 고정판 내부에는 전자석 코일이 형성되어 전원이 인가되면 상기 회전판(5-1)을 고정판(5-2) 측으로 이동되는 구조로 형성된다.An electromagnet coil is formed in the fixing plate, and when the power is applied, the rotating plate 5-1 is moved toward the fixing plate 5-2.

상기 후미 회전축(9)의 단부에는 상기 발전기(3)의 회전축과 연결시키는 커플링(4)이 형성되어, 상기 후미 회전축(9)을 상기 발전기(3)의 회전축에 연결시키며, 상기 커플링(4)의 결합 길이에 의하여 상기 후미 회전축(9)이 전자석 브레이크(5)에 의해 이동되더라도 결합이 유지된다.A coupling 4 connecting the rotating shaft of the generator 3 is formed at the end of the rear rotating shaft 9 to connect the rear rotating shaft 9 to the rotating shaft of the generator 3, 4, the coupling is maintained even if the rear rotary shaft 9 is moved by the electromagnet brakes 5.

상기 후미 항력블레이드(100)는 상기 후미 회전축(9)에 결합되는 항력형 블레이드로서, 상기 후미 회전축(9)에 후미로터허브(10)를 매개로 결합된다.The rear end force blade 100 is a drag force type blade coupled to the rear end rotary shaft 9 and coupled to the rear end rotary shaft 9 via a rear rotor hub 10.

항력형 블레이드는 상기한 바와 같이 바람이 미는 힘에 의해 회전되는 날개로서, 저속에서도 기동되지만 블레이드의 회전이 풍속을 초과할 수 없다.As described above, the drag-like blade is a blade that is rotated by a wind-pushing force and is started at a low speed, but the rotation of the blade can not exceed the wind speed.

본 발명의 요잉(1515)은 기둥(16)과 상기 나셀(6)의 연결부로서 상기 나셀(6)에서 무게중심부에 결합되며, 풍력 발전기에서 널리 알려진 장치이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.The yawing 1515 of the present invention is connected to the center of gravity of the nacelle 6 as a connecting portion between the column 16 and the nacelle 6 and is a well known device in a wind turbine generator and will not be described in detail.

본 발명의 풍속센서(14)는 상기 나셀(6) 외측에 형성되어 풍속을 감지한다.The wind speed sensor 14 of the present invention is formed outside the nacelle 6 to detect wind speed.

본 발명의 제어부(미도시)는 상기 나셀(6) 내부에 형성되는 회로부로서, 상기 풍속센서(14)의 신호에 따라, 풍속 24m/s 이하 속도에서는 상기 후미 회전축(9)이 회전되게 하고, 풍속 24m/s 이상 속도에서는 자기장 코일판이 내장된 고정판(5-2)에 전원이 공급되어 후미 회전축(9)에 결속된 회전판(5-1)과 나셀(6)에 결속된 고정판(5-2)에서 자력이 발생하여 상기 후미 회전축(9)을 회전 구속되게 상기 전자석 브레이크(5)에 제어신호를 출력시킨다.A control unit (not shown) of the present invention is a circuit unit formed inside the nacelle 6 and is configured to rotate the rear rotary shaft 9 at a speed of 24 m / s or less in accordance with a signal from the wind speed sensor 14, At a wind speed of 24 m / s or higher, power is supplied to the fixed plate 5-2 having the magnetic field coil plate, and the rotary plate 5-1 coupled to the rear rotary shaft 9 and the fixed plate 5-2 joined to the nacelle 6 And generates a control signal to the electromagnet brake 5 so that the rear rotary shaft 9 is rotationally restrained.

이와 같이 구성되는 본 발명을 살펴보면, 본 발명은 전방에는 양력형 블레이드가 형성되며, 후방에는 항력형 블레이드가 형성된 풍력 발전기가 된다.According to the present invention configured as described above, the present invention is a wind turbine generator having a forward type blade and a drag type blade at the rear.

일반적으로 양력형 블레이드는 2~4m/s 이하의 풍속에서는 회전이 어려우며, 항력형 블레이드는 이와 반대로 풍속이 높아지면 회전이 어려운 문제점이 있다.Generally, the lifting type blade is difficult to rotate at a wind speed of 2 to 4 m / s or less, and the drag type blade has a problem in that it is difficult to rotate when the wind speed is increased.

본 발명은 이와 같은 양력형 블레이드와 항력형 블레이드의 장단점을 교합하여, 2~4m/s 이하에서는 항력형 블레이드에 의해 발전기(3)가 구동되게 하고, 2~4m/s 이상의 풍속에서는 양력형 블레이드에 의해 발전기(3)가 구동되게 한다.The present invention meshes the pros and cons of such lift type blades and drag type blades to cause the generator 3 to be driven by a drag type blade at a speed of 2 to 4 m / s or less, and at the wind speed of 2 to 4 m / s or more, So that the generator 3 is driven.

즉, 본 발명은 상기 풍속센서(14)의 감지값에 의하여, 상기 전자석 브레이크(5)를 제어함으로써, 상기 전면 블레이드(2)(양력형 블레이드) 또는 후미 항력블레이드(100)(항력형 블레이드)가 회전되게 한다.That is, the present invention controls the electromagnet brake 5 according to the detection value of the wind speed sensor 14 so that the front blade 2 (lift type blade) or the trailing edge force blade 100 (drag type blade) .

이때, 상기 항력형 블레이드의 회전은 발전을 위한 회전 보다는 상기 양력형 블레이드를 쉽게 회전시키기 위한 스타팅 회전력(회전 기동력)이 제공되게 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the rotation of the drag type blade is provided with a starting rotation force (rotation maneuvering force) for easily rotating the lift type blade, rather than rotation for power generation.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 전면 블레이드(2)가 구동되지 않는 저풍속 구간의 풍력 에너지를 전면 블에이드(2)의 기동 에너지로 사용할 수 있다.According to the present invention configured as described above, the wind energy of the low wind speed section in which the front blades 2 are not driven can be used as the starting energy of the front blade 2.

이를 위하여 본 발명의 상기 후미 항력블레이드(100)의 각 블레이드는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전축의 축방향과 같은 면을 가지는 제1익부(110110); 상기 제1익부(110110)와 (147±10)°각으로 절곡된 면으로 형성된 제2익부(120120); 상기 제2익부(120120)와 (148±10)°각으로 절곡된 제3익부(130);로 형성된다.To this end, each blade of the rear-end drag blade 100 of the present invention includes a first blade 110110 having a surface that is the same as the axial direction of the rotation shaft, as shown in FIGS. 2 and 3; A second bow 120120 formed by a surface bent at an angle of (147 ± 10) ° with the first bow 110110; And a third blade 130 bent at an angle of (148 ± 10) ° with the second blade 120120.

상기 제1익부(110110)는 상기 전면 블레이드(2)의 로터 회전축과 일치되는 방향이므로 상기 전면 블레이드(2)의 방향타 기능을 수행하게 된다.Since the first blade 110110 is in a direction coinciding with the rotor rotation axis of the front blade 2, the first blade 110110 performs a rudder function of the front blade 2.

상기 제2익부(120120)는 상기 제1익부(110110)에서 절곡된 판으로서, 회전축 방향으로 들어오는 바람과 맞부딪치게 되어 항력을 발생시키는 날개부이다.The second blade 120120 is a blade bent at the first blade 110110 and is a wing that generates a drag by being hit by a wind coming in the direction of the axis of rotation.

상기 제3익부(130) 역시 상기 제1익부(110110)에 대하여 더 꺽어진 절곡판으로서, 상기 회전축 방향으로 들어오는 바람과 맞부딪쳐 항력을 크게 형성시키는 날개부이다.The third blade 130 is also a folded blade that is further bent with respect to the first blade 110110, and is a wing portion that hits the wind coming in the direction of the rotation axis to greatly increase the drag force.

이와 같이 본 발명의 후미 항력블레이드(100)는 전면 블레이드(2)의 방향타를 겸하면서 항력 회전되는 특징으로 가진다.As described above, the rear drag blade 100 of the present invention is characterized in that the rear blade 2 rotates while also playing the rudder.

본 발명의 일실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 후미 항력블레이드(100)를 3익형 블레이드로 제작하여 저속 기동 회전력이 발생됨을 확인하였다.In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the rear-end drag blade 100 is made of a three-bladed blade, and it is confirmed that a low-speed start rotation torque is generated.

즉, 본 발명은 저풍속 구간의 풍력 에너지로 발전 출력을 생산할 수 있는 이점이 있다.That is, the present invention has an advantage that a power output can be produced with wind energy of a low wind speed section.

본 발명의 상기 나셀(6) 외측에는 상기 후미 회전축(9)에 평행한 방향타(8)가 추가 형성되어 상기 나셀(6) 측면 바람에 대하여 대항하게 형성되는 것이 바람직하다.A rudder 8 parallel to the rear rotary shaft 9 is formed on the outer side of the nacelle 6 of the present invention so as to be opposed to the side wind of the nacelle 6.

이에 따라, 본 발명은 측면에 대한 바람의 에너지를 받도록 상기 후방 블에이드의 제1익부(110110)는 방향타 역활을 하므로 좌, 우측 바람에 풍력발전기를 바람에 정면 방향으로 향하게 하며, 제2익부(120120), 제3익부(130)이 좌, 우측 바람에 발전기의 회전에너지를 가지게 한다.Accordingly, in the present invention, the first booster 110110 of the rear blower serves as a rudder so as to receive the wind energy to the side, so that the wind power generator is directed to the wind in the left and right wind direction and the second booster 120120, and the third blade 130 has the rotational energy of the generator in the left and right winds.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 전면 블레이드(2)가 구동되지 않는 저풍속 구간의 풍력에너지를 전면 블레이드(2)의 기동 에너지로 사용할 수 있으며, 더 나아가 저풍속 구간의 풍력 에너지로 발전 출력을 생산할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, the wind energy of the low wind speed section in which the front blades 2 are not driven can be used as the starting energy of the front blades 2, and further, There is an advantage to be able to produce.

따라서, 전면 블레이드(2)의 기동 에너지가 절감되므로 이를 풍력발전기 경량화로 설계 도입할 수 있다.Therefore, since the starting energy of the front blades 2 is reduced, it can be designed and introduced by reducing the weight of the wind turbine generator.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the technical spirit of the present invention is to the extent possible.

1 : 로터
2 : 전면 블레이드
3 : 발전기
4 : 커플링
5 : 전자석 브레이크
5-1 : 회전판
5-2 : 고정판
6 : 나셀
7 : 베어링 케이스
8 : 방향타
9 : 후미 회전축
10 : 후미 로터허브
14 : 풍력센서
15 : 요잉
16 : 기둥
30 : 발전기 회전축
100 : 후미 항력블레이드
110 : 제1익부
120 : 제2익부
130 : 제3익부
1: Rotor
2: Front blade
3: generator
4: Coupling
5: Electromagnet brake
5-1: Spindle plate
5-2: Fixing plate
6: nacelle
7: Bearing case
8: Rudder
9: rear shaft
10: rear rotor hub
14: Wind sensor
15: Yowing
16: Column
30: generator rotating shaft
100: Posterior drag blade
110:
120:
130:

Claims (4)

수평축 풍력발전기에 있어서,
나셀(6) 전면부의 로터(1)에 결합되어 바람의 양력에 의해 회전되는 프로펠러형 전면 블레이드(2);
상기 나셀(6) 내부에 형성되며 상기 전면 블레이드(2)와 발전기 회전축(30)이 연결되는 발전기(3);
상기 발전기(3) 후방에서 상기 발전기 회전축(30)에 대해 동축 연장선상에 형성되며, 단부에 형성된 커플러에 의해 발전기 회전축과 연결되는 후미 회전축(9);
상기 나셀 내부에서 상기 발전기 후방에 형성되며, 제어신호에 따라 상기 후미 회전축(9)을 회전 또는 회전 구속시키는 전자석 브레이크(5);
상기 나셀 외측에서 상기 후미 회전축(9)에 결합되는 후미 항력블레이드(100);
풍력발전기의 기둥(16)과 상기 나셀(6)의 연결부로서 상기 나셀(6)에서 무게중심부에 결합되는 요잉(15);
상기 나셀(6) 외측에 형성된 풍속센서(14);
상기 풍속센서(14)의 신호에 따라, 풍속 24m/s 이하 속도에서는 상기 후미 회전축(9)이 회전되게 하고, 풍속 24m/s 이상 속도에서는 상기 후미 회전축(9)이 회전구속되게 제동하는 상기 제어신호를 상기 전자석 브레이크(5)로 출력시키는 제어부(미도시);로
구성되며
상기 후미 항력블레이드(100)의 각 블레이드는
상기 후미 회전축의 축방향과 같은 면을 가지는 제1익부(110);
상기 제1익부(110)와 (147±10)°각으로 절곡된 면으로 형성된 제2익부(120);
상기 제2익부(120)와 (148±10)°각으로 절곡된 제3익부(130);
로 형성되어
24m/s 이하의 풍속에서 상기 후미 항력블레이드(100)가 회전하면서 상기 전면 블레이드(2)의 스타팅 회전력을 형성시키는 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기.
In a horizontal axis wind power generator,
A propeller-type front blade 2 coupled to the rotor 1 of the front portion of the nacelle 6 and rotated by the lift of the wind;
A generator (3) formed in the nacelle (6) and connected to the front blade (2) and the generator rotation shaft (30);
A rear rotating shaft (9) formed on a coaxial extension line from the rear of the generator (3) to the generator rotating shaft (30) and connected to the generator rotating shaft by a coupler formed at the end;
An electromagnet brake (5) formed at the rear of the generator in the nacelle and rotating or restraining the rear rotary shaft (9) according to a control signal;
A rear drag blade (100) coupled to the rear rotary shaft (9) from the outside of the nacelle;
A yaw 15 coupled to the center of gravity of the nacelle 6 as a connecting portion between the column 16 of the wind power generator and the nacelle 6;
An air speed sensor 14 provided outside the nacelle 6;
The control unit controls the rear rotary shaft 9 to rotate at a speed of not more than 24 m / s and the rear rotary shaft 9 to be rotationally restrained at a speed of not less than 24 m / s according to a signal of the wind speed sensor 14. [ (Not shown) for outputting a signal to the electromagnet brake 5
Configured
Each blade of the trailing edge force blade (100)
A first blade 110 having a surface that is the same as the axial direction of the rear rotary shaft;
A second blade 120 formed with a surface bent at an angle of (147 ± 10) ° with the first blade 110;
A third blade 130 bent at an angle of (148 ± 10) ° with the second blade 120;
It is formed of a
Wherein said rear blade (100) rotates at a wind speed of 24 m / s or less to form a starting rotational force of said front blade (2).
제1항에 있어서 상기 후미 항력블레이드(100)는
3익형 블레이드인 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기.
The trailing edge blade (100) according to claim 1, wherein the trailing edge blade
3-bladed blade.
제2항에 있어서 상기 나셀(6) 외측에는
상기 후미 회전축(9)에 평행한 방향타(8)가 형성되어
상기 나셀(6) 측면 바람에 대하여 대항하게 하는 것을 특징으로 하는 양력과 항력 보완식 수평축 풍력발전기.
3. The nacelle according to claim 2, wherein the nacelle (6)
A rudder 8 parallel to the rear rotary shaft 9 is formed
And the nacelle (6) is forced against the side wind.
삭제delete
KR1020180153653A 2018-12-03 2018-12-03 Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator KR101990381B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180153653A KR101990381B1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180153653A KR101990381B1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101990381B1 true KR101990381B1 (en) 2019-06-18

Family

ID=67102958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180153653A KR101990381B1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101990381B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175670B1 (en) * 2019-12-20 2020-11-06 주식회사 아투 Ventilator structure with pinwheel for functionality-enhancing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100754966B1 (en) 2006-11-17 2007-09-04 학교법인 동의학원 Horizontal/vertical axis composite blade type wind force generation system
KR20090081791A (en) * 2008-01-25 2009-07-29 엘에스전선 주식회사 Horizontal Axis Wind Turbine Generator Using Dual Blade and Operating method thereof
KR20100047964A (en) 2008-10-30 2010-05-11 송두현 Horizontal axis style aerogenerator that use lift force and drag
KR101087078B1 (en) * 2009-05-15 2011-11-25 허현강 Wind power generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100754966B1 (en) 2006-11-17 2007-09-04 학교법인 동의학원 Horizontal/vertical axis composite blade type wind force generation system
KR20090081791A (en) * 2008-01-25 2009-07-29 엘에스전선 주식회사 Horizontal Axis Wind Turbine Generator Using Dual Blade and Operating method thereof
KR20100047964A (en) 2008-10-30 2010-05-11 송두현 Horizontal axis style aerogenerator that use lift force and drag
KR101087078B1 (en) * 2009-05-15 2011-11-25 허현강 Wind power generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175670B1 (en) * 2019-12-20 2020-11-06 주식회사 아투 Ventilator structure with pinwheel for functionality-enhancing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2194267B1 (en) Root sleeve for wind turbine blade
EP1861619B1 (en) Tension wheel in a rotor system for wind and water turbines
US7789624B2 (en) Methods and devices for improving efficiency of wind turbines in low speed sites
US20100032954A1 (en) Wind turbine
EP2432993B9 (en) A wind turbine and method
EP2694805B1 (en) Diffuser augmented wind turbines
US20110042962A1 (en) Vertical shaft type darius windmill
US6602045B2 (en) Wingtip windmill and method of use
JP2017075597A (en) Storage container storing type flywheel integral formation vertical shaft wind turbine power generator
US9537371B2 (en) Contra rotor wind turbine system using a hydraulic power transmission device
EP2923077B1 (en) Wind turbine rotor and methods of assembling the same
KR101990381B1 (en) Lifting force and drag compensating type horizontal axis style aerogenerator
JPH11294313A (en) Hybrid windmill type power generation system
JP2012092651A (en) Wind power generation apparatus
CN113217272A (en) Lift-drag composite vertical axis wind turbine unit for wind-solar integrated power generation system
WO2000026535A1 (en) Vertical axle windmill
US8038400B2 (en) High-efficiency windmill
KR101562384B1 (en) A rudder and brake with wind power generator
CN101691853B (en) Horizontal shaft wind driven generator
EP2039928A1 (en) Wind turbine
US20130149161A1 (en) Conical wind turbine
JP2000291528A (en) Inclined shaft type wind power generator
KR20020005556A (en) Savonius Windmill Blade with Air-Vent Groove
CN115585091B (en) Double wind wheel direct-drive wind generating set with horizontal shaft up-down wind direction
CN202832975U (en) Two-vane centrifuge variable-pitch wind driven generator

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant