풍력 발전기 증속기의 특징과 구조

풍력 발전기 증속기의 특징과 구조

풍력발전시스템의 증속기를 이용한 입력 전력은 회전이 낮고 토크가 높은 고회전 및 저 토크 출력 전력으로 변환하는 역할을 한다. 입력 전력은 날개 유연성과 타워 불안정성에 따라 날개가 회전할 때 얻은 가변 전력에 의해 가속기에 큰 영향을 미칩니다. 블레이드 무게와 풍속 변동 하중에 의한 비토 코 하중은 회전에 의한 토크 외에 6도 자유도(DOA) 운동으로 작용하는 것으로 보고되었다. 따라서 비토 코 하중을 고려하지 않고, 속도 향상키의 고장의 주요 원인인 비토 코 하중을 고려하여 연구 개발이 진행 중이며, 속도 향상키의 축소 및 경량화가 필요하다. 이것은 풍력 발전 시스템의 나 셀의 무게와 부피를 최적화하므로 경제적인 효율성을 보장할 수 있습니다.

따라서 상기 연장 부의 구조는 2단 유성 기어 칼럼과 평행 기어 칼럼(그림 2)을 사용하여 구성됨으로써, 동력 밀도, 회전 강성(회전 강성)이 크고 관성(관성)이 작다. 유성기어 칼럼의 가장 중요한 설계 요소는 타악기 하중 분포로, 여러 개의 유성기어에 작용하는 하중이 균일하게 전달되도록 하고, 하중을 분산시키는 유성기어 사이의 기어와 하중에 작용하는 하중이 탁 면에 균일하게 분포되도록 한다. 또한, 풍력발전시스템은 20년 이상의 긴 수명을 필요로 하므로 신뢰성을 확보하고 이를 증명하여야 하며, 따라서 위의 확장 설계요소와 하중 특성을 고려한 시험/평가 및 인증이 필요하다.

진동 부하 적용 기법

주축에 작용하는 굽힘 및 축 하중과 같은 비 토크 하중은 일반적으로 확장 설계에서 고려되지 않았습니다. 비 토크 하중은 포터 중량 및 공기 역학력 (공기 역학력)에 의해 5 자유도 (그림 3)에서 생성됩니다. 축 방향 하중은 포터의 공력으로부터 발생하고, 주축의 선형 라인의 축에서 작용하며, 굽힌 하중은 피치 및 요 방향으로 포터의 불균일한 공격력에 의해 발생한다. 공기역학적 힘의 위/하위 불균형은 피치 모멘트를 생성하고, 왼쪽과 오른쪽 불균형은 요 모멘트를 생성하며, 피치 모멘트는 포터 무게, 타워 그림자 등에 의해서도 만들어진다.

수직 하중은 포터 중량이며, 요 힘에 의해 수평 하중이 발생합니다. 굽힌 모멘트와 축 하중은 5도 비 토크 하중 중 가장 중요합니다. 비 토크 적재는 기어의 이 그리고 로드를 증가시켜 유성 기어의 고르지 않은 로드 분할을 유발합니다. 기어 마이크로 정비는 이 엔드 접촉으로 생성될 수 있습니다. 휨 모멘트 증가는 하중 분할 계수(load splicing factor) 인자)를 곱하고, 입력 토크가 작으면, 굽힌 모멘트는 속도 증가기 동작에 중요한 역할을 하고, 굽힌 모멘트는 정격 토크와 같은 순서의 크기를 가진다.

특히, 입력 토크가 정격 토크(예: 입력토크 = 10% 레이티드 토크)보다 매우 작을 경우, 포터 가벼운 입력 토크보다 부하 분할 계수에 미치는 영향이 크고, 부하 분할 계수가 10% 토크에서 정격 토크보다 크다. 따라서 비토 코 하중을 고려한 설계 및 시험/평가는 가속기 신뢰성 확보를 위한 연구개발에 긍정적으로 적용된다.

 

2020/07/04 - [전기 발전 시스템] - 부유식 해상 풍력 발전 시스템