KR100814132B1 - A equipment wind power generation complex - Google Patents

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이창돈
양순용
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

A complex wind power generating system is provided to improve space utilization and output by rotating a vertical blade forcedly using the rotational force of a horizontal blade. A complex wind power generating system comprises a horizontal blade(10), a first line(20), a generating hydraulic motor(30), a generator(40), second to sixth lines(50~90), a vertical blade(100), a pre-load reservoir(110), a pair of selecting valves(130), a vertical driving valve(140), a seventh line(150). The horizontal blade has a horizontal shaft(11), a horizontal blade(12), a horizontal booster(13), and a horizontal hydraulic pump(14). The horizontal shaft is horizontally aligned on the ground. The horizontal blade is rotated at the horizontal shaft. The horizontal booster is connected with the horizontal shaft. The horizontal hydraulic pump is connected with the horizontal booster and generates hydraulic power. The vertical blade has a vertical hydraulic motor(101), a vertical hydraulic pump(102), a vertical booster(103), a vertical shaft, and a vertical blade. The vertical hydraulic motor is installed at the fifth line. The vertical hydraulic pump is installed at the sixth line. The vertical booster is connected with the vertical hydraulic motor and the vertical hydraulic pump. The vertical shaft is connected with the vertical booster and vertically placed on the ground. The vertical blade is rotated at the vertical shaft.

Description

복합형 풍력 발전시스템{A EQUIPMENT WIND POWER GENERATION COMPLEX}Composite wind power generation system {A EQUIPMENT WIND POWER GENERATION COMPLEX}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합형 풍력 발전시스템을 도시한 유압 회로도.1 is a hydraulic circuit diagram showing a hybrid wind power generation system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 발전용 유압모터의 다른 실시예를 도시한 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the hydraulic motor for power generation of Figure 1;

도 3a는 도 1의 초기 기동시의 작동을 도시한 유압 회로도.FIG. 3A is a hydraulic circuit diagram showing operation at initial startup of FIG. 1. FIG.

도 3b는 도 1의 초기 기동 이후 정상상태에서의 작동을 도시한 유압 회로도.3b is a hydraulic circuit diagram showing operation in a steady state after the initial startup of FIG.

도 4는 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 도시한 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating a combined vertical axis wind power generation system.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 수평축 블레이드 11 : 수평축10: horizontal axis blade 11: horizontal axis

12 : 수평블레이드 13 : 수평증속기12: horizontal blade 13: horizontal accelerator

14 : 수평유압펌프 20 : 제1라인14 horizontal hydraulic pump 20 first line

30 : 발전용 유압모터 40 : 발전기30: hydraulic motor for power generation 40: generator

50 : 제2라인 60 : 제3라인50: second line 60: third line

70 : 제4라인 80 : 제5라인70: fourth line 80: fifth line

90 : 제6라인 100 : 수직축 블레이드90: sixth line 100: vertical axis blade

101 : 수직유압모터 102 : 수직유압펌프101: vertical hydraulic motor 102: vertical hydraulic pump

103 : 수직증속기 104 : 수직축103: vertical accelerator 104: vertical axis

105 : 수직블레이드 110 : 예압 저유기105: vertical blade 110: preload oil storage

120 : 고압 축압기 130 : 선택밸브120: high pressure accumulator 130: selection valve

140 : 수직축 구동밸브 141 : 가변형 스프링조절기구140: vertical axis drive valve 141: variable spring adjustment mechanism

150 : 제7라인 160 : 제1파일럿 라인150: seventh line 160: first pilot line

170 : 제2파일럿 라인 180 : 압력안전밸브170: second pilot line 180: pressure safety valve

190 : 제1체크밸브 200 : 제2체크밸브190: first check valve 200: second check valve

210 : 제3체크밸브 220 : 제4체크밸브210: third check valve 220: fourth check valve

230 : 제5체크밸브 240 : 제6체크밸브230: fifth check valve 240: sixth check valve

250 : 제7체크밸브 260 : 스위블 조인트250: 7th check valve 260: swivel joint

A : 교차지점A: intersection

본 발명은 복합형 풍력 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid wind power generation system.

풍력발전[風力發電, wind power generation]은 블레이드의 회전을 이용하여 바람의 운동에너지를 발전기에서 전기적 에너지로 변환하여 전력을 발생시키는 장치로, 특히 우리 주변에 존재하는 바람 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 각광받는 대체 에너지 기술로서 자원의 무한정성, 에너지의 청정성 그리고 기술의 범용성의 장점을 지닌 미래 지향적인 기술이다. 그리고 풍력발전은 크게 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하는 기계장치부와 이렇게 변환된 에너지를 전기적 에너지로 변 환하는 전기 장치부 그리고 시스템의 작동성을 제어하는 제어 장치부로 구성된다.Wind power generation is a device that generates electric power by converting wind kinetic energy from generator to electrical energy by using blade rotation. Especially, wind power generation converts wind energy around us into electrical energy. It is a promising alternative energy technology that is a future-oriented technology with the advantages of indefinite resources, cleanliness of energy, and universality of technology. Wind power generation is largely composed of a mechanical unit that converts wind energy into mechanical energy, an electrical unit that converts the converted energy into electrical energy, and a control unit that controls the operability of the system.

상기와 같은 종래 풍력발전 시스템이 한국 실용신안등록출원 제2004-0025959호(등록번호 제0370510호)(명칭: 복합식 수직축 풍력발전 시스템)에 개시되어 있다. 상기의 공보에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이, 풍력에 의해 회전하는 수직축(30)과 상기 수직축(30)의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기(60)로 구성되는 수직축 풍력발전 시스템에 있어서, 상기 수직축(30)에 결합되며 2개의 블레이드(10)로 구성된 사보니우스 로터와; 상기 사보니우스 로터의 상측에 위치하게 되며 상기 수직축(30)에서 외측으로 방사형으로 다수개 연장되는 바의 말단에 반원통형 블레이드(13)가 부설된 반원통형 로터와; 상기 수직축(30)과 발전기(60) 사이에 위치하게 되어 상기 수직축(30)의 회전수를 발전기(60)에 필요한 회전수로 변환하는 증속기(50);를 포함하여 구성되고, 또한 상기 복합식 수직축 풍력발전 시스템은, 전원의 공급에 따라 회전하게 되는 기동모터(80)와; 상기 기동모터(80)의 회전력을 상기 수직축(30)에 전달하거나 차단하게 되는 동력전달부(100)와; 상기 수직축(30)의 일측에 부설되어 상기 수직축(30)의 회전을 정지시키게 되는 브레이크(40)와; 풍속을 측정하는 풍속계(110)와; 상기 풍속계(110)의 신호를 전달받게 되며 상기 풍속에 따라 상기 기동모터(80)와 브레이크(40)를 제어하여 수직축(30)의 회전 속도를 조절하게 되는 제어부(70);를 포함하여 구성된다. The conventional wind power generation system as described above is disclosed in Korean Utility Model Registration Application No. 2004-0025959 (Registration No. 0370510) (name: composite vertical axis wind power generation system). According to the above publication, as shown in Figure 4, in the vertical axis wind power generation system consisting of a vertical axis (30) rotated by wind power and a generator (60) for generating electricity in accordance with the rotation of the vertical axis (30) A savonius rotor coupled to the vertical axis 30 and composed of two blades 10; A semi-cylindrical rotor positioned on the upper side of the savonius rotor and having a semi-cylindrical blade (13) attached to an end of the plurality of bars extending radially outwardly from the vertical axis (30); It is located between the vertical shaft 30 and the generator 60, the speed increaser 50 for converting the rotational speed of the vertical shaft 30 to the number of revolutions required for the generator 60; The vertical axis wind power generation system includes a starting motor 80 which rotates according to the supply of power; A power transmission unit 100 for transmitting or blocking the rotational force of the starting motor 80 to the vertical shaft 30; A brake (40) attached to one side of the vertical shaft (30) to stop the rotation of the vertical shaft (30); An anemometer 110 for measuring wind speed; And a controller 70 that receives the signal from the anemometer 110 and controls the starting motor 80 and the brake 40 according to the wind speed to adjust the rotational speed of the vertical axis 30. .

상기와 같이 구성된 종래의 기술은 수직축 풍력발전기의 효율을 증대시켜 풍향이 수시로 변화하여 수직축 풍력발전기의 사용이 곤란한 경우에도 경제적인 발전이 가능하도록 한 것이다.The conventional technology configured as described above is to increase the efficiency of the vertical axis wind power generator to enable economic development even if the use of the vertical axis wind power generator is difficult to change from time to time.

그러나 상기한 종래의 기술은 단순히 수직축 블레이드만을 이용한 풍력발전기로, 이는 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 이용하지 못하므로 인해 보다 효율적이고 경제적인 에너지를 얻을 수 없다는 커다란 문제점이 발생되었다. 즉, 종래의 기술은 하나의 수직축 블레이드만을 사용함으로 큰 기동력의 토크를 얻을 수 없으므로 인해 효율이 현저히 낮다는 문제점이 있다.However, the above-mentioned conventional technology is simply a wind power generator using only a vertical shaft blade, which does not use a horizontal shaft blade and a vertical shaft blade at the same time, resulting in a large problem that more efficient and economical energy cannot be obtained. That is, the conventional technology has a problem that the efficiency is significantly low because it is not possible to obtain a torque of a large maneuverability by using only one vertical axis blade.

또한, 종래의 풍력발전기는 소음 공해 및 바람의 방향에 따른 출력 변동이 개선되지 못한 문제점과 아울러 낮은 풍속에서도 기동 특성을 개선 시키지 못하는 문제점이 있다.In addition, the conventional wind power generator has a problem that the output fluctuations according to the noise pollution and the wind direction is not improved, and also does not improve the starting characteristics even at low wind speeds.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고효율의 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 사용하여 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있는 복합형 풍력 발전시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a hybrid wind power generation system that maximizes space utilization by using a high efficiency horizontal axis blade and vertical axis blade at the same time, and can obtain a large output with low noise. There is a purpose.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템은, 지면에 대해 수평으로 배치된 수평축과, 상기 수평축에 회전가능하게 설치된 수평블레이드와, 상기 수평축에 연결되고 증속을 위한 수평증속기와, 상기 수평증속기에 연결되고 유압동력을 발생시키기 위한 수평유압펌프를 포함하는 수평축 블레이드; 상기 수평유압펌프의 토출구에 연결된 제1라인; 입력단이 상기 제1라인과 연결되고 상기 수평유압펌프에 의해 발생된 유압동력으로 구동되는 발전용 유압모터; 상기 발전용 유압모터와 연결되어 상기 발전용 유압모터의 구동에 의해 발전이 이루어지는 발전기; 상기 발전용 유압모터의 토출구와 연결된 제2라인; 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 제3라인; 상기 제3라인과 상기 제1라인이 교차된 교차지점에서 분기된 제4라인; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 교차지점과 연결된 제5라인; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 제4라인과 연결된 제6라인; 상기 제5라인에 설치된 수직유압모터와, 상기 제6라인에 설치된 수직유압펌프와, 상기 수직유압모터 및 상기 수직유압펌프와 연결되고 증속을 위한 수직증속기와, 상기 수직증속기와 연결되고 지면에 대해 수직으로 배치된 수직축과, 상기 수직축에 회전가능하게 설치된 수직블레이드를 포함하는 수직축 블레이드; 상기 제2라인의 끝단에 설치되고, 저압의 작동유를 저장하며, 상기 수평유압펌프 및 상기 수직유압펌프에 흡입압력을 제공하는 예압 저유기; 상기 제4라인의 끝단에 설치되고, 고압의 작동유를 저장하며, 필요시 저장된 작동유를 공급하는 고압 축압기; 상기 제5라인의 상기 수직유압모터가 설치된 양측으로 각각 설치되고, 초기 기동시 상기 제5라인이 연통되도록 하며, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제5라인이 차단되고 상기 수직유압모터가 무부하 운전되도록 작동하는 한 쌍의 선택밸브; 상기 제1라인의 상기 교차지점과 상기 발전기의 사이에 설치되고, 초기 기동시 상기 제1라인을 차단하고, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제1라인이 연통되도록 작동하는 수직축 구동밸브; 및 상기 제2라인에서 분기되어 상기 수평유압펌프의 흡입구와 연결된 제7라인;을 포함한다.The hybrid wind power generation system of the present invention for achieving the above object, a horizontal axis disposed horizontally with respect to the ground, a horizontal blade rotatably installed on the horizontal axis, and a horizontal accelerator connected to the horizontal axis for speed increase; A horizontal shaft blade connected to the horizontal accelerator and including a horizontal hydraulic pump for generating hydraulic power; A first line connected to an outlet of the horizontal hydraulic pump; A power generation hydraulic motor connected to the first line and driven by hydraulic power generated by the horizontal hydraulic pump; A generator connected to the power generation hydraulic motor and generating power by driving the power generation hydraulic motor; A second line connected to an outlet of the hydraulic motor for power generation; A third line connecting the first line and the second line; A fourth line branched at an intersection where the third line and the first line intersect; A fifth line branched from the second line and connected to the intersection point; A sixth line branched from the second line and connected to the fourth line; A vertical hydraulic motor installed in the fifth line, a vertical hydraulic pump installed in the sixth line, a vertical speed increaser connected to the vertical hydraulic motor and the vertical hydraulic pump and connected to the vertical speed increaser, A vertical axis blade including a vertical axis disposed vertically and a vertical blade rotatably installed on the vertical axis; A preload oil reservoir installed at the end of the second line, storing a low pressure working oil, and providing suction pressure to the horizontal hydraulic pump and the vertical hydraulic pump; A high pressure accumulator installed at the end of the fourth line and storing high pressure hydraulic oil and supplying the stored hydraulic oil if necessary; The vertical hydraulic motors of the fifth line are respectively installed on both sides of the fifth line, and the fifth line is in communication with each other at the initial startup, and is switched after the initial startup to block the fifth line and operate the vertical hydraulic motor at no load. A pair of selector valves; A vertical shaft driving valve installed between the crossing point of the first line and the generator and blocking the first line at an initial start-up, and switched after the initial start-up to communicate with the first line; And a seventh line branched from the second line and connected to a suction port of the horizontal hydraulic pump.

상기에 있어서,In the above,

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합형 풍력 발전시스템을 도시한 유압 회로도이고, 도 2는 도 1의 발전용 유압모터의 다른 실시예를 도시한 개념도이며, 도 3a는 도 1의 초기 기동시의 작동을 도시한 유압 회로도이고, 도 3b는 도 1의 초기 기동 이후 정상상태에서의 작동을 도시한 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a hybrid wind power generation system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the hydraulic motor for power generation of Figure 1, Figure 3a is the initial of FIG. It is a hydraulic circuit diagram which shows the operation | movement at the start, FIG. 3B is a hydraulic circuit diagram which shows the operation | movement in a steady state after the initial starting of FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 복합형 풍력 발전시스템은 수평축 블레이드(10)와 제1라인(20)과 발전용 유압모터(30)와 발전기(40)와 제2라인(50)과 제3라인(60)과 제4라인(70)과 제5라인(80)과 제6라인(90)과 수직축 블레이드(100)와 예압 저유기(110)와 고압 축압기(120)와 선택밸브(130)와 수직축 구동밸브(140)와 제7라인(150)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the hybrid wind power generation system of the present embodiment includes a horizontal shaft blade 10, a first line 20, a power generation hydraulic motor 30, a generator 40, and a second line 50. Third line 60, fourth line 70, fifth line 80, sixth line 90, vertical shaft blade 100, preload oil reservoir 110, high pressure accumulator 120 and selection valve 130, a vertical axis driving valve 140, and a seventh line 150.

수평축 블레이드(10)는 지면에 대해 수평으로 배치된 수평축(11)과, 수평축(11)에 회전가능하게 설치된 수평블레이드(12)와, 수평축(11)에 연결되고 증속을 위한 수평증속기(13)와, 수평증속기(13)에 연결되고 유압동력을 발생시키기 위한 수평유압펌프(14)를 포함하여 구성된다. The horizontal shaft blade 10 includes a horizontal shaft 11 disposed horizontally with respect to the ground, a horizontal blade 12 rotatably installed on the horizontal shaft 11, and a horizontal speed increaser 13 connected to the horizontal shaft 11 for speed increase. And a horizontal hydraulic pump 14 connected to the horizontal accelerator 13 to generate hydraulic power.

이러한 수평축 블레이드(10)는 효율이 높고 구조가 단순하다는 장점이 있으며, 수평증속기(13)를 설치하여 수평유압펌프(14)가 가지는 고유의 최소 회전수를 충족시켜 적절한 유압동력을 발생시킨다.This horizontal shaft blade 10 has the advantage of high efficiency and simple structure, by installing a horizontal accelerator 13 to meet the inherent minimum rotational speed of the horizontal hydraulic pump 14 generates an appropriate hydraulic power.

제1라인(20)은 수평유압펌프(14)의 토출구에 연결되어 있다.The first line 20 is connected to the discharge port of the horizontal hydraulic pump 14.

발전용 유압모터(30)는 입력단이 제1라인(20)과 연결되어 있고, 수평유압펌 프(14)에 의해 발생된 유압동력으로 구동되며, 발전기(40)는 발전용 유압모터(30)와 연결되어 있고, 발전용 유압모터(30)의 구동에 의해 발전이 이루어진다. The power generation hydraulic motor 30 has an input connected to the first line 20, driven by hydraulic power generated by the horizontal hydraulic pump 14, and the generator 40 is a power generation hydraulic motor 30. Is connected to, and the power generation by the drive of the hydraulic motor 30 for power generation.

본 명세서의 도 1에서는 발전용 유압모터(30)로서 고정용량형 유압모터를 도시하였지만 도 2에서 도시한 바와 같이 공급되는 유량이 일정한 경우에도 모터의 회전수를 변경할 수 있는 가변용량형 유압모터(31)를 사용할 수 있음은 물론이다. 가변용량형 유압모터(31)는 1회전에 필요한 유량을 변경할 수 있으므로 공급되는 유량의 변화와는 무관하게 유압모터(31)의 회전수 및 회전토크를 조정할 수 있다. 또한, 가변용량형 유압모터(31)를 장착할 경우 발전기(41)의 출력을 전기적인 신호처리에 의하지 않고 기계적인 방법으로 발전기(41)의 주파수를 조정할 수 있다.In FIG. 1 of the present specification, a fixed displacement hydraulic motor is illustrated as a power generation hydraulic motor 30, but a variable displacement hydraulic motor capable of changing the rotational speed of a motor even when a flow rate is constant as shown in FIG. 31) can of course be used. Since the variable displacement hydraulic motor 31 can change the flow rate required for one revolution, the rotational speed and the rotation torque of the hydraulic motor 31 can be adjusted regardless of the change in the supplied flow rate. In addition, when the variable displacement hydraulic motor 31 is mounted, it is possible to adjust the frequency of the generator 41 in a mechanical manner without the output of the generator 41 by electrical signal processing.

제2라인(50)은 발전용 유압모터(30)의 토출구와 연결되어 있고, 제3라인(60)은 제1라인(20)과 제2라인(50)을 연결하며, 제4라인(70)은 제3라인(60)과 제1라인(20)이 교차된 교차지점(A)에서 분기되어 있고, 제5라인(80)은 제2라인(50)에서 분기되어 교차지점(A)과 연결되어 있으며, 제6라인(90)은 제2라인(50)에서 분기되어 제4라인(70)과 연결되어 있다.The second line 50 is connected to the discharge port of the power generation hydraulic motor 30, the third line 60 connects the first line 20 and the second line 50, the fourth line 70 ) Is branched at the intersection A where the third line 60 and the first line 20 intersect, and the fifth line 80 branches at the second line 50 to cross the intersection A. The sixth line 90 is connected to the fourth line 70 by branching from the second line 50.

수직축 블레이드(100)는 제5라인(80)에 설치된 수직유압모터(101)와, 제6라인(90)에 설치된 수직유압펌프(102)와, 수직유압모터(101) 및 수직유압펌프(102)와 연결되고 증속을 위한 수직증속기(103)와, 수직증속기(103)와 연결되고 지면에 대해 수직으로 배치된 수직축(104)과, 수직축(104)에 회전가능하게 설치된 수직블레이드(105)를 포함한다.The vertical shaft blade 100 includes a vertical hydraulic motor 101 installed at the fifth line 80, a vertical hydraulic pump 102 installed at the sixth line 90, a vertical hydraulic motor 101 and a vertical hydraulic pump 102. ) And a vertical speed increaser 103 for increasing speed, a vertical axis 104 connected to the vertical speed increaser 103 and disposed perpendicular to the ground, and a vertical blade 105 rotatably installed on the vertical axis 104. ).

이러한 수직축 블레이드(100)는 초기 기동을 위한 회전력 발생을 위하여 강 한 풍속이 요구되므로 초기 기동시 수평축 블레이드(10)로부터 발생된 유압동력의 일부를 전달받아 사용하기 위한 수직유압모터(101)가 설치되어 있다.Since the vertical shaft blade 100 is required to have a strong wind speed for generating a rotational force for initial startup, a vertical hydraulic motor 101 is installed to receive and use a portion of the hydraulic power generated from the horizontal shaft blade 10 during initial startup. It is.

예압 저유기(110)는 제2라인(50)의 끝단에 설치된다. 수평 및 수직 유압펌프(14,102)와 예압 저유기(110)는 상대적인 위치 차이가 발생하므로 각 유압펌프(14,102)에는 흡입압력을 요구하지만 외부 동력의 공급은 없어야 하므로 자체적인 압력보상을 통하여 수평 및 수직 유압펌프(14,102)에 흡입압력을 제공하기 위하여 예압 저유기(110)가 설치되고, 저압의 작동유를 저장한다.The preload oil reservoir 110 is installed at the end of the second line 50. Since the horizontal and vertical hydraulic pumps 14 and 102 and the preload oil reservoir 110 have a relative position difference, each hydraulic pump 14 and 102 requires suction pressure, but no external power must be supplied. In order to provide suction pressure to the hydraulic pumps 14 and 102, a preload oil reservoir 110 is installed and stores hydraulic oil of low pressure.

이러한 예압 저유기(110)는 구조적인 측면에서는 하기의 고압 축압기(120)와 유사하며, 스프링 또는 가스 압력을 봉입한 고무막(미도시)이나 피스톤 챔버(미도시)를 가지며, 저탄성의 스프링 또는 저압의 가스압력을 봉입한다.The preload oil reservoir 110 is similar in structure to the high pressure accumulator 120 described below, and has a rubber membrane (not shown) or a piston chamber (not shown) enclosed with a spring or gas pressure, and has a low elasticity. Enclose a spring or low pressure gas pressure.

고압 축압기(120)는 제4라인(70)의 끝단에 설치된다. 고압 축압기(120)의 기능을 살펴보면, 유압펌프로부터 송출되는 작동유는 그 구조에 의하여 압력맥동 또는 유량맥동을 가지며, 풍속 또는 풍량의 갑작스러운 변화 등에 의하여 유량이 감소하거나 증가하므로 고압 축압기(120)는 초기 기동 이후 정상상태일 때 고압의 작동유를 저장하며, 공급 유량의 감소가 발생할 경우 작동유를 공급하며, 공급 유량이 증가할 경우 작동유를 저장한다.The high pressure accumulator 120 is installed at the end of the fourth line 70. Looking at the function of the high pressure accumulator 120, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump has a pressure pulsation or flow rate pulsation by the structure, the flow rate decreases or increases due to a sudden change in the wind speed or air volume, etc. ) Stores the high pressure hydraulic fluid in the normal state after the initial start-up, supplies the hydraulic fluid when the supply flow decreases, and stores the hydraulic fluid when the supply flow increases.

한 쌍의 선택밸브(130)는 제5라인(80)의 수직유압모터(101)가 설치된 양측으로 각각 설치되고, 초기 기동시 제5라인(80)이 연통되도록 하며, 초기 기동 이후 전환되어 제5라인(80)이 차단되고 수직유압모터(101)가 무부하 운전되도록 작동한다.The pair of selector valves 130 are installed at both sides of the vertical hydraulic motor 101 of the fifth line 80, respectively, to allow the fifth line 80 to communicate with each other during initial startup, and are switched after the initial startup. Five lines 80 are cut off and the vertical hydraulic motor 101 operates to operate at no load.

수직축 구동밸브(140)는 제1라인(20)의 교차지점(A)과 발전기(40)의 사이에 설치되고, 수직축 블레이드(100)의 강제 구동을 결정하는 밸브로서 가변형 스프링조절기구(141)가 포함되어 있으며, 가변형 스프링조절기구(141)에 의해 초기 기동시 제1라인(20)을 차단하고, 초기 기동 이후 전환되어 제1라인(20)이 연통되도록 작동한다.The vertical shaft drive valve 140 is installed between the crossing point A of the first line 20 and the generator 40, and the variable spring control mechanism 141 as a valve for determining the forced driving of the vertical shaft blade 100. Is included, the first spring 20 is blocked by the variable spring adjustment mechanism 141 at the initial startup, and is switched after the initial startup is operated so that the first line 20 is in communication.

제7라인(150)은 제2라인(50)에서 분기되어 수평유압펌프(14)의 흡입구와 연결되어 있다.The seventh line 150 is branched from the second line 50 and connected to the suction port of the horizontal hydraulic pump 14.

상기에서, 제1라인(20)과 제7라인(150)을 연결하며 수평유압펌프(14)의 흡입구와 토출구 측에 배치된 스위블 조인트(260)(swivel joint)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable to further include a swivel joint 260 which is connected to the first line 20 and the seventh line 150 and disposed on the inlet and outlet sides of the horizontal hydraulic pump 14.

스위블 조인트(260)는 일반적으로 모터에서 사용하는 슬립링(slip ring)과 그 목적이 동일하며, 고정된 배관과 회전 또는 왕복 운동을 하는 배관을 서로 연결하는 작동유를 공급하는 기능을 한다.The swivel joint 260 is generally the same as the slip ring (slip ring) used in the motor, and serves to supply the operating oil for connecting the pipe fixed and the pipe in rotation or reciprocating motion with each other.

상기에서, 제1파일럿 라인(160)과 제2파일럿 라인(170)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable to further include a first pilot line 160 and the second pilot line 170.

제1파일럿 라인(160)은 제6라인(90) 및 선택밸브(130)와 연결되고, 제6라인(90)에 작동유가 공급되면 선택밸브(130)가 전환되도록 선택밸브(130)에 압력을 가한다. 제2파일럿 라인(170)은 제6라인(90) 및 수직축 구동밸브(140)와 연결되고, 제6라인(90)에 작동유가 공급되면 수직축 구동밸브(140)가 전환되도록 수직축 구동밸브(140)에 압력을 가한다.The first pilot line 160 is connected to the sixth line 90 and the selector valve 130, and when the hydraulic oil is supplied to the sixth line 90, the pressure is applied to the selector valve 130 so that the selector valve 130 is switched. Add. The second pilot line 170 is connected to the sixth line 90 and the vertical shaft drive valve 140, and when the hydraulic oil is supplied to the sixth line 90, the vertical shaft drive valve 140 is switched so that the vertical shaft drive valve 140 is switched. Pressure).

또한, 압력안전밸브(180)를 더 포함하는 것이 바람직하며, 압력안전밸브(180)는 제3라인(60)에 설치되어 사용압력을 제한하여 과부하에 의한 고압의 발생을 방지하는 기능을 한다.In addition, it is preferable to further include a pressure safety valve 180, the pressure safety valve 180 is installed in the third line 60 to limit the use pressure to prevent the generation of high pressure due to overload.

나아가, 작동유의 방향을 제어하는 제1 내지 제7체크밸브(190~250)를 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable to include the first to seventh check valve (190 to 250) for controlling the direction of the working oil.

제1체크밸브(190)는 제1라인(20)의 수평유압펌프(14)의 토출구와 교차지점(A) 사이에 설치되고, 작동유가 수평유압펌프(14) 측에서 발전용 유압모터(30) 측으로 공급되도록 하며, 제2체크밸브(200)는 제2라인(50)에 설치되고, 작동유가 발전용 유압모터(30) 측에서 예압 저유기(110) 측으로 공급되도록 하며, 제3체크밸브(210)는 제5라인(80)에 설치되고, 작동유가 선택밸브(130) 측에서 예압 저유기(110) 측으로 공급되도록 하며, 제4체크밸브(220)는 제6라인(90)에 설치되고, 작동유가 예압 저유기(110) 측에서 수직유압펌프(102) 측으로 공급되도록 하며, 제5,6체크밸브(230,240)는 제6라인(90)에 각각 설치되고, 작동유가 수직유압펌프(102) 측에서 고압 축압기(120) 측으로 공급되도록 하며, 제7체크밸브(250)는 제7라인(150)에 설치되고, 작동유가 예압 저유기(110) 측에서 수평유압펌프(14) 측으로 공급되도록 한다.The first check valve 190 is installed between the discharge port of the horizontal hydraulic pump 14 of the first line 20 and the intersection point A, and the hydraulic oil 30 for power generation at the horizontal hydraulic pump 14 side. The second check valve 200 is installed in the second line 50, the hydraulic oil is supplied to the pre-pressure reservoir 110 side from the hydraulic motor 30 for power generation, and the third check valve 210 is installed in the fifth line 80, the hydraulic oil is supplied to the preload reservoir 110 from the selection valve 130 side, the fourth check valve 220 is installed in the sixth line (90). The hydraulic oil is supplied from the preload reservoir 110 to the vertical hydraulic pump 102, and the fifth and sixth check valves 230 and 240 are respectively installed in the sixth line 90, and the hydraulic oil is installed in the vertical hydraulic pump ( 102 to be supplied to the high-pressure accumulator 120 side, the seventh check valve 250 is installed in the seventh line 150, the hydraulic oil in the pre-pressure reservoir 110 side horizontal hydraulic pump (14) to be supplied.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation state of the hybrid wind power generation system of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 초기 기동시에 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 살펴보기로 한 다. 초기 기동시란 시스템 내의 모든 장치가 완전히 정지된 상태에서 미풍이 불어 풍력 발전이 시작되는 때를 말한다.First, let's look at the operating state of the hybrid wind power generation system at the initial start-up. Initial start-up is when the wind is started by blowing the breeze with all devices in the system completely stopped.

미풍이 불어 수평블레이드(12)가 회전하면, 수평블레이드(12)의 회전력은 수평축(11)에 의해 수평증속기(13)로 전달되고, 수평증속기(13)가 회전하기 시작하면 수평유압펌프(14)의 흡입구에서 음압(negative pressure)이 발생한다. 이 음압에 의하여 예압 저유기(110)의 작동유는 제2라인(50)을 따라 제2라인(50)과 교차된 제7라인(150)을 따라 제7체크밸브(250)를 통과하고 스위블 조인트(260)를 통과하여 수평유압펌프(14)의 흡입구로 공급된다.When the breeze blows and the horizontal blade 12 rotates, the rotational force of the horizontal blade 12 is transmitted to the horizontal accelerator 13 by the horizontal shaft 11, and the horizontal hydraulic pump starts to rotate when the horizontal accelerator 13 starts to rotate. Negative pressure occurs at the inlet of (14). Due to this negative pressure, the hydraulic oil of the preload reservoir 110 passes through the seventh check valve 250 along the seventh line 150 along the second line 50 and intersects with the second line 50, and swivel joint. Passed through 260 is supplied to the suction port of the horizontal hydraulic pump (14).

또한, 수평블레이드(12)에 의해 발생한 회전력에 의하여 수평유압펌프(14)의 토출구를 통하여 작동유를 토출한다. 수평유압펌프(14)로부터 토출된 작동유는 제1라인(20)을 따라 스위블 조인트(260)를 통과하고 제1체크밸브(190)를 통과한다.In addition, the hydraulic oil is discharged through the discharge port of the horizontal hydraulic pump 14 by the rotational force generated by the horizontal blade (12). The hydraulic oil discharged from the horizontal hydraulic pump 14 passes through the swivel joint 260 along the first line 20 and passes through the first check valve 190.

이때, 수직축 블레이드(100)가 작동하지 않는 상태에서는 수직축 구동밸브(140)가 작동하지 않는다. 따라서, 수평유압펌프(14)로부터 토출된 작동유는 수직축 구동밸브(140)에 의해 제3라인(60)을 따라 압력안전밸브(180) 측으로, 제4라인(70)을 따라 고압 축압기(120) 측으로, 제6라인(90)을 따라 제6체크밸브(240) 측으로, 제5라인(80)을 따라 선택밸브(130) 측으로 각각 유동한다.At this time, the vertical shaft drive valve 140 does not operate in a state in which the vertical shaft blade 100 does not operate. Accordingly, the hydraulic oil discharged from the horizontal hydraulic pump 14 is driven by the vertical shaft drive valve 140 to the pressure safety valve 180 along the third line 60 and the high pressure accumulator 120 along the fourth line 70. ) Flows to the sixth check valve 240 side along the sixth line 90 and to the selector valve 130 along the fifth line 80.

여기에서, 압력안전밸브(180)의 작동압력에 도달하지 않는 한 압력안전밸브(180)를 통한 유동은 없으며, 제6체크밸브(240(의 설치방향에 의하여 이를 통한 유동도 없고, 고압 축압기(120)를 충진하는 유동과 선택밸브(130)를 통한 유동만 발생한다.Here, there is no flow through the pressure safety valve 180 unless the operating pressure of the pressure safety valve 180 is reached, and there is no flow through it according to the installation direction of the sixth check valve 240, and the high pressure accumulator Only the flow filling the 120 and the flow through the selection valve 130 occurs.

선택밸브(130)는 스프링에 의하여 상단 위치에 있으므로 선택밸브(130)로 공급된 작동유는 수직유압모터(101)를 거쳐 다시 선택밸브(130)로 공급되고, 제3체크밸브(210)를 거쳐 예압 저유기(110)로 복귀한다.Since the selector valve 130 is in the upper position by a spring, the hydraulic oil supplied to the selector valve 130 is supplied to the selector valve 130 again through the vertical hydraulic motor 101 and then through the third check valve 210. Return to the preload reservoir 110.

수직유압모터(101)에 공급되는 작동유에 의해 수직유압모터(101)가 회전하게 되며, 발생한 회전력은 수직증속기(103)를 통하여 수직블레이드(105)를 강제 회전시킨다.The vertical hydraulic motor 101 is rotated by the hydraulic oil supplied to the vertical hydraulic motor 101, and the generated rotational force forcibly rotates the vertical blade 105 through the vertical accelerator 103.

다음으로, 초기 기동 이후 수직축 블레이드(100) 및 수평축 블레이드(10)의 회전이 가능한 적정 풍력이 유지될 때인 정상 상태에서 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 살펴보기로 한다. Next, the operation state of the hybrid wind power generation system in a normal state when the proper wind power capable of rotating the vertical blade 100 and the horizontal blade 10 after the initial start is maintained will be described.

정적 회전 저항은 동적 회전 저항보다 크므로 수직블레이드(105)의 정적 회전 저항을 극복한 이후에는 수평블레이드(12)에 의해 발생한 회전력을 발전기(40)의 작동에 사용한다.Since the static rotational resistance is greater than the dynamic rotational resistance, after overcoming the static rotational resistance of the vertical blade 105, the rotational force generated by the horizontal blade 12 is used for the operation of the generator 40.

다시 말하면, 수평블레이드(12)에 의해 수평유압펌프(14)에서 발생한 유압동력을 수직유압모터(101)로 공급하여 수직블레이드(105)를 강제 회전시켜 수직블레이드(105)가 정적 회전 저항을 극복하도록 한다.In other words, by supplying the hydraulic power generated in the horizontal hydraulic pump 14 by the horizontal blade 12 to the vertical hydraulic motor 101 forcibly rotates the vertical blade 105, the vertical blade 105 overcomes the static rotational resistance Do it.

이렇게 수직블레이드(105)가 정적 회전 저항을 극복하여 회전하기 시작한 후 외부로부터 공급되는 풍력에 의하여 스스로 회전하기 시작하면, 수직축(104)과 연결되어 있는 수직증속기(103)를 통하여 수직유압펌프(102)가 작동하고, 수직유압펌프(102)는 제6라인으로 작동유를 공급한다. When the vertical blade 105 starts to rotate by overcoming the static rotational resistance and then starts to rotate by wind power supplied from the outside, the vertical hydraulic pump through the vertical accelerator 103 connected to the vertical shaft 104 ( 102 is operated, and the vertical hydraulic pump 102 supplies hydraulic oil to the sixth line.

이때, 수직유압펌프(102)는 예압 저유기(110)로부터 작동유를 공급받는다. 즉, 예압 저유기(110)에 저장된 작동유는 제5라인(80)을 따라 제6라인을 지나 제4체크밸브(220)를 통과하여 수직유압펌프(102)에 공급된다.At this time, the vertical hydraulic pump 102 is supplied with the working oil from the preload reservoir (110). That is, the hydraulic oil stored in the preload reservoir 110 passes through the fourth line along the fifth line 80 and passes through the fourth check valve 220 to be supplied to the vertical hydraulic pump 102.

수직유압펌프(102)에 의해 제6라인(90)에 작동유가 공급되면, 제1파일럿 라인(160)을 통하여 선택밸브(130)가 전환되도록 선택밸브(130)에 압력을 가하게 된다. 이로써, 선택밸브(130)는 하단 위치로 변경되고, 수직유압모터(101)는 선택밸브(130)에 의해 형성된 유로에 따라 무부하 운전한다.When the hydraulic oil is supplied to the sixth line 90 by the vertical hydraulic pump 102, pressure is applied to the selection valve 130 so that the selection valve 130 is switched through the first pilot line 160. As a result, the selector valve 130 is changed to the lower position, and the vertical hydraulic motor 101 operates under no load according to the flow path formed by the selector valve 130.

또한, 제6라인(90)에 작동유가 공급되어 제2파일럿 라인(170)은 수직축 구동밸브(140)가 전환되도록 수직축 구동밸브(140)에 압력을 가하게 되고, 이에 의해 수직축 구동밸브(140)가 전환된다. In addition, the operating oil is supplied to the sixth line 90 so that the second pilot line 170 pressurizes the vertical shaft driving valve 140 so that the vertical shaft driving valve 140 is switched, whereby the vertical shaft driving valve 140. Is switched.

수직축 구동밸브(140)의 전환에 따라 수평유압펌프(14)로부터 공급되는 작동유는 제1라인(20)을 따라 수직축 구동밸브(140)를 통과하여 발전용 유압모터(30)로 공급되고, 수직유압펌프(102)로부터 공급되는 작동유는 제6라인(90)을 따라 제4라인(70)을 지나고, 제1라인(20)을 지나 수직축 구동밸브(140)를 통과하여 발전용 유압모터(30)로 공급된다.As the vertical shaft drive valve 140 is switched, the hydraulic oil supplied from the horizontal hydraulic pump 14 passes through the vertical shaft drive valve 140 along the first line 20 and is supplied to the hydraulic motor 30 for power generation. The hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 102 passes through the fourth line 70 along the sixth line 90, passes through the vertical axis drive valve 140 through the first line 20, and generates the hydraulic motor 30 for generation. Is supplied.

발전용 유압모터(30)로 공급된 작동유는 다시 제2라인(50)을 따라 제2체크밸브(200)를 통과하여 예압 저유기(110)로 복귀한다.The hydraulic oil supplied to the power generation hydraulic motor 30 passes back through the second check valve 200 along the second line 50 and returns to the preload reservoir 110.

발전용 유압모터(30)는 발전기(40)로 회전력을 전달하여 발전이 이루어진다.The hydraulic motor 30 for power generation generates power by transmitting rotational force to the generator 40.

상기에서 살펴본 바와 같이, 고효율의 수평축 블레이드(10)와 수직축 블레이드(100)를 동시에 사용하여 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있다.As described above, by using the highly efficient horizontal shaft blade 10 and the vertical shaft blade 100 at the same time to maximize the space utilization, it is possible to obtain a large output with low noise.

또한, 수평축 블레이드(10)에 의해 발생한 회전력을 수직축 블레이드(100)를 강제 회전시켜 동력 손실을 줄이고 발전량을 증대시킬 수 있다.In addition, the rotational force generated by the horizontal blade 10 forcibly rotates the vertical blade 100 can reduce the power loss and increase the amount of power generated.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. Or it may be modified.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the hybrid wind power generation system of the present invention as described above, has the following advantages.

고효율의 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 사용하여 그 장점을 조합하여 구성함으로써, 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 풍향이 수시로 변하는 지형에서도 발전이 가능하다.By combining high-efficiency horizontal blades and vertical blades at the same time, the combination of the advantages, maximizing space utilization, high noise with low noise, and development in terrain where the wind direction changes frequently.

또한, 수평축 블레이드에 의해 발생한 회전력을 수직축 블레이드를 강제 회전시켜 동력 손실을 줄이고 발전량을 증대시킬 수 있다.In addition, the rotational force generated by the horizontal shaft blade forcibly rotates the vertical shaft blade to reduce the power loss and increase the amount of power generated.

Claims (4)

지면에 대해 수평으로 배치된 수평축과, 상기 수평축에 회전가능하게 설치된 수평블레이드와, 상기 수평축에 연결되고 증속을 위한 수평증속기와, 상기 수평증속기에 연결되고 유압동력을 발생시키기 위한 수평유압펌프를 포함하는 수평축 블레이드;A horizontal shaft disposed horizontally with respect to the ground, a horizontal blade rotatably installed on the horizontal axis, a horizontal accelerator connected to the horizontal axis for increasing speed, and a horizontal hydraulic pump connected to the horizontal accelerator for generating hydraulic power A horizontal shaft blade; 상기 수평유압펌프의 토출구에 연결된 제1라인;A first line connected to an outlet of the horizontal hydraulic pump; 입력단이 상기 제1라인과 연결되고 상기 수평유압펌프에 의해 발생된 유압동력으로 구동되는 발전용 유압모터;A power generation hydraulic motor connected to the first line and driven by hydraulic power generated by the horizontal hydraulic pump; 상기 발전용 유압모터와 연결되어 상기 발전용 유압모터의 구동에 의해 발전이 이루어지는 발전기;A generator connected to the power generation hydraulic motor and generating power by driving the power generation hydraulic motor; 상기 발전용 유압모터의 토출구와 연결된 제2라인;A second line connected to an outlet of the hydraulic motor for power generation; 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 제3라인;A third line connecting the first line and the second line; 상기 제3라인과 상기 제1라인이 교차된 교차지점에서 분기된 제4라인;A fourth line branched at an intersection point where the third line and the first line cross each other; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 교차지점과 연결된 제5라인;A fifth line branched from the second line and connected to the intersection point; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 제4라인과 연결된 제6라인;A sixth line branched from the second line and connected to the fourth line; 상기 제5라인에 설치된 수직유압모터와, 상기 제6라인에 설치된 수직유압펌프와, 상기 수직유압모터 및 상기 수직유압펌프와 연결되고 증속을 위한 수직증속기와, 상기 수직증속기와 연결되고 지면에 대해 수직으로 배치된 수직축과, 상기 수직축에 회전가능하게 설치된 수직블레이드를 포함하는 수직축 블레이드;A vertical hydraulic motor installed in the fifth line, a vertical hydraulic pump installed in the sixth line, a vertical speed increaser connected to the vertical hydraulic motor and the vertical hydraulic pump and connected to the vertical speed increaser, A vertical axis blade including a vertical axis disposed vertically and a vertical blade rotatably installed on the vertical axis; 상기 제2라인의 끝단에 설치되고, 저압의 작동유를 저장하며, 상기 수평유압펌프 및 상기 수직유압펌프에 흡입압력을 제공하는 예압 저유기;A preload oil reservoir installed at the end of the second line, storing a low pressure working oil, and providing suction pressure to the horizontal hydraulic pump and the vertical hydraulic pump; 상기 제4라인의 끝단에 설치되고, 고압의 작동유를 저장하며, 필요시 저장된 작동유를 공급하는 고압 축압기;A high pressure accumulator installed at the end of the fourth line and storing high pressure hydraulic oil and supplying the stored hydraulic oil if necessary; 상기 제5라인의 상기 수직유압모터가 설치된 양측으로 각각 설치되고, 초기 기동시 상기 제5라인이 연통되도록 하며, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제5라인이 차단되고 상기 수직유압모터가 무부하 운전되도록 작동하는 한 쌍의 선택밸브;The vertical hydraulic motors of the fifth line are respectively installed on both sides of the fifth line, and the fifth line is in communication with each other at the initial startup, and is switched after the initial startup to block the fifth line and operate the vertical hydraulic motor at no load. A pair of selector valves; 상기 제1라인의 상기 교차지점과 상기 발전기의 사이에 설치되고, 초기 기동시 상기 제1라인을 차단하고, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제1라인이 연통되도록 작동하는 수직축 구동밸브; 및 A vertical shaft driving valve installed between the crossing point of the first line and the generator and blocking the first line at an initial start-up, and switched after the initial start-up to communicate with the first line; And 상기 제2라인에서 분기되어 상기 수평유압펌프의 흡입구와 연결된 제7라인;을 포함하는 복합형 풍력 발전시스템.And a seventh line branched from the second line and connected to a suction port of the horizontal hydraulic pump. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제6라인 및 상기 선택밸브와 연결되고, 상기 제6라인에 작동유가 공급되면 상기 선택밸브가 전환되도록 상기 선택밸브에 압력을 가하는 제1파일럿 라인과,A first pilot line connected to the sixth line and the selection valve and configured to pressurize the selection valve so that the selection valve is switched when hydraulic oil is supplied to the sixth line; 상기 제6라인 및 상기 수직축 구동밸브와 연결되고, 상기 제6라인에 작동유가 공급되면 상기 수직축 구동밸브가 전환되도록 상기 수직축 구동밸브에 압력을 가하는 제2파일럿 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 풍력 발전시스 템.And a second pilot line connected to the sixth line and the vertical shaft driving valve and applying pressure to the vertical shaft driving valve so that the vertical shaft driving valve is switched when the hydraulic oil is supplied to the sixth line. Type wind power system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3라인에 설치되어 사용압력을 제한하여 과부하에 의한 고압의 발생을 방지하는 압력안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 풍력 발전시스템.The wind turbine system of claim 3, further comprising a pressure relief valve installed in the third line to prevent the generation of high pressure by overload by limiting the use pressure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1라인의 상기 수평유압펌프의 토출구와 상기 교차지점 사이에 설치되고, 작동유가 상기 수평유압펌프 측에서 상기 발전용 유압모터 측으로 공급되도록 하는 제1체크밸브와,A first check valve installed between the discharge port of the horizontal hydraulic pump and the intersection point of the first line, so that hydraulic fluid is supplied from the horizontal hydraulic pump to the power generation hydraulic motor; 상기 제2라인에 설치되고, 작동유가 상기 발전용 유압모터 측에서 상기 예압 저유기 측으로 공급되도록 하는 제2체크밸브와,A second check valve installed in the second line and configured to supply hydraulic oil from the power generation hydraulic motor to the preload reservoir; 상기 제5라인에 설치되고, 작동유가 상기 선택밸브 측에서 상기 예압 저유기 측으로 공급되도록 하는 제3체크밸브와,A third check valve installed in the fifth line and configured to supply hydraulic oil from the selection valve side to the preload reservoir; 상기 제6라인에 설치되고, 작동유가 상기 예압 저유기 측에서 상기 수직유압펌프 측으로 공급되도록 하는 제4체크밸브와,A fourth check valve installed in the sixth line and configured to supply hydraulic oil from the preload reservoir to the vertical hydraulic pump; 상기 제6라인에 각각 설치되고, 작동유가 상기 수직유압펌프 측에서 상기 고압 축압기 측으로 공급되도록 하는 두 개의 제5,6체크밸브와,Two fifth and sixth check valves respectively installed in the sixth line and configured to supply hydraulic oil from the vertical hydraulic pump to the high pressure accumulator; 상기 제7라인에 설치되고, 작동유가 상기 예압 저유기 측에서 상기 수평유압 펌프 측으로 공급되도록 하는 제7체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 풍력 발전시스템.And a seventh check valve installed at the seventh line and configured to supply hydraulic oil from the preload reservoir to the horizontal hydraulic pump.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287178A (en) 1998-03-31 1999-10-19 Kayaba Ind Co Ltd Generating set
JP2003193956A (en) 2001-12-21 2003-07-09 Komatsu Ltd Wind power generating device
JP2005248738A (en) 2004-03-02 2005-09-15 Fuchu Giken:Kk Operation control method for wind power generator
JP2006090246A (en) 2004-09-27 2006-04-06 Toru Fukushima Wind turbine generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287178A (en) 1998-03-31 1999-10-19 Kayaba Ind Co Ltd Generating set
JP2003193956A (en) 2001-12-21 2003-07-09 Komatsu Ltd Wind power generating device
JP2005248738A (en) 2004-03-02 2005-09-15 Fuchu Giken:Kk Operation control method for wind power generator
JP2006090246A (en) 2004-09-27 2006-04-06 Toru Fukushima Wind turbine generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113819005A (en) * 2021-10-26 2021-12-21 陕西辰玛风力发电有限公司 Horizontal shaft wind power water injection control system and control method thereof

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