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풍력터빈 블레이드 댐핑장치

전문가 제언: ○ 이 특허기술은 풍력터빈 블레이드의 진동을 분산 감쇄하기 위한 댐핑장치와 감쇄요소 부재, 댐핑 설치방안을 상세히 제시하고 있다.

○ 풍력터빈 블레이드 내의 댐퍼장치는 설치하기 용이한 구조체로서 댐핑 요소 사이에서 인터페이스 되도록 구성된다. 특정한 부재는 회전자에 댐퍼수단을 설치하기 위한 최소한의 부품이 사용되고 가능한 한 기구의 크기와 질량을 감소시키는 것이 유리하다.

○ 전체 구조는 댐퍼가 하모닉(조화) 진동 및 공기 탄성 불안정도에 안정되도록 가능한 한 근접하게 위치시키고 성능이 증가되어야 한다. 댐퍼 수단의 설치는 캐리어 구조체 자체를 변경하지 않아도 되나 요구에 따라 선택적으로 설치할 수 있어야 한다.

○ 회전자 또는 구조체에 문제를 일으키는 주파수에 다이나믹 힘을 필터링 하기 위하여 공진기라 불리는 감쇄 시스템을 장착한다. 회전 블레이드는 통상적으로 댐핑 요소의 파괴를 회피하기 위해 필요시 어느 정도 진동 피로를 받게 한다. 반진동 시스템은 회전자의 회전 속도와 조화로 공진되고 이러한 진동을 연속적으로 완화하도록 구조적으로 댐핑장치를 설계하여야 한다.

○ 선행특허로는 블레이드구조에 댐핑을 추가하는 방법들이 개발되었는데, WO 95/21327은 원하지 않는 공진방향으로 요소를 설계한 방안을, WO 99/43955에서는 수동공진감쇄 댐퍼를 제시하고 있다. PCT/US10 /26198은 블레이드의 자연주파수에 대응하는 고유진동수를 갖도록 설계하고, 유지보수가 용이하도록 액체형 주파수변동 댐퍼로서 댐핑장치의 진동분산을 상세히 공개하고 있다("?98 응용프로그램").

○ 부정적인 공력 감쇄의 문제와 와류 유발 진동수를 조절하는 방안으로, airfoil 형상의 변화를 통해 주요한 드래그를 증가시키거나 구조적으로 댐핑을 설치하여 완화시킨다. 블레이드의 새로운 설계 개선으로 구조적 감쇄장치를 증가시켜 효율성에 영향을 준다.

저자: VESTAS WIND SYSTEMS AS
자료유형: 특허정보