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풍력발전기 주축 및 날개 부하 측정시스템의 보정 및 불확실성 해석
A Calibration and Uncertainty Analysis on the Load Monitoring System for a Low Speed Shaft and Rotor Blade of a Wind Turbine 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.30 no.5 = no.248, 2006년, pp.560 - 567  

박무열 (강원대학교 대학원 메카트로닉스) ,  유능수 (강원대학교 기계.메카트로닉스공학부) ,  남윤수 (강원대학교 기계.메카트로닉스공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The exact load measurements for the mechanical parts of a wind turbine are important step both fur the evaluation of a specific wind turbine design and for a certification process. A common method for a mechanical load measurement is using a strain gauge sensing. Two main problems ought to be answer...

주제어

#스트레인 게이지 보정   #풍력 발전기   #부하 측정   #원격측정법  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 발전기 날개에 한정하여 스트레인 게이지 회로 보정 실험결과를 소개하기로 한다. 3 가지 하중 시험에 있어서, 발전기 날개에 대한 실험결과는 Fig.
  • 이 계측 방법의 실제적적용을 위하여는 스트레인 게이지 회로 보정 작업(calibration process)이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 소형 풍력발전기를 대상으로 발전기의 주축 및 날개에 걸리는 기계적 하중을 측정하는 시스템에 대한 논의를 하였다. 비접촉식 통신방법으로서 풀 브리지형 스트레인 게이지 신호 5 개 채널 데이터를 110 Hz 까지 송수신할 수 있는 블루투스근거리 통신기법이 사용되었다.
  • 본 연구는 풍력발전기의 회전축 및 회전날개에 작용하는 기계적 부하를 측정하는 모니터링시스템을 개발하는 것을 목표로 한다. Fig.
  • 본.연구에서는 축소형 풍력 발전기를 대상으로 풍력 발전기의 주축(main shaft or low speed shaft) 및 회전 날개의 부하를 측정하는 시스템을 개발한다. 앞서 제기된 2 가지 문제를 해결하는 절차가 본 논문을 통하여 자세히 소개된다.
  • 플랩 방향 하중 인가시험에 있어서도 동일한 현상이 관찰된다. 이제 얻어진 실험 데이터를 바탕으로 발전기 날개에 형성되는 굽힘 모멘트와 스트레인 게이지 출력전압 간의 관계식을 구하여 보자.
  • 이제 플랩 엣지 방향 복합 하중 실험 데이터를 사용하여 위 해석에 대한 타당성 검토를 하여 보자. 아래 그림 Fig.
  • 지금까지 풍력 발전기의 주요 기계요소에 설치된 스트레인 게이지 증폭회로를 보정하기 위한 실험방법에 대한 간략한 소개를 하였다. 다음 장에서는 1 kW 풍력 발전기를 대상으로 실험한 결과를 논의한다.

가설 설정

  • 논의의 간결을 위하여 Vx,Vy,d11, 그리고 d12는 서로 독립적이라고 가정한다. 이 조건하에서 Mx_blade 의 불확실성은 아래와 같이 주어진다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (4)

  1. IEC 61400-1, 1999, 'Wind Turbine Generator Systems - Part 1:Safety Requirements,' International Electrotechnical Commission 

  2. IEC 61400-13, 'Wind Turbine Generator Systems - Part 13: Measurements of Mechanical Loads,' International Electrotechnical Commission 

  3. Sutherland, H.J., 1999, 'On the Fatigue Analysis of Wind Turbines,' Sandia National Laboratory, SAND99-0089 

  4. Doebelin, E.O., 1990, 'Measurement Systems Application and Design,' McGraw-Hill Publishing Company, pp. 58-64 

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