한국신재생에너지학회:학술대회논문집

Korean Society for New and Renewable Energy (한국신·재생에너지학회)
권호 표지

Mechanical Design and Dynamic Analysis of 3MW Rotor for Wind Energy Conversion System

3MW 풍력발전기 구조설계 및 회전자의 동특성 해석

  • 이홍기 (포항가속기연구소, 포스텍) ;
  • 김동언 (포항가속기연구소, 포스텍) ;
  • 정영규 (포항가속기연구소, 포스텍) ;
  • 한홍식 (포항가속기연구소, 포스텍) ;
  • 서형석 (포항가속기연구소, 포스텍) ;
  • 정진화 (포항가속기연구소, 포스텍)
  • Published : 2008.05.22
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Abstract

3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

Keywords