Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
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Sensing Technique of Mass Imbalance for Condition Monitoring of Wind Turbine Blade

풍력발전기 블레이드 상태 모니터링을 위한 질량 불균형 감지기법

  • 이종원 (남서울대학교 건축공학과)
  • Received : 2010.07.27
  • Accepted : 2010.10.20
  • Published : 2011.01.30
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Abstract

A method to detect rotor mass imbalance, which is one of the typical faults of wind turbine, is presented for effective condition monitoring of wind turbine. Dynamic analysis for a three-bladed horizontal-axis wind turbine was carried out with adding mass to a blade for inflicting the rotor mass imbalance. It has been found that the added mass induce a resulting centrifugal force to nacelle and this leads to a transverse (relative to the rotor axis) oscillation of the nacelle. It has been also found that the amplitude of the oscillation is almost linearly increased as the added mass is increased.

본 연구에서는 효과적인 풍력발전기 블레이드의 상태 모니터링을 위하여 대표적 손상형태 중 하나인 로터의 질량 불균형으로 인한 이상상태를 감지할 수 있는 기법을 제안하였다. 이를 위하여 수평축 3-블레이드 풍력발전기를 대상으로, 블레이드 1개의 질량을 증가시키면서 로터의 질량 불균형 조건을 구현한 후 전체 풍력발전기에 대한 동력학 시뮬레이션을 수행하였다. 질량 불균형이 발생하면 부가질량에 의한 원심력에 의하여 나셀의 로터 회전축에 대한 횡방향 진동이 발생하고, 부가 질량의 크기가 커질수록 나셀 횡방향 진동의 진폭이 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다.

Keywords

References

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