JP2000274347A - Wind power generating device - Google Patents

Wind power generating device

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JP2000274347A
JP2000274347A JP11078978A JP7897899A JP2000274347A JP 2000274347 A JP2000274347 A JP 2000274347A JP 11078978 A JP11078978 A JP 11078978A JP 7897899 A JP7897899 A JP 7897899A JP 2000274347 A JP2000274347 A JP 2000274347A
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cable
wind
brush
wind direction
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弘 岡田
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the wear between a slip ring and a brush to extend the life and to reduce the weight or improve the wind direction follow-up property in a horizontal shaft type wind power generator having a wind direction follow-up mechanism by providing a slip ring device between a cable for transporting the generated power and a load device. SOLUTION: In a rotary joint part, a cable 15 is electrically and mechanically connected to a brush 6. Another brush 27 is fixed to a housing 33 having electric insulating property. Further, a plurality of slip rings 34 and 31 are fitted to a shaft 28, and a plurality of thrust washers 27 and 29 are arranged. On the other hand, both upper and lower covers 35 and 30 are fitted to the housing 33, and fixed by a thermally contractible cable 32. When the wind direction is frequenlty changed, each cable 15, 13 is twisted to some degree to generate a torque exceeding the static torque between the brush 26 and each slip ring 34, 31, these are relatively rotated. According to this, the unnecessary wear between the brush 26 with each slip ring 34, 31 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は風力発電装置などの
風向追従を容易にした電力輸送経路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power transportation route for a wind power generator or the like, which facilitates following a wind direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、水平軸風車型風力発電機で発電し
た電力を輸送する経路において、スリップリングとブラ
シより構成されるスリップリング装置を用いて風向に追
従して水平面内に回転する風力発電機に対して電力輸送
ケーブルがよじれないようにした機構は知られている。
スリップリングと言うだけでスリップリングとブラシで
構成した装置全体を意味する言葉として用いられている
場合が多いが、本明細書ではより明確な表現をするため
スリップリングとブラシより構成された組立体をスリッ
プリング装置と称する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a path for transporting electric power generated by a horizontal axis wind turbine type wind power generator, a wind power generator rotates in a horizontal plane following a wind direction by using a slip ring device composed of a slip ring and a brush. Mechanisms are known that prevent the power transport cable from kinking the machine.
In many cases, the term “slip ring” alone is used to mean the entire device constituted by the slip ring and the brush, but in the present specification, an assembly constituted by the slip ring and the brush is used for a clearer expression. Is called a slip ring device.

【0003】図7に示すのは従来のアップウインド型水
平軸風車型風力発電機の部分断面斜視図である。ヨー装
置とスリップリング装置部を解説するために、特にこの
部分のみ強調して図解している。支柱63に支えられた
アップウインド型水平軸風車型風力発電機は風向に追従
して水平面内に自在に回動するヨー装置61を設けてい
る。風向に正対した風車羽根51の回転により、軸52
を通じて発電機53が回転する。発電した電力はケーブ
ル57、57によりブラシ押えばね58、58により押
し付けられたブラシ54、54に伝えられ、スリップリ
ング65、65に流れる。スリップリング65、65に
はケーブル64、64がつながれている。このとき風向
が変化すると尾翼56の働きで、常に風車羽根51は風
に対して直角になろうとして、軸受け59、59により
ヨーシャフト60を中心に回転する。セットボルト62
はヨーシャフト60と支柱63を固定するものである。
FIG. 7 is a perspective view, partly in section, of a conventional upwind type horizontal axis windmill type wind power generator. In order to explain the yaw device and the slip ring device, only this portion is particularly illustrated. The upwind type horizontal axis windmill type wind power generator supported by the support 63 is provided with a yaw device 61 which freely rotates in a horizontal plane following the wind direction. The rotation of the wind turbine blade 51 facing the wind direction causes the shaft 52 to rotate.
Through this, the generator 53 rotates. The generated power is transmitted to the brushes 54, 54 pressed by the brush holding springs 58, 58 by the cables 57, 57, and flows to the slip rings 65, 65. Cables 64, 64 are connected to the slip rings 65, 65. At this time, if the wind direction changes, the tail blades 56 work to rotate the wind turbine blades 51 around the yaw shaft 60 by the bearings 59, 59 so as to always become perpendicular to the wind. Set bolt 62
Is for fixing the yaw shaft 60 and the support 63.

【0004】発電した電力を導線(以下ケーブルとい
う)で風力発電機を支える支柱の下部へと送電する経路
に、上記ヨー装置を通過させなければならない。簡単な
風力発電装置はケーブルをヨー装置の回転中心部を通す
だけで特別なスリップリング装置を設けない。風向がほ
とんど変化しない平野などではケーブルはよじれない。
また、風力発電機ユニットが同じ方向へばかり回転する
わけでもないので、ケーブルのよじれが戻されることも
しばしばある。この場合はスリップリング装置は特に必
要でない。しかし、山間部や建物が多い住宅地では地形
や樹木、建造物の影響を受け、風向は頻繁に変化する。
支柱が十分に長く、風向変化がランダムに発生する地方
ではケーブルのよじれの許容範囲であれば、ある程度の
時間はスリップリング装置なしで対応できる。一般的な
水平軸型風力発電機は、どのような場所で使われてもよ
いようにヨー装置の中にスリップリング装置を設けてい
る。
[0004] The yaw device must be passed through a path for transmitting the generated power to a lower portion of a column supporting a wind power generator by a conducting wire (hereinafter referred to as a cable). Simple wind turbines simply pass the cable through the center of rotation of the yaw device and do not provide a special slip ring device. In a plain where the wind direction hardly changes, the cable does not twist.
Also, as the wind generator units do not rotate only in the same direction, the cable kinks are often unwound. In this case, a slip ring device is not particularly required. However, in mountainous areas and residential areas with many buildings, the wind direction changes frequently due to the topography, trees and buildings.
In regions where the columns are long enough and the wind direction changes randomly, the cable can be tolerated for some time without the slip ring device if it is within the allowable range of cable kinks. A typical horizontal axis wind power generator has a slip ring device in a yaw device so that it can be used in any place.

【0005】従来のスリップリング装置は前述の例のよ
うにヨー装置の付近に設けられているので、風向が変化
する度に時々刻々回転リングとブラシは摺動することに
なる。また、ブラシの摩擦抵抗のため、微風での風向追
従性を損ねている。リングとブラシは摺動によって摩耗
するため、摩耗代を見越してある程度の大きさに設計さ
れ、大きなスペースを必要とする。ハウジングも含め重
量も大きくなる。
[0005] Since the conventional slip ring device is provided near the yaw device as in the above-described example, the rotating ring and the brush slide every moment when the wind direction changes. In addition, the frictional resistance of the brush impairs the ability to follow the wind direction in a slight wind. Since the ring and the brush are worn by sliding, the ring and the brush are designed to have a certain size in anticipation of a wear allowance and require a large space. The weight including the housing also increases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は長年フィール
ドで実際に風力発電機を使ってきた経験によって導き出
したものである。すなわち、スリップリング装置のない
簡易型の水平軸型風力発電機を使ってきて気づいたこと
は1.スリップリング装置がないとその分回転摩擦が少
なく、微風でも容易に風向に追従して風向に風車の回転
面が正対し(風車回転面が風向に直角となり)風向変化
を伴う弱い風でも効率良く風の力を捕らえることができ
る。2.風向変化に対してスリプリング装置が直接つな
がってないとケーブルば一時よじれるが、風の変化によ
っては自然によじれが戻ることがある。3.日本各地
(数100箇所:北半球)で風力発電機を運転した経験
から、右回転、左回転を繰り返した後の傾向は、下から
風車を見上げて左回転によじれていく。4.したがっ
て、風車を運転して、ある時間が経過してから、下部の
ケーブルのコネクターを外して、左回りによりを戻して
いた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been derived from years of experience in the field using wind power generators. In other words, I have noticed using a simple horizontal axis wind generator without a slip ring device. Without the slip ring device, there is little rotational friction, and the wind surface easily follows the wind direction even in a slight wind, and the rotating surface of the wind turbine faces the wind direction (the rotating surface of the wind turbine is at right angles to the wind direction). Can capture the power of the wind. 2. If the slipping device is not directly connected to the wind direction change, the cable will be kinked temporarily, but depending on the change in wind, the kinking may return naturally. 3. Based on the experience of operating wind power generators in various parts of Japan (several hundred locations in the northern hemisphere), the tendency after repeated clockwise and counterclockwise rotations is skewed to the left by looking up at the windmill from below. 4. Therefore, after a certain period of time has passed since the operation of the windmill, the connector of the lower cable was disconnected, and the windmill was turned counterclockwise.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上の経験から、スリッ
プリング装置を風力発電機ヨー装置の近くに組み込むよ
り、ヨー装置から離れた下部にある負荷装置の中間に装
着する方がより合理的であることが推測された。
According to the above experience, it is more reasonable to mount the slip ring device in the middle of a load device located at a lower position away from the yaw device than to install the slip ring device near the wind generator yaw device. That was speculated.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例にもとずき図面
を参照して説明する。図1は本発明の1実施例を示す全
体図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing one embodiment of the present invention.

【0009】図1において風車羽根1、発電機3および
尾翼4を備え、風向きに追従するヨー装置6を設け、垂
直の支柱に取り付けるアップウインド型水平軸風車型風
力発電機を示す。支柱7まわりを詳しく述べると、図1
に示すように、風力発電機全体は支柱7およびジョイン
ト16および支柱17によって支えられ、支柱7は分配
金具8によって少なくとも3本の支線10、10によっ
てて地上19にアンカーボルト11、11などで垂直に
固定されている。支柱6はジョイント16によって下部
支柱17と連結されている。なお、固定金具9は分配金
具8を支柱7に固定するためのものである。また、下部
支柱17の下端は図のように先の尖った物で構成し、凹
形のくぼみを設けた支持板18で地上19に固定する。
風力発電機全体は、ほぼ水平に保たれている。また、風
車回転軸2と発電機3の間に増速機を入れる場合も同様
の作用をする。
FIG. 1 shows an upwind type horizontal axis windmill type wind generator having a windmill blade 1, a generator 3 and a tail 4, a yaw device 6 for following the wind direction, and attached to a vertical support. The details around the column 7 are shown in FIG.
As shown in the figure, the whole wind power generator is supported by a support 7 and a joint 16 and a support 17, and the support 7 is vertically mounted on a ground 19 by at least three support lines 10 and 10 by distribution bolts 8 with anchor bolts 11, 11. It is fixed to. The column 6 is connected to the lower column 17 by a joint 16. In addition, the fixing metal 9 is for fixing the distribution metal 8 to the column 7. The lower end of the lower support 17 is made of a pointed object as shown in the figure, and is fixed to the ground 19 by a support plate 18 having a concave recess.
The entire wind generator is kept almost horizontal. The same operation is performed when a speed-increasing gear is inserted between the windmill rotating shaft 2 and the generator 3.

【0010】発電機3で発電した電力はケーブル15で
支柱7の内部を通り、ロータリージョイント14につな
がれ、下部ケーブル13を通じて負荷装置12に結線さ
れている。ロータリージョイント14はスリップリング
装置の一種であるが、図1の1実施例は一般的なスリッ
プリング装置と違い堅固な構造物に固定していない。図
1のケーブル13も実はよじれるので、このような名称
とした。ケーブル15とケーブル13の長さの配分は制
限しない。ケーブル15とケーブル13のよじれの合計
が柔軟にロータリージョイント13の不必要な回転を制
限してくれるのである。
The electric power generated by the generator 3 passes through the inside of the column 7 with a cable 15, is connected to a rotary joint 14, and is connected to a load device 12 through a lower cable 13. Although the rotary joint 14 is a kind of slip ring device, the embodiment of FIG. 1 is not fixed to a rigid structure unlike a general slip ring device. Since the cable 13 in FIG. 1 is actually twisted, such a name is used. The distribution of the lengths of the cables 15 and 13 is not limited. The total kinking of the cables 15 and 13 flexibly limits unnecessary rotation of the rotary joint 13.

【0011】図2は図1の主要部分を説明するための拡
大断面斜視図である。図3はロータリージョイントの拡
大断面斜視図である。図4は更に理解を助けるため、ロ
ータリージョイントの断面図を示した。図5は図4のA
−Aに沿った断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional perspective view for explaining a main part of FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional perspective view of the rotary joint. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the rotary joint for further understanding. FIG. 5 shows A in FIG.
It is sectional drawing in alignment with -A.

【0012】図2によって詳細な説明をする。支柱7に
支えられたアップウインド型水平軸風車型風力発電機は
風向に追従して水平面内に自在に回動する軸受22、2
2およびヨーシャフト23より成るヨー装置6を設けて
いる。風向に正対した風車羽根1の回転により、軸2を
通じて発電機3が回転する。発電した電力はケーブル1
5により支柱7の内径に導かれる。ケーブル15は支持
金具20に固定された支持棒5に結束帯21によってヨ
ー装置6の上部で固定されている。ヨーシャフト23は
セットボルト24により支柱7に固定されている。風向
が変化すると尾翼4の働きで、常に風車羽根1は風に対
して直角になろうとして、軸受け22、22によりヨー
シャフト23を中心に回転する。この回転はケーブル1
5に伝わるが、すぐには下部に配置した図1に示すロー
タリージョイント14を相対回転させる力にはならな
い。セットボルト24はヨーシャフト23と支柱7を固
定するものである。
A detailed description will be given with reference to FIG. The upwind-type horizontal axis windmill type wind power generator supported by the column 7 has bearings 22, 2 that freely rotate in a horizontal plane following the wind direction.
The yaw device 6 including the yaw shaft 2 and the yaw shaft 23 is provided. The rotation of the wind turbine blade 1 facing the wind direction causes the generator 3 to rotate through the shaft 2. The generated power is cable 1
5 guides the inner diameter of the column 7. The cable 15 is fixed to the support rod 5 fixed to the support fitting 20 at the upper part of the yaw device 6 by a binding band 21. The yaw shaft 23 is fixed to the column 7 by a set bolt 24. When the wind direction changes, the tail blades 4 always rotate the wind turbine blade 1 around the yaw shaft 23 by the bearings 22, 22 in an attempt to become perpendicular to the wind. This rotation is cable 1
5, but does not immediately serve as a force to relatively rotate the rotary joint 14 shown in FIG. The set bolt 24 fixes the yaw shaft 23 and the column 7.

【0013】ロータリージョイント部の詳細を図3、図
4およびず図5に示す。ケーブル15、15はりん青銅
などで作られた小さなブラシ26、26に半田付けなど
で電気的ならびに機械的に結線される。ブラシ27、2
7は電気絶縁性のあるハウジング33にカシメなどで固
定されている。軸28にはスリップリング34、31が
圧入ではめ込まれている。軸28のスラスト荷重を受け
るためスラスト座金27、29、29が配置されてい
る。上部カバー35および下部カバー30はハウジング
33にはめ込まれ最後に熱収縮チューブ32などで固定
されている。ケーブル15、15とカバー35はシーリ
ング剤で固定され防水されている。36はケーブル1
5、15の抜け止めである。スリップリング34は導線
25と電気的に結合されている。作動の説明をする前に
この装置で利用するケーブルの特性を説明する。ケーブ
ルがよじれてないときは、ケーブルに回転トルクは発生
しない。ケーブルのよじれにほぼ比例してよじれを戻そ
うとするトルクが発生する。ケーブル15、15のよじ
れがスリップリング34、31とブラシ26、26の回
転起動トルクに達するまではロータリージョイント14
は作動しない。右方向、左方向と頻繁に風向が変化して
も、その度にスリップリング34、31とブラシ26、
26とは摺動しなくて、ケーブル15、15、13、1
3がある程度よじれてブラシ26、26とスリップリン
グ34、31の静止トルク以上になってから回転を始め
る。ケーブル15、15、13、13のよじれが戻され
トルクが回転中のトルク(動トルク)以下に「より」が
戻るまでスリップリング34、31とブラシ26、26
が相対回転作動する。
The details of the rotary joint are shown in FIGS. 3, 4 and 5, respectively. The cables 15, 15 are electrically and mechanically connected to small brushes 26, 26 made of phosphor bronze or the like by soldering or the like. Brush 27, 2
Reference numeral 7 is fixed to the housing 33 having electrical insulation by caulking or the like. Slip rings 34 and 31 are press-fitted on the shaft 28. Thrust washers 27, 29, 29 are arranged to receive the thrust load of the shaft 28. The upper cover 35 and the lower cover 30 are fitted into the housing 33 and are finally fixed by the heat shrink tube 32 or the like. The cables 15, 15 and the cover 35 are fixed with a sealing agent and are waterproofed. 36 is cable 1
5 and 15 are retaining. Slip ring 34 is electrically coupled to conductor 25. Before describing the operation, the characteristics of the cable used in this device will be described. When the cable is not twisted, no rotational torque is generated on the cable. Torque is generated in an almost proportionate manner to the twisting of the cable. Until the twisting of the cables 15, 15 reaches the rotation starting torque of the slip rings 34, 31 and the brushes 26, 26, the rotary joint 14 is rotated.
Does not work. Even if the wind direction changes frequently to the right and left, each time the slip rings 34 and 31 and the brush 26,
26 does not slide, and the cables 15, 15, 13, 1
The rotation of the brushes 26 and 26 and the slip rings 34 and 31 is started after the torque of the brush 3 and the slip rings 34 and 31 is increased to some extent. The slip rings 34, 31 and the brushes 26, 26 are used until the twists of the cables 15, 15, 13, 13 are returned and the torque is returned below the rotating torque (dynamic torque).
Operates relative rotation.

【0014】また、大電力を輸送する必要のある大型の
風力発電機ではケーブルの断面積が大きくなり、容易に
よじることができない。この場合は、ケーブルとは別に
たわみ易い電気伝導体で製作した回転吸収装置を風力発
電機のヨー装置とロータリジョイントの間に配置して
も、上記と同様な効果が期待できる。その1実施例を図
6に示す。硬くてたわみにくいケーブル37、37をた
わみ易いフィルム状の電導体38、38の一端に接続
し、もう一方の一端は導体39、40に接続する。導体
39、40は前述のロータリカップリング14に接続さ
れている。ケーブル37、37がよじれなくても、フィ
ルム状の電導体38、38のたわみで前述のケーブル1
5、15がよじれるのと同様な効果がある。図6にはフ
ィルム状のゼンマイ型で示したが、螺旋状やリボン状で
回転吸収しても同様の効果がある。
Further, in a large-scale wind power generator which needs to transport a large amount of electric power, the cross-sectional area of the cable is large, and the cable cannot be easily twisted. In this case, the same effect as described above can be expected even if a rotation absorbing device made of a flexible electric conductor separately from the cable is arranged between the yaw device and the rotary joint of the wind power generator. One embodiment is shown in FIG. The hard and less flexible cables 37, 37 are connected to one ends of the flexible film conductors 38, 38, and the other ends are connected to the conductors 39, 40. The conductors 39 and 40 are connected to the rotary coupling 14 described above. Even if the cables 37, 37 are not twisted, the bending of the film-like conductors 38, 38 causes the aforementioned cable 1 to be bent.
This has the same effect as twisting 5 and 15. Although FIG. 6 shows a film-shaped mainspring type, the same effect can be obtained even if the film is spirally or ribbon-shaped and rotationally absorbed.

【0015】以上述べたケーブルの回転吸収機構やフィ
ルム状の回転吸収機構と組み合わせたスリップリング装
置は、風力発電機やその関連装置に利用されるに留まら
ず、広く一般に使われているスリップリング装置の用途
分野に応用が可能である。例えば産業用ロボットの関節
機構、ケーブルリール装置、監視カメラ装置、無線設備
のアンテナ回転装置等がある。
The slip ring device combined with the above-described cable rotation absorbing mechanism or film-shaped rotation absorbing mechanism is used not only for wind power generators and related devices, but also for widely used slip ring devices. It can be applied to various application fields. For example, there are a joint mechanism of an industrial robot, a cable reel device, a surveillance camera device, an antenna rotating device of wireless equipment, and the like.

【0016】以上述べたロータリジョイントは従来のス
リップリング装置と異なり、それにつないだ入力および
出力のケーブルの回転吸収性を利用している。そのため
従来の狭い意味のスリップリング装置の単体ではない。
狭い意味でスリップリング装置単体だけで受け持ってき
た機能をケーブルにも分担させたものである。単に従来
のスリップリング装置とケーブルを組み合わせただけで
はメリットが出にくい。従来のスリップリング装置のま
まで、ケーブルの中間に接続してもスペースを広く占有
するため、例えば狭い管の支柱内径には納まらない。重
量面でもケーブルに過大な引張力を加え、耐久性の問題
が生じやすい。すなわち大幅に摩耗代を低減できるので
ブラシのばね作動代を小さく取った設計が可能である。
スリップリングの直径を小さく設計できると同時にブラ
シ機構を大幅に小さく設計できるのである。スリップリ
ング装置をケーブルの一部のようなコンパクトさに製作
できるので、風力発電機から負荷装置までを一条のケー
ブルだけで配線するような手軽さで配置することができ
るのである。
The rotary joint described above differs from a conventional slip ring device in that it utilizes the rotational absorption of input and output cables connected thereto. Therefore, it is not a single unit of the conventional narrow slip ring device.
In a narrow sense, the functions assigned to the slip ring device alone are also assigned to the cable. Simply combining a conventional slip ring device with a cable is not advantageous. Even if the conventional slip ring device is connected to the middle of the cable, it occupies a large space, so that it does not fit within, for example, the inner diameter of the column of a narrow pipe. Excessive tensile force is applied to the cable in terms of weight, and durability problems are likely to occur. That is, since the wear allowance can be greatly reduced, it is possible to design the brush spring allowance to be small.
The diameter of the slip ring can be designed to be small, and at the same time, the brush mechanism can be designed to be much smaller. Since the slip ring device can be made as compact as a part of the cable, it can be arranged as easily as wiring from the wind generator to the load device with only one cable.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は以上に説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0018】ヨー装置内のスリップリング装置のよう
に、風向が変化するたびに、スリップリングの摺動面が
動かない。ケーブルの一方向のよじれがたまりスリップ
リングとブラシの回転起動トルクに達するまではスリッ
プリング装置は作動しない。右方向、左方向と頻繁に風
向が変化しても、その度にスリップリングとブラシは摺
動しなくて、ケーブルがある方向のみによじれてスリッ
プリングとブラシの静止トルク以上になってから回転
し、ケーブルが動トルク以下に「より」が戻るまでスリ
ップリングとブラシが相対回転作動する。そのためスリ
ップリングとブラシの不必要な摩耗を防ぎ、寿命が大幅
にアップする。
Like the slip ring device in the yaw device, the sliding surface of the slip ring does not move every time the wind direction changes. The slip ring device does not operate until the cable twists in one direction and the slip ring and brush rotation starting torque is reached. Even if the wind direction changes frequently to the right or left, the slip ring and brush do not slide each time, and the cable twists only in one direction and turns after the slip ring and brush have more than the static torque. Then, the slip ring and the brush rotate relative to each other until the cable returns to a value lower than the dynamic torque. Therefore, unnecessary wear of the slip ring and the brush is prevented, and the service life is greatly increased.

【0019】逆の言い方をすれば、トータルで同じ寿命
に設計するならば、スリップリングおよびブラシの摩耗
代を少なく見積れるのでスリップリング装置全体が軽量
にシンプルに設計可能である。前述の具体的1実施例で
示したように、摩耗代が少なく見積れるのでブラシのば
ねアクションも少なくて済み、別にコイルばねが不要で
ある。実際試作したスリップリング装置も電流7Aの容
量で重さ20グラムにまとめられた。大きさも直径φ2
0mm×長さ40mmでケーブルの途中に容易に配置す
ることができる。
In other words, if the life is designed to be the same in total, the wear cost of the slip ring and the brush can be estimated to be small, so that the entire slip ring device can be simply and lightweightly designed. As shown in the specific embodiment described above, the amount of wear can be estimated to be small, so that the spring action of the brush is small, and no separate coil spring is required. The actual prototype slip ring device was also weighed at 20 grams with a capacity of 7A. Size is diameter φ2
It is 0 mm × 40 mm long and can be easily arranged in the middle of the cable.

【0020】スリップリング装置を風力発電装置の中に
配置する必要がないので、上物(支柱を中心に回転する
ヨー装置の上の物)を軽量に設計できる。このことは、
ヨー、軸受けなども軽量に製作できるので、風向追従性
が向上する。
Since there is no need to dispose the slip ring device in the wind power generator, the upper object (the upper object on the yaw device that rotates around the support) can be designed to be lightweight. This means
Yaw and bearings can also be made lightweight, which improves wind direction tracking.

【0021】上物が軽量なので運搬、据え付けおよび撤
去が容易である。携帯用風力発電機として使用する場合
は特に大きなメリットになる。
The light weight of the upper allows easy transport, installation and removal. This is particularly advantageous when used as a portable wind power generator.

【0022】スリップリング装置が上物の中に組み込ま
れないので、メンテナンスが容易になる。スリップリン
グの保守点検のため、風力発電機の位置まで近づく必要
がなく下部で実施できるので、危険を伴わない。また手
間がかからない。
Since the slip ring device is not incorporated into the upper object, maintenance becomes easy. There is no danger because the maintenance of the slip ring does not require access to the position of the wind generator and can be performed at the lower part. In addition, there is no hassle.

【0023】スリップリング装置の摩耗量が少ないの
で、金属等の電気電導体の摩耗粉による絶縁不良が少な
くなる。
Since the amount of wear of the slip ring device is small, insulation failure due to abrasion powder of an electric conductor such as a metal is reduced.

【0024】スリップリング装置の総回転数が少なくな
るので、スリップリングやブラシの材料としても高級な
金属が必ずしも必要でなく、材料選択の幅が大きくな
る。
Since the total number of revolutions of the slip ring device is reduced, a high-grade metal is not necessarily required as a material for the slip ring or the brush, and the range of material selection is increased.

【0025】なお、この発明の発電機を油圧ポンプなど
に置き換え、風のエネルギーを油圧エネルギーに変換し
たり、直接水をかくはんして風のエネルギーを熱エネル
ギーに変換することも可能である。この場合は流体継手
が必要になるが、電力輸送のスリップリング装置と同様
に回転頻度が少ないので、回転部の摩耗を少なく抑えら
れスリップリング装置と同様な効果が期待される。
The generator of the present invention can be replaced with a hydraulic pump or the like to convert wind energy to hydraulic energy or to directly agitate water to convert wind energy to heat energy. In this case, a fluid coupling is required, but since the frequency of rotation is low as in the case of the slip ring device for electric power transport, the wear of the rotating part can be suppressed to a small extent, and the same effect as the slip ring device can be expected.

【0026】[0026]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置
に本発明を適用した実施例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an embodiment in which the present invention is applied to a wind power generator provided with a horizontal axis wind turbine type wind power generator.

【図2】図1の水平軸風車型風力発電機の主要部の説明
をするための拡大部分断面図である。
FIG. 2 is an enlarged partial sectional view for explaining a main part of the horizontal axis wind turbine type wind power generator of FIG.

【図3】図1のロータリージョイントの拡大断面斜視図
である。
FIG. 3 is an enlarged sectional perspective view of the rotary joint of FIG. 1;

【図4】ロータリージョイントの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a rotary joint.

【図5】図4のA−Aに沿った断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 4;

【図6】たわみ易いフィルム状の電導体で製作した回転
吸収装置の主要部の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a main part of a rotation absorbing device made of a flexible film-shaped conductor.

【図7】従来の水平軸風車型風力発電機のスリップリン
グ装置を示す断面斜視図である。
FIG. 7 is a sectional perspective view showing a slip ring device of a conventional horizontal axis wind turbine type wind power generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、51 風車羽根 2、52 風車回転軸 3、53 発電機 4、56 尾翼 5 支持棒 7、17、63 支柱 8 分配金具 10 支線 11 アンカーボルト 13、15、37、41、64 ケーブル 14 ロータリーカップリング 20 支持金具 22、59 軸受 26、54、ブラシ 31、34、65 スリップリング 38 フィルム状の電導体 58 ブラシ押えばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 51 Windmill blade 2, 52 Windmill rotating shaft 3, 53 Generator 4, 56 Tail 5 Support rod 7, 17, 63 Support post 8 Distribution fitting 10 Branch line 11 Anchor bolt 13, 15, 37, 41, 64 Cable 14 Rotary cup Ring 20 Support bracket 22, 59 Bearing 26, 54, Brush 31, 34, 65 Slip ring 38 Film-shaped conductor 58 Brush holding spring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】風向追従機構を備えた水平軸型風力発電機
において、発電した電力を輸送するケーブルと負荷装置
との間にスリップリング装置を設けたことを特徴とする
風力発電装置。
1. A wind power generator having a wind direction following mechanism, wherein a slip ring device is provided between a cable for transporting generated power and a load device.
【請求項2】風向追従機構を備えた水平軸型風速計およ
び風見鳥など風向に追従する装置において、風速信号や
イルミネーションサインなどに電源を供給するケーブル
と信号受信装置や電源供給装置との間にスリップリング
装置を設けたことを特徴とする装置。
2. A horizontal axis anemometer provided with a wind direction tracking mechanism and a device for following a wind direction such as a weather vane, wherein a cable for supplying power to a wind speed signal, an illumination sign, and the like, and a signal receiving device and a power supply device. An apparatus characterized in that a slip ring device is provided in the device.
【請求項3】風向追従機構を備えた水平軸型風力発電機
において、発電した電力を輸送する中間にたわみ易い電
気伝導体で製作した回転吸収装置を風力発電機のヨー装
置とスリップリング装置の間に配置したことを特徴とす
る風力発電装置。
3. A horizontal axis type wind power generator having a wind direction follow-up mechanism, wherein a rotation absorbing device made of an intermediately flexible electric conductor for transporting generated power is used as a yaw device and a slip ring device of a wind power generator. A wind power generator, which is arranged between the two.
【請求項4】回転機構を備えた装置への給電や信号など
のやりとりに用いるスリップリング装置との間にたわみ
易いケーブルや請求項3のたわみ易い電気伝導体で製作
した回転吸収装置を配置したことを特徴とする電源供給
ならびに信号伝達装置。
4. A flexible cable or a rotation absorbing device made of a flexible electric conductor according to claim 3 is arranged between the device and a slip ring device used for supplying power to a device having a rotating mechanism or exchanging signals. Power supply and signal transmission device characterized by the above-mentioned.
【請求項5】ケーブルの中間に容易に接続できるよう
に、ばね作動代を小さく設計し小型化した請求項1のス
リップリング装置。
5. The slip ring device according to claim 1, wherein a spring operation allowance is designed small so as to be easily connected to the middle of the cable.
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