JP2001107838A

JP2001107838A - 風車およびその制御方法

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Publication number: JP2001107838A
Application number: JP2000220788A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hirai; 徹雄平井
Original assignee: HIRAI SEKKEI JIMUSHO KK
Current assignee: HIRAI SEKKEI JIMUSHO KK
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、風車に関する。【解決手段】回転自在の公転軸と、該公転軸に上下１
対として複数対が周設された軸支杆と、該軸支杆に各々
回転自在に取り付けられた風受羽根と、風受羽根の位置
決めを行うサーボモータと、風受羽根の回転位置を検出
する風受羽根軸回転位置検出器と、前記公転軸の回転位
置を検出する公転軸回転位置検出器と、風速と風向を計
測する風速風向計と、風向と風速を基に前記サーボモー
タを制御して風受羽根の回転方向を制御するサーボモー
タ制御部と、から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転自在の公転軸
と、公転軸に複数対設けられた軸支杆と、軸支杆に風受
羽根軸を介して各々回転自在に取り付けられた風受羽根
とからなる風車に関し、その風車は、回転駆動力を用い
て揚水ポンプや発電機等の駆動に適用される。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の風車としては例えば
特開昭55-131585 号公報、特開昭57-372号公報、特開昭
57-56674号公報及び特開平11-117850 号公報等に開示さ
れた構成のものがすでに知られている。特開昭55-13158
5 号公報には、自転しつつ公転する複数枚の羽と、この
羽の回転軸に各々設けられた歯車と、風車の主軸に設け
られた歯車とからなり、前記歯車が遊星歯車又はチェー
ンによって連結された構成が示されている。

【０００３】特開昭57-372号公報には、公転主軸の周囲
に対称に且つ回転自在に配設した一対の風受羽根と、該
風受羽根の下端中央位置から各々延設された自転軸と、
該自転軸に各々設けられた歯車と、前記公転主軸の下部
に設けられた歯車と、この歯車に配設された方向舵とか
らなり、前記の両歯車がタイミングベルトによって連結
された構成が示されている。

【０００４】特開昭57-56674号公報には、太陽軸の周囲
に複数本の遊星軸を公転可能に設け、該複数本の遊星軸
にそれぞれ羽根を角度を異ならせて取付け、かつ該複数
本の遊星軸を一公転につき該公転と同じ向きに半回自転
するように該太陽軸に関連づけた連動機構を設け、該遊
星軸の公転力を出力として取り出すようにした風車が開
示されている。

【０００５】また、特開平11-117850 号公報には、回転
自在な公転軸と、該公転軸に複数対設けられた軸支杆
と、該軸支杆に遊星軸を介して回転自在に各々取り付け
られ且つ受風手段を有する遊星軸枠と、前記遊星軸の下
端部に各々形成された遊星軸ベベルギアと、各遊星軸ベ
ベルギアに連結手段を介して各々連結され且つ前記公転
軸の下端部に形成された風向ベベルギアとからなる風車
が開示されており、特に、前記連結手段を両端にベベル
ギアを有するベベルギアシャフトとすることで、風車の
大型化、大出力化を可能とすることが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来例の風車は、いずれも自転しつつ公転する複数枚の
風受羽根が公転軸に機械的に連結されている。そのた
め、風受羽根の回転は、その機械的な連結の状態に基づ
いて一義的に規定され、風受羽根の回転位置設定は極め
て制限されたものであった。

【０００７】近年環境問題が大きくクローズアップされ
てきており、風車においては振動と雑音の低減が大きな
問題となってきている。そのため風車自体をシンプルな
構造として歯車等の機構部をできるだけ簡単にすること
が望まれる。また、従来の風車は、その風受羽根を歯車
等を介して回転する機構としており、必然的に装置が大
型化し、複雑な機構とならざるをえなかった。

【０００８】本発明は上記の課題を解決し、風車自体を
シンプルな構造として、信頼性の高い風車を実現するこ
とを目的とする。更に本発明は、風受羽根を、風を受け
るのに最も効率の良い方向に回転させ、風受羽根の回転
を公転軸の回転に関係なく自在に位置決めし、かつ、逆
転と停止も自在に行えるようにすることで、効率の高い
風受羽根の制御を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、風車およびそ
の制御方法を下記とすることで上記課題を解決したので
ある。 (1) 回転自在の公転軸と、該公転軸に上下１対として複
数対が周設された軸支杆と、該軸支杆に挟持され、風受
羽根軸を介して各々回転自在に取り付けられた風受羽根
と、前記風受羽根軸に直結され、自在に風受羽根の方向
の位置決めを行うサーボモータと、前記風受羽根軸の回
転位置を検出する風受羽根回転位置検出器と、前記公転
軸の回転位置を検出する公転軸回転位置検出器と、風速
と風向を計測する風速風向計と、該風速風向計から入力
される風向と風速、および、前記公転軸の回転位置を入
力とし、前記サーボモータの制御を行うことで風受羽根
の方向を制御するサーボモータ制御部と、から構成され
る風車。 (2) 回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対設けられた
軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各々回転自在
に取り付けられた風受羽根とからなる風車の風受羽根の
方向を、風速風向計で計測した風の風向と風速、およ
び、風車の公転軸の回転位置を入力として制御を行い、
風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であって、風
車の起動時、定常時、強風時、暴風の吹く非常時、のそ
れぞれの状態に応じて、風受羽根の方向を制御する制御
パターンを設定するようにしたことを特徴とする風車の
制御方法。 (3) 回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対設けられた
軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各々回転自在
に取り付けられた風受羽根とからなる風車の風受羽根の
方向を、風速風向計で計測した風の風向と風速、およ
び、風車の公転軸の回転位置を入力として制御を行い、
風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であって、前
記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上の風上の
地点から公転円周上に90゜遡った地点を基準点として、
基準点での風受羽根の方向を風向と平行とし、風受羽根
の公転１回転に対して、風受羽根の自転を時計回りに１
／２回転となるように制御することを特徴とする風車起
動時の風車の制御方法。 (4) 回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対設けられた
軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各々回転自在
に取り付けられた風受羽根とからなる風車の風受羽根の
方向を、風速風向計で計測した風の風向と風速、およ
び、風車の公転軸の回転位置を入力として制御を行い、
風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であって、前
記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上の風上の
地点をＣ地点とし、Ｃ地点から公転円周上に90゜遡った
地点をＡ地点として、反時計回りに45゜毎にＢ、Ｃ、Ｄ
と順に定義して公転円周上を１周する各地点をＨ地点ま
で定義し、Ａ地点での風受羽根の方向を風向と平行と
し、風受羽根の公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ地点では、
風受羽根の自転を時計回りに１／24回転、Ｃ〜Ｇ地点で
は、風受羽根の自転を反時計回りに１／12回転、Ｇ〜Ａ
地点では、風受羽根の自転を時計回りに１／24回転、と
なるように風受羽根の方向を制御することを特徴とする
定常時の風車の制御方法。 (5) 回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対設けられた
軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各々回転自在
に取り付けられた風受羽根とからなる風車の風受羽根の
方向を、風速風向計で計測した風の風向と風速、およ
び、風車の公転軸の回転位置を入力として制御を行い、
風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であって、前
記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上の風上の
地点をＣ地点とし、Ｃ地点から公転円周上に90゜遡った
地点をＡ地点として、反時計回りに45゜毎にＢ、Ｃ、Ｄ
と順に定義して公転円周上を１周する各地点をＨ地点ま
で定義し、Ａ地点での風受羽根の方向を風向と平行と
し、風受羽根の公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ地点では、
風受羽根の自転を時計回りに５／24回転、Ｃ〜Ｇ地点で
は、風受羽根の自転を時計回りに７／12回転、Ｇ〜Ａ地
点では、風受羽根の自転を時計回りに５／24回転、とな
るように風受羽根の方向を制御することを特徴とする強
風時の風車の制御方法。 (6) 回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対設けられた
軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各々回転自在
に取り付けられた風受羽根とからなる風車の風受羽根の
方向を、風速風向計で計測した風の風向と風速、およ
び、風車の公転軸の回転位置を入力として制御を行い、
風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であって、前
記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上の風上の
地点から公転円周上に90゜遡った地点を基準点として、
基準点での風受羽根の方向を風向と平行とし、風受羽根
の公転１回転に対して、風受羽根の自転を時計回りに１
回転となるように制御することを特徴とする暴風の吹く
非常時の風車の制御方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の風車について図面
を参照しながらその詳細を説明する。図１において、風
車１は、公転軸２と、公転軸２に上下１対として複数対
が周設された軸支杆3a、3bと、この軸支杆3a、3bに風受
羽根軸4a、4bを介して各々回転自在に取り付けられた風
受羽根５とで構成されており、さらに、軸支杆3bの下面
側にはサーボモータ６が固設されている。また、サーボ
モータ６の出力軸（図示せず）は風受羽根軸4bと連結さ
れ、風受羽根５の方向を自在に制御可能な構成となって
いる。

【００１１】公転軸２は、適宜の長さを有する中空の軸
となっており、その要所を軸受8a、8bによって軸支され
ている。軸受8a、8bは、タワー９に固定されており、風
車１全体を支えている。なお、中空の公転軸の内部には
所要の配線等を布線する。サーボモータ制御部10は、風
車１の頂部に設けられており、後述する入力信号を元に
各サーボモータ６の制御を行い、風受羽根５の方向を制
御する。

【００１２】風速風向計11の台座は、サーボモータ制御
部10の上部の公転軸心に固定されている。風速風向計11
は、公転軸の回転に関係なく自在に回転可能であり、風
速と風向の信号をサーボモータ制御部10内のコンピュー
タに常時出力している。軸支杆3a上に固定された風受羽
根回転位置検出器12は、風受羽根軸4aに連結されてお
り、風受羽根の回転位置信号をサーボモータ制御部10内
のコンピュータに出力している。また、公転軸２の公転
位置信号は、公転軸回転位置検出器13からサーボモータ
制御部10内のコンピュータに出力されている。

【００１３】公転軸２の下側には、プーリ14が設けられ
ており、べルト15を介してプーリ16を回転させ、連結さ
れている発電機17を駆動し発電を行っている。この発電
機17で発電された電力は、後述する絶縁容器23を介して
サーボモータ制御部10に供給され、主に、風車の制御の
ための電源として用いられる。又、同じく公転軸２に
は、平歯車18が設けられており、噛合する平歯車19を介
して出力軸20に連結されている。この出力軸20には、図
示しない発電機、揚水ポンプ等の出力機器が連結され
る。

【００１４】公転軸２の最下部では、電気絶縁体21に棒
状の電極22a と、その外周に設けた円筒状の電極22b が
付設されている。そして、２室に分けられ、水銀を容器
の深さの半分位に満たした絶縁容器23中に、それぞれの
電極22a 、22b が浸漬されている。電極22a 、22b は、
回転中心が公転軸２の中心軸に一致するように設けられ
ており、公転軸２の回転に影響を受けることなく、外部
からの電力の受電を可能としている。又、図では電極を
２つしか示していないが、回転する電極の極数を増やす
ことで、サーボモータ制御部10内のコンピュータへの外
部からの信号伝送も容易に行うことができる。

【００１５】外部からの電力は、ケーブル24a 、24b を
介して受電される。好適な例では、ケーブル24a 、24b
を介して受電する電力は、風車１の公転軸２に接続され
ている発電機17で発電した電力とするが、これに限定す
るものではなく、商用電源から供給するようにしてもよ
いことは言うまでもない。また、電極22a 、22b と水銀
を満たした絶縁容器23に代え、スリップリング等を適用
してもよい。

【００１６】次に、本発明の風車の電気制御について説
明する。図２は、その制御ブロック図である。発電機17
で発電された電力は、電圧調整器25で電圧の調整を行い
整流が行われる。電圧調整器25には、ケーブル24a 、24
b が接続されており、水銀で満たされた絶縁箱23と電極
22a 、22b を経由して、サーボモータ制御部10に送電さ
れる。

【００１７】また、スイッチ27a 、27b を介して接続さ
れた蓄電池26は補助電力として使用され、特に風車１の
起動時に、外部およびコンピュータからの指令信号によ
り自動的にスイッチ27a を入とすることで、蓄電池26か
らサーボモータ制御部10に電力の供給を行い、起動時の
サーボモータの制御を行う。ここで、蓄電池26への充電
は自動的に行うようにしておくことが好適であり、風車
運転中にスイッチ27b が必要に応じて入切され、所要の
充電を自動的に行うようにしておく。

【００１８】サーボモータ制御部10には、風速風向計11
から、風速及び風向信号が常時入力されている。また、
風受羽根回転位置検出器12から、サーボモータ６で回転
制御される風受羽根５（図２では図示せず）の回転位置
信号が入力されている。さらに、公転軸回転位置検出器
13から、公転軸２（図２では図示せず）の回転位置信号
も入力される。サーボモータ制御部10では、これらの入
力信号を基に、サーボユニット28に指令を出力して、サ
ーボモータ６の回転制御を行い、状況に適応した風受羽
根５の制御を行うのである。

【００１９】次に、風受羽根の方向制御を行う制御方法
の詳細について説明する。図７は公転軸２と風受羽根５
の関係を例示する模式図である。図では、最も好適な風
受羽根５の配置例として、公転軸２を中心として 120゜
間隔に３対の軸支杆3a、3bを配して風受羽根５を設けた
例を示している。以下、風受羽根を３枚とした例につい
て説明するが、これに限定するものではなく、風受羽根
の枚数は適宜決定することが可能である。

【００２０】まず、図３に基づき、起動時の低速運転時
において、風受羽根５が公転円周上の各位置でとるべき
方向について説明する。ただし、風はＷ方向に吹いてい
るものとし、その風速は通常のものとする。ここで、説
明を容易にするため、公転円周上の風受羽根の各位置に
名前付けを行う。風受羽根５は、風を受けて反時計回り
に公転するものとし、その公転円周上の風上位置をＣ地
点とする。そして、公転円周上に時計方向に90゜の位置
をＡ地点とし、Ａ地点から反時計まわりに45゜毎に、順
次Ｂ地点、Ｃ地点というように風向に対する各地点を定
め、Ａ地点から 315゜の位置、すなわち、Ａ地点から時
計回りに45゜の位置をＨ地点とする。

【００２１】なお、この風上を基準とした各地点の名称
は、以下同一地点を同一名称として説明する。起動時に
おいて、風受羽根は風をできるだけ効率よく受けるよう
にすることが必要であり、風上に向かうＡ地点では、風
圧面積を最小としてトルクが生じないようにして風の影
響を最小限とするため、風受羽根を風向と平行な方向と
する。一方、風下に向かうＥ地点では、風を最も効率よ
く受けるように風受羽根を風向と直交する方向としてお
くことが好ましい。

【００２２】また、Ｃ地点、Ｇ地点では、それぞれ、風
を受けて風車が最も効率よく回転する、45゜方向、 135
゜方向とすることが好ましい。以上の起動時における風
受羽根の制御は、Ａ地点での風受羽根を風向と平行な方
向としておいて、風車の反時計周りの公転１回転に対し
て、風受羽根の自転を時計回りに１／２回転とするよう
にした制御パターンとすることで実現することができ
る。

【００２３】上記のパターンで制御を行うと、Ａ地点に
おいて風受羽根５は風向Ｗと平行となって、風圧の影響
が最小限となり、風受羽根５がＢ地点の手前あたりから
風圧によるトルクが生じ始め、Ｃ地点では風受羽根５が
風向Ｗに対して45゜となって、風受羽根５は70％の風圧
を受けることになり、約35％のトルクを生じるのであ
る。

【００２４】又、起動時には風受羽根が公転していない
ことから、Ｅ地点では、風受羽根の受ける風圧とトルク
は100 ％となり、風車の起動性を良くする。公転軸２が
回転しているときは、風車の速度と風の速度の合成方向
のベクトルになるのでＧ地点およびＣ地点の風受羽根の
風圧とトルクは静止時より少ない。そして、風受羽根
は、羽根に受ける風圧とトルクを減少させていき、Ｇ地
点からＡ地点に戻るのである。起動時の制御では、この
ようにして低速の回転が行われる。

【００２５】次に、図４に基づき、起動が完了した後の
通常の風速があるときの定常運転の場合の制御について
説明する。定常時には、既に風車は回転しており、その
回転を効率よく持続させることが必要となる。具体的に
は、Ａ地点での風受羽根の方向を風向と平行とし、風圧
面積を最小としてトルクを生じないようにしておき、そ
の後、風車の反時計周りの公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ
地点では風受羽根の自転を時計回りに１／24回転とし、
Ｃ〜Ｇ地点では、風受羽根の自転を反時計回りに１／12
回転とし、Ｇ〜Ａ地点では、風受羽根の自転を時計回り
に１／24回転とするように制御する。つまり、ＣからＥ
を経てＧ地点の風を受ける側の公転のときは、風受羽根
の自転を風車の公転１回転に対して反時計回りに１／12
回転とし、ＧからＡを経てＣ地点までの風に逆らう側の
公転のときは、風受羽根の自転を風車の公転１回転に対
して時計回りに１／12回転とするのである。すなわち、
Ｃ地点とＧ地点において風受羽根の回転方向を逆転させ
ることを特徴とする。ただし、この逆転の制御は、サー
ボモータでの風受羽根の回転の制御である以上、イナー
シャ等に起因する誤差を避けることはできない。例え
ば、理想的にはＣ地点とＧ地点において風受羽根の回転
方向を逆転させるのであるが、実際の制御では誤差を見
込み、ある程度手前でサーボモータを停止し、反転を始
めるようにしておいてもよい。ここで、風受羽根の方向
角の誤差は、±１゜程度は十分許容される。

【００２６】なお、本制御では、風受羽根に作用するト
ルクはＣ地点とＧ地点で最も大きくなる。次に、図５は
強風時の風車の制御方法を説明する模式図である。強風
時には、風受羽根の方向を風向に対して常に平行に近く
なるように制御し、風受羽根が受ける風圧とトルクをで
きるだけ小さくする。

【００２７】具体的には、Ａ地点での風受羽根の方向を
風向と平行とし、風車の公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ地
点では、風受羽根の自転を時計回りに５／24回転とし、
Ｃ〜Ｇ地点では、風受羽根の自転を時計回りに７／12回
転とし、Ｇ〜Ａ地点では、風受羽根の自転を時計回りに
５／24回転とし、風受羽根を制御するのである。すなわ
ち、風受羽根の自転方向は常に時計回りとするものの、
その自転速度を、ＣからＥを経てＧ地点の風を受ける側
の公転のときは、風受羽根の自転を風車の公転１回転に
対して７／12回転とし、ＧからＡを経てＣ地点までの風
に逆らう側の公転のときは、風受羽根の自転を風車の公
転１回転に対して５／12回転とするのである。

【００２８】但し、暴風が吹き荒れる非常時には、図６
に示すように、風受羽根の方向を風向に対して常に平行
となるように制御することが望ましい。具体的には、Ａ
地点での風受羽根の方向を風向と平行として、風車の公
転１回転に対して、風受羽根の自転を時計回りに１回転
とするのである。このように制御することで、非常時に
は風車をほぼ停止させることもでき、風車に過大な負荷
をかける恐れもないのである。

【００２９】なお、定常運転時に、風受羽根の制御を図
３で説明した起動時の低速運転時の制御を適用すること
で、風車の回転をあげすぎることなく低速のままの回転
を保持することが可能となる。この場合、本発明の風車
を、揚水ポンプ等の低速でもトルクを必要とする機器に
適用するのに好適な制御となる。本実施の形態では、風
車の回転方向である風受羽根の公転を反時計周りとして
説明したが、時計回りとしてもよいことは言うまでもな
い。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、風受羽根軸にサーボモータを
取り付け、風受羽根を自在に回転できるようにし、風受
羽根の回転速度を変化させ、逆転、停止させることも可
能としたので、風速の変化に対応した風車の制御を実現
することができた。その結果、シンプルな構造で、信頼
性の高い風車を実現することができ、風力を十分に利用
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の風車の斜視図である。

【図２】本発明の風車の風受羽根を制御する制御システ
ムブロック図である。

【図３】風車起動時の風受羽根の方向について説明する
模式図である。

【図４】定常時の風車の風受羽根方向について説明する
模式図である。

【図５】強風時の風車の風受羽根方向について説明する
模式図である。

【図６】非常時（暴風時）の風車の風受羽根方向につい
て説明する模式図である。

【図７】本発明の風車における風受羽根の配置の例を説
明する模式図である。

【符号の説明】

１風車２公転軸 3a、3b 軸支杆 4a、4b 風受羽根軸５風受羽根６サーボモータ 8a、8b 軸受９タワー 10 サーボモータ制御部 11 風速風向計 12 風受羽根回転位置検出器 13 公転軸回転位置検出器 14、16 プーリ 15 ベルト 17 発電機 18、19 平歯車 20 出力軸 21 電気絶縁体 22a 、22b 電極 23 絶縁箱 24a 、24b ケーブル 25 電圧調整器 26 蓄電池 27a 、27b スイッチ 28 サーボユニットＷ風向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在の公転軸と、該公転軸に上下１
対として複数対が周設された軸支杆と、該軸支杆に挟持
され、風受羽根軸を介して各々回転自在に取り付けられ
た風受羽根と、前記風受羽根軸に直結され、自在に風受
羽根の方向の位置決めを行うサーボモータと、前記風受
羽根軸の回転位置を検出する風受羽根回転位置検出器
と、前記公転軸の回転位置を検出する公転軸回転位置検
出器と、風速と風向を計測する風速風向計と、該風速風
向計から入力される風向と風速、および、前記公転軸の
回転位置を入力とし、前記サーボモータの制御を行うこ
とで風受羽根の方向を制御するサーボモータ制御部と、
から構成される風車。
【請求項２】回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対
設けられた軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各
々回転自在に取り付けられた風受羽根とからなる風車の
風受羽根の方向を、風速風向計で計測した風の風向と風
速、および、風車の公転軸の回転位置を入力として制御
を行い、風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であ
って、風車の起動時、定常時、強風時、暴風の吹く非常
時、のそれぞれの状態に応じて、風受羽根の方向を制御
する制御パターンを設定するようにしたことを特徴とす
る風車の制御方法。
【請求項３】回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対
設けられた軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各
々回転自在に取り付けられた風受羽根とからなる風車の
風受羽根の方向を、風速風向計で計測した風の風向と風
速、および、風車の公転軸の回転位置を入力として制御
を行い、風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であ
って、前記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上
の風上の地点から公転円周上に90゜遡った地点を基準点
として、基準点での風受羽根の方向を風向と平行とし、
風受羽根の公転１回転に対して、風受羽根の自転を時計
回りに１／２回転となるように制御することを特徴とす
る風車起動時の風車の制御方法。
【請求項４】回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対
設けられた軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各
々回転自在に取り付けられた風受羽根とからなる風車の
風受羽根の方向を、風速風向計で計測した風の風向と風
速、および、風車の公転軸の回転位置を入力として制御
を行い、風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であ
って、前記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上
の風上の地点をＣ地点とし、Ｃ地点から公転円周上に90
゜遡った地点をＡ地点として、反時計回りに45゜毎に
Ｂ、Ｃ、Ｄと順に定義して公転円周上を１周する各地点
をＨ地点まで定義し、Ａ地点での風受羽根の方向を風向
と平行とし、風受羽根の公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ地
点では、風受羽根の自転を時計回りに１／24回転、Ｃ〜
Ｇ地点では、風受羽根の自転を反時計回りに１／12回
転、Ｇ〜Ａ地点では、風受羽根の自転を時計回りに１／
24回転、となるように風受羽根の方向を制御することを
特徴とする定常時の風車の制御方法。
【請求項５】回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対
設けられた軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各
々回転自在に取り付けられた風受羽根とからなる風車の
風受羽根の方向を、風速風向計で計測した風の風向と風
速、および、風車の公転軸の回転位置を入力として制御
を行い、風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であ
って、前記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上
の風上の地点をＣ地点とし、Ｃ地点から公転円周上に90
゜遡った地点をＡ地点として、反時計回りに45゜毎に
Ｂ、Ｃ、Ｄと順に定義して公転円周上を１周する各地点
をＨ地点まで定義し、Ａ地点での風受羽根の方向を風向
と平行とし、風受羽根の公転１回転に対して、Ａ〜Ｃ地
点では、風受羽根の自転を時計回りに５／24回転、Ｃ〜
Ｇ地点では、風受羽根の自転を時計回りに７／12回転、
Ｇ〜Ａ地点では、風受羽根の自転を時計回りに５／24回
転、となるように風受羽根の方向を制御することを特徴
とする強風時の風車の制御方法。
【請求項６】回転自在の公転軸と、該公転軸に複数対
設けられた軸支杆と、該軸支杆に風受羽根軸を介して各
々回転自在に取り付けられた風受羽根とからなる風車の
風受羽根の方向を、風速風向計で計測した風の風向と風
速、および、風車の公転軸の回転位置を入力として制御
を行い、風受羽根の方向を制御する風車の制御方法であ
って、前記風受羽根が反時計周りに公転する公転円周上
の風上の地点から公転円周上に90゜遡った地点を基準点
として、基準点での風受羽根の方向を風向と平行とし、
風受羽根の公転１回転に対して、風受羽根の自転を時計
回りに１回転となるように制御することを特徴とする暴
風の吹く非常時の風車の制御方法。