JP2002155850A - フライホイールを備えた風力発電装置 - Google Patents
フライホイールを備えた風力発電装置Info
- Publication number
- JP2002155850A JP2002155850A JP2000353910A JP2000353910A JP2002155850A JP 2002155850 A JP2002155850 A JP 2002155850A JP 2000353910 A JP2000353910 A JP 2000353910A JP 2000353910 A JP2000353910 A JP 2000353910A JP 2002155850 A JP2002155850 A JP 2002155850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- flywheel
- wind power
- rotation
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大容量の回転エネルギーの蓄積、放出が可能
で、大きな回転変動に対しても回転数の落ち込みの発生
を生ずることなく回転変動を所要レベルまで緩和して、
安定的な電力の供給を実現できる風力発電装置を提供す
る。 【解決手段】 風車の回転を増速装置により所定の回転
数に増速して発電機を駆動するように構成された風力発
電装置において、前記発電機の回転軸に該発電機の回転
変動を緩和するフライホイールを装着し、該フライホイ
ールは、そのＧＤ２（Ｇは重力の加速度、Ｄはフライホ
イールの外径）を前記風力発電装置の出力及び回転変動
率に対応して設定してなることを特徴とする。
で、大きな回転変動に対しても回転数の落ち込みの発生
を生ずることなく回転変動を所要レベルまで緩和して、
安定的な電力の供給を実現できる風力発電装置を提供す
る。 【解決手段】 風車の回転を増速装置により所定の回転
数に増速して発電機を駆動するように構成された風力発
電装置において、前記発電機の回転軸に該発電機の回転
変動を緩和するフライホイールを装着し、該フライホイ
ールは、そのＧＤ２（Ｇは重力の加速度、Ｄはフライホ
イールの外径）を前記風力発電装置の出力及び回転変動
率に対応して設定してなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風車の回転を増速
装置により所定の回転数に増速して発電機を駆動するよ
うに構成され、発電機の回転軸にフライホイールを装着
した風力発電装置に関する。
装置により所定の回転数に増速して発電機を駆動するよ
うに構成され、発電機の回転軸にフライホイールを装着
した風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４には風車の回転を増速装置により所
定の回転数に増速して発電機を駆動するように構成され
た風力発電装置の概略構成が示されている。図におい
て、２は風力により回転駆動される風車、３は発電機、
４は該風車２の回転を前記発電機の定格回転数に増速す
る増速機、６は風力発電装置の支柱である。かかる風力
発電装置において、風力により回転駆動される風車２の
回転力は増速機４において発電機３の定格回転数に増速
され、回転軸（出力軸）５を介して該発電機３に伝達さ
れ、該発電機３は定格回転数で運転される。前記風力の
変動による風車２を介しての発電機３の回転変動はコン
バータ及びインバータ（何れも図示省略）によって平準
化される。
定の回転数に増速して発電機を駆動するように構成され
た風力発電装置の概略構成が示されている。図におい
て、２は風力により回転駆動される風車、３は発電機、
４は該風車２の回転を前記発電機の定格回転数に増速す
る増速機、６は風力発電装置の支柱である。かかる風力
発電装置において、風力により回転駆動される風車２の
回転力は増速機４において発電機３の定格回転数に増速
され、回転軸（出力軸）５を介して該発電機３に伝達さ
れ、該発電機３は定格回転数で運転される。前記風力の
変動による風車２を介しての発電機３の回転変動はコン
バータ及びインバータ（何れも図示省略）によって平準
化される。
【０００３】また、特開平１１−８２２８２号には、ピ
ッチ角を調整可能にされた可変速風車を備えた風力発電
装置において、余剰電力放電装置を設けて、風車発生電
力が消費電力を上回る場合には無効電力の周波数を上昇
させて風車回転数を上昇させることにより回転上昇エネ
ルギーとして蓄え、風車発生電力が消費電力を下回る場
合には無効電力の周波数を下降させて回転上昇エネルギ
ーとして蓄えていた余剰エネルギーを回収するようにし
た風力発電装置が提供されている。
ッチ角を調整可能にされた可変速風車を備えた風力発電
装置において、余剰電力放電装置を設けて、風車発生電
力が消費電力を上回る場合には無効電力の周波数を上昇
させて風車回転数を上昇させることにより回転上昇エネ
ルギーとして蓄え、風車発生電力が消費電力を下回る場
合には無効電力の周波数を下降させて回転上昇エネルギ
ーとして蓄えていた余剰エネルギーを回収するようにし
た風力発電装置が提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術においては、次のような問題点を有している。
即ち、図４に示される技術及び特開平１１−８２２８２
号に開示された技術の何れにおいても、コンバータ及び
インバータを組み合わせ、風車の回転変動に追従させて
発電機電力を平準化させているが、前記回転変動が大き
くなると、前記のような電気的な電力平準化手段では回
転変動による電力の蓄え及び放出量には限度があること
から、時間の経過とともに回転数が落ち込み、安定的な
電力の供給が阻害されるという不具合の発生をみる。
従来技術においては、次のような問題点を有している。
即ち、図４に示される技術及び特開平１１−８２２８２
号に開示された技術の何れにおいても、コンバータ及び
インバータを組み合わせ、風車の回転変動に追従させて
発電機電力を平準化させているが、前記回転変動が大き
くなると、前記のような電気的な電力平準化手段では回
転変動による電力の蓄え及び放出量には限度があること
から、時間の経過とともに回転数が落ち込み、安定的な
電力の供給が阻害されるという不具合の発生をみる。
【０００５】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、大
容量の回転エネルギーの蓄積、放出が可能で、大きな回
転変動に対しても回転数の落ち込みの発生を生ずること
なく回転変動を所要レベルまで緩和して、安定的な電力
の供給を実現できる風力発電装置を提供することを目的
とする。
容量の回転エネルギーの蓄積、放出が可能で、大きな回
転変動に対しても回転数の落ち込みの発生を生ずること
なく回転変動を所要レベルまで緩和して、安定的な電力
の供給を実現できる風力発電装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、風車の回転を
増速装置により所定の回転数に増速して発電機を駆動す
るように構成された風力発電装置において、前記発電機
の回転軸に該発電機の回転変動を緩和するフライホイー
ルを装着したことを特徴とするフライホイールを備えた
風力発電装置を提案する。請求項１において、好ましく
は請求項２のように、前記風力発電装置において、発電
機の回転速度を変化可能にされた可変速風力発電装置を
用いる。
決するため、請求項１記載の発明として、風車の回転を
増速装置により所定の回転数に増速して発電機を駆動す
るように構成された風力発電装置において、前記発電機
の回転軸に該発電機の回転変動を緩和するフライホイー
ルを装着したことを特徴とするフライホイールを備えた
風力発電装置を提案する。請求項１において、好ましく
は請求項２のように、前記風力発電装置において、発電
機の回転速度を変化可能にされた可変速風力発電装置を
用いる。
【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１に
おいて、前記フライホイール１は、そのＧＤ２（Ｇは重
力の加速度、Ｄはフライホイールの外径）を前記風力発
電装置の出力及び回転変動率に対応して設定する。請求
項３において、好ましくは請求項４のように、前記フラ
イホイールは、前記風力発電装置の出力をＬ（ＫＷ）、
該フライホイールの質量をＭ（ｋｇ）とすると、Ｌ／Ｍ
＝０・５〜３・０に設定する。
おいて、前記フライホイール１は、そのＧＤ２（Ｇは重
力の加速度、Ｄはフライホイールの外径）を前記風力発
電装置の出力及び回転変動率に対応して設定する。請求
項３において、好ましくは請求項４のように、前記フラ
イホイールは、前記風力発電装置の出力をＬ（ＫＷ）、
該フライホイールの質量をＭ（ｋｇ）とすると、Ｌ／Ｍ
＝０・５〜３・０に設定する。
【０００８】かかる発明によれば、回転エネルギーの大
きいフライホイールを発電機の回転軸系に装着したの
で、発電機の定格回転数よりも増大分をフライホイール
に蓄え、定格回転数よりも減少時に該フライホイールか
ら発電機の回転軸に放出することにより、発電機を、風
車による回転変動が緩和されて、回転変動率を許容値以
下に保持して前記定格回転数にて運転することができ
る。そして、風力の変化による風車の回転変動について
は、請求項３記載の発明のように、フライホイールにお
けるＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装置の出力および風車
の回転変動率に対応して設定されているので、風力発電
装置の出力および風車の回転変動率に適応して十分に大
きな回転エネルギーを有しており、風車の回転変動によ
る発電機回転軸の回転変動を許容値内に抑制することが
できる。
きいフライホイールを発電機の回転軸系に装着したの
で、発電機の定格回転数よりも増大分をフライホイール
に蓄え、定格回転数よりも減少時に該フライホイールか
ら発電機の回転軸に放出することにより、発電機を、風
車による回転変動が緩和されて、回転変動率を許容値以
下に保持して前記定格回転数にて運転することができ
る。そして、風力の変化による風車の回転変動について
は、請求項３記載の発明のように、フライホイールにお
けるＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装置の出力および風車
の回転変動率に対応して設定されているので、風力発電
装置の出力および風車の回転変動率に適応して十分に大
きな回転エネルギーを有しており、風車の回転変動によ
る発電機回転軸の回転変動を許容値内に抑制することが
できる。
【０００９】また、請求項２記載の発明のように、前記
風力発電装置に、風車のピッチ角が一定で以って発電機
の回転速度を変化可能にされた可変速風力発電装置を用
いれば、該可変速風力発電装置により、装置の回転数を
発電機の定格回転数よりも高回転数に設定すれば、風車
への風力が減少してもフライホイールの回転エネルギー
が大きいので、回転を平準化しながら前記定格回転数に
収斂させることができる。可変速風力発電装置を用い、
装置の回転数を発電機の定格回転数よりも高回転数に設
定すれば、風車への風力が減少しても前記フライホイー
ルの回転エネルギーが大きいので回転を平準化しながら
前記定格回転数に収斂させることができる。
風力発電装置に、風車のピッチ角が一定で以って発電機
の回転速度を変化可能にされた可変速風力発電装置を用
いれば、該可変速風力発電装置により、装置の回転数を
発電機の定格回転数よりも高回転数に設定すれば、風車
への風力が減少してもフライホイールの回転エネルギー
が大きいので、回転を平準化しながら前記定格回転数に
収斂させることができる。可変速風力発電装置を用い、
装置の回転数を発電機の定格回転数よりも高回転数に設
定すれば、風車への風力が減少しても前記フライホイー
ルの回転エネルギーが大きいので回転を平準化しながら
前記定格回転数に収斂させることができる。
【００１０】さらに、請求項４記載の発明によれば、フ
ライホイールの外径を一定としたとき、風力発電装置の
出力Ｌ（ＫＷ）とフライホイールの質量Ｍ（ｋｇ）との
関係が、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲のとき、発電機
回転軸系の回転変動の抑制に有効となる。
ライホイールの外径を一定としたとき、風力発電装置の
出力Ｌ（ＫＷ）とフライホイールの質量Ｍ（ｋｇ）との
関係が、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲のとき、発電機
回転軸系の回転変動の抑制に有効となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。
【００１２】図１は本発明の実施例に係る風力発電装置
の概略構成図、図２はこの実施例に係る風力発電装置の
実験装置の構成図、図３は前記実験装置による実験結果
を示す説明図である。
の概略構成図、図２はこの実施例に係る風力発電装置の
実験装置の構成図、図３は前記実験装置による実験結果
を示す説明図である。
【００１３】本発明の実施例に係る風力発電装置を示す
図１において、２は風力により回転駆動される風車、３
は発電機、４は該風車２の回転を前記発電機３の定格回
転数（通常、５０Ｈｚ用は１５００ＲＰＭ、６０Ｈｚ用
は１８００ＲＰＭ）に増速する増速機、６は風力発電装
置の支柱である。本発明においては、前記発電機３の回
転軸５にフライホイール１を装着している。この例にお
いては、該フライホイール１を発電機３の軸端側に装着
しているが、前記回転軸５の増速機４と発電機３との間
の部位、つまり前記増速機４により増速された回転軸に
装着すればよい。
図１において、２は風力により回転駆動される風車、３
は発電機、４は該風車２の回転を前記発電機３の定格回
転数（通常、５０Ｈｚ用は１５００ＲＰＭ、６０Ｈｚ用
は１８００ＲＰＭ）に増速する増速機、６は風力発電装
置の支柱である。本発明においては、前記発電機３の回
転軸５にフライホイール１を装着している。この例にお
いては、該フライホイール１を発電機３の軸端側に装着
しているが、前記回転軸５の増速機４と発電機３との間
の部位、つまり前記増速機４により増速された回転軸に
装着すればよい。
【００１４】また、本発明においては、前記フライホイ
ール１の容量即ちＧＤ２（Ｇは重力の加速度、Ｄはフラ
イホイールの外径）を前記風力発電装置の出力に対応し
て設定する。即ち、前記フライホイール１は、そのＧＤ
２が、風力発電装置の出力の増大に伴い大きくなり、ま
た回転変動率の増大に伴い大きくなるように形成する。
また、前記フライホイール１は、前記風力発電装置の出
力をＬ（ＫＷ）、該フライホイール１の質量をＭ（ｋ
ｇ）とすると、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲に設定す
る。これは発明者らの後述するような実験によって得ら
れた値であり、前記風力発電装置の出力Ｌ＝１２５ＫＷ
ないし３０００ＫＷに対して、該フライホイール１の質
量Ｍが２５０ｋｇないし１０００ｋｇに設定するのが好
適である。
ール１の容量即ちＧＤ２（Ｇは重力の加速度、Ｄはフラ
イホイールの外径）を前記風力発電装置の出力に対応し
て設定する。即ち、前記フライホイール１は、そのＧＤ
２が、風力発電装置の出力の増大に伴い大きくなり、ま
た回転変動率の増大に伴い大きくなるように形成する。
また、前記フライホイール１は、前記風力発電装置の出
力をＬ（ＫＷ）、該フライホイール１の質量をＭ（ｋ
ｇ）とすると、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲に設定す
る。これは発明者らの後述するような実験によって得ら
れた値であり、前記風力発電装置の出力Ｌ＝１２５ＫＷ
ないし３０００ＫＷに対して、該フライホイール１の質
量Ｍが２５０ｋｇないし１０００ｋｇに設定するのが好
適である。
【００１５】かかる構成からなる風力発電装置におい
て、風力により回転駆動される風車２の回転力は増速機
４において発電機３の前記定格回転数に増速され、回転
軸（出力軸）５を介して該発電機３に伝達され、該発電
機３は前記定格回転数で運転される。前記回転軸５の回
転数の設定値つまり前記定格回転数よりも増大分を前記
フライホイール１に蓄え、前記定格回転数よりも減少時
に該フライホイール１から前記回転軸５に放出する。こ
れにより、前記発電機３は風車２による回転変動が緩和
され、回転変動率が許容値以下で以って前記定格回転数
にて運転される。
て、風力により回転駆動される風車２の回転力は増速機
４において発電機３の前記定格回転数に増速され、回転
軸（出力軸）５を介して該発電機３に伝達され、該発電
機３は前記定格回転数で運転される。前記回転軸５の回
転数の設定値つまり前記定格回転数よりも増大分を前記
フライホイール１に蓄え、前記定格回転数よりも減少時
に該フライホイール１から前記回転軸５に放出する。こ
れにより、前記発電機３は風車２による回転変動が緩和
され、回転変動率が許容値以下で以って前記定格回転数
にて運転される。
【００１６】そして、かかる実施例において、前記風力
の変化による風車２の回転変動については、前記フライ
ホイール１における前記ＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装
置の出力および風車２の回転変動率に対応して設定され
ているので、前記出力および風車２の回転変動率に適応
して十分に大きな回転エネルギーを有しており、前記風
車２の回転変動による発電機回転軸５の回転変動を許容
値内に抑制することができる。
の変化による風車２の回転変動については、前記フライ
ホイール１における前記ＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装
置の出力および風車２の回転変動率に対応して設定され
ているので、前記出力および風車２の回転変動率に適応
して十分に大きな回転エネルギーを有しており、前記風
車２の回転変動による発電機回転軸５の回転変動を許容
値内に抑制することができる。
【００１７】かかる実施例において、前記風力発電装置
は、可変ピッチの風車２を備え、コンバータ及びインバ
ータ等により発電機３側で回転速度を変化可能にされた
可変速風力発電装置を用い、装置の回転数を発電機３の
定格回転数よりも高回転数に設定すれば、風車２への風
力が減少しても前記フライホイール１の回転エネルギー
が大きいので回転を平準化しながら前記定格回転数に収
斂させることができる。
は、可変ピッチの風車２を備え、コンバータ及びインバ
ータ等により発電機３側で回転速度を変化可能にされた
可変速風力発電装置を用い、装置の回転数を発電機３の
定格回転数よりも高回転数に設定すれば、風車２への風
力が減少しても前記フライホイール１の回転エネルギー
が大きいので回転を平準化しながら前記定格回転数に収
斂させることができる。
【００１８】次に、図２ないし図３は本発明に係る風力
発電装置の実験装置及び実験結果を示しており、図２に
おいて、０５は直流電源、０２は該直流電源０５により
駆動される直流モータ、０４は該直流モータ０２にカッ
プリング０３を介して直結駆動される誘導発電機、０１
は該誘導発電機０４の出力軸側に装着された本発明に係
るフライホイールである。０６はトランス、０７はＡ／
Ｄ（交流／直流）コンバータ、０８はインバータ、０９
は出力軸である。
発電装置の実験装置及び実験結果を示しており、図２に
おいて、０５は直流電源、０２は該直流電源０５により
駆動される直流モータ、０４は該直流モータ０２にカッ
プリング０３を介して直結駆動される誘導発電機、０１
は該誘導発電機０４の出力軸側に装着された本発明に係
るフライホイールである。０６はトランス、０７はＡ／
Ｄ（交流／直流）コンバータ、０８はインバータ、０９
は出力軸である。
【００１９】前記実験装置は、風車２の代わりに前記直
流モータ０２を設け、該直流モータ０２により図２のＤ
部にて図３に示されるＤのような電力変動（回転変動）
を与えて誘導発電機０４を回転駆動している。図３にお
いて、Ｃは図２のＣ部における電力変動（回転変動）、
Ｂは図２のＢ部における電力変動（回転変動），Ａは図
２のＡ部における電力変動（回転変動）の計測結果であ
る。図３の実験結果はフライホイール０１のＧＤ２＝５
２８ｋｇ―ｍ２、質量Ｍ＝５２８ｋｇにおける計測結果
である。
流モータ０２を設け、該直流モータ０２により図２のＤ
部にて図３に示されるＤのような電力変動（回転変動）
を与えて誘導発電機０４を回転駆動している。図３にお
いて、Ｃは図２のＣ部における電力変動（回転変動）、
Ｂは図２のＢ部における電力変動（回転変動），Ａは図
２のＡ部における電力変動（回転変動）の計測結果であ
る。図３の実験結果はフライホイール０１のＧＤ２＝５
２８ｋｇ―ｍ２、質量Ｍ＝５２８ｋｇにおける計測結果
である。
【００２０】図３より、回転軸系に前記フライホイール
０１を装着し、コンバータ０７及びインバータ０８を併
設することにより、回転軸系の回転変動は同図のＡのよ
うに抑制される。かかる実験により、前記フライホイー
ル０１の外径を一定としたとき、前記風力発電装置の出
力Ｌ（ＫＷ）とフライホイール０１の質量Ｍ（ｋｇ）と
の関係は、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲が回転軸系の
回転変動の抑制に有効であり、また前記風力発電装置の
出力Ｌ＝１２５ＫＷないし３０００ＫＷに対して、該フ
ライホイール１の質量Ｍが２５０ｋｇないし１０００ｋ
ｇに設定するのが好適であることを確認した。
０１を装着し、コンバータ０７及びインバータ０８を併
設することにより、回転軸系の回転変動は同図のＡのよ
うに抑制される。かかる実験により、前記フライホイー
ル０１の外径を一定としたとき、前記風力発電装置の出
力Ｌ（ＫＷ）とフライホイール０１の質量Ｍ（ｋｇ）と
の関係は、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲が回転軸系の
回転変動の抑制に有効であり、また前記風力発電装置の
出力Ｌ＝１２５ＫＷないし３０００ＫＷに対して、該フ
ライホイール１の質量Ｍが２５０ｋｇないし１０００ｋ
ｇに設定するのが好適であることを確認した。
【００２１】
【発明の効果】以上記載の如く本発明によれば、回転エ
ネルギーの大きいフライホイールを発電機の回転軸系に
装着したので、発電機を、風車による回転変動が緩和さ
れて、回転変動率を許容値以下に保持して前記定格回転
数にて運転することができる。これにより、フライホイ
ールにて大容量の回転エネルギーの蓄積、放出が可能と
なり、大きな回転変動に対しても発電機回転数の落ち込
みの発生を生ずることなく回転変動を所要レベルまで緩
和することができ、安定的な電力の供給が実現できる。
ネルギーの大きいフライホイールを発電機の回転軸系に
装着したので、発電機を、風車による回転変動が緩和さ
れて、回転変動率を許容値以下に保持して前記定格回転
数にて運転することができる。これにより、フライホイ
ールにて大容量の回転エネルギーの蓄積、放出が可能と
なり、大きな回転変動に対しても発電機回転数の落ち込
みの発生を生ずることなく回転変動を所要レベルまで緩
和することができ、安定的な電力の供給が実現できる。
【００２２】また、請求項３のように構成すれば、フラ
イホイールにおけるＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装置の
出力および風車の回転変動率に対応して設定されている
ので、風力発電装置の出力および風車の回転変動率に適
応して十分に大きな回転エネルギーを有しており、風力
の変化に伴う風車の回転変動による発電機回転軸の回転
変動を許容値内に抑制することができる。
イホイールにおけるＧＤ２及び質量Ｍが風力発電装置の
出力および風車の回転変動率に対応して設定されている
ので、風力発電装置の出力および風車の回転変動率に適
応して十分に大きな回転エネルギーを有しており、風力
の変化に伴う風車の回転変動による発電機回転軸の回転
変動を許容値内に抑制することができる。
【００２３】また、請求項２記載の発明のように、前記
風力発電装置において、発電機の回転速度を変化可能に
された可変速風力発電装置を用いれば、風力発電装置の
回転数を発電機の定格回転数よりも高回転数に設定する
ことにより、風車への風力が減少してもフライホイール
の回転エネルギーが大きいことから、回転を平準化しな
がら前記定格回転数に収斂させることができる。
風力発電装置において、発電機の回転速度を変化可能に
された可変速風力発電装置を用いれば、風力発電装置の
回転数を発電機の定格回転数よりも高回転数に設定する
ことにより、風車への風力が減少してもフライホイール
の回転エネルギーが大きいことから、回転を平準化しな
がら前記定格回転数に収斂させることができる。
【００２４】さらに、請求項４のように構成すれば、フ
ライホイールの外径を一定としたとき、風力発電装置の
出力Ｌ（ＫＷ）とフライホイールの質量Ｍ（ｋｇ）との
関係が、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲のとき、発電機
回転軸系の回転変動の抑制に有効となる。
ライホイールの外径を一定としたとき、風力発電装置の
出力Ｌ（ＫＷ）とフライホイールの質量Ｍ（ｋｇ）との
関係が、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０の範囲のとき、発電機
回転軸系の回転変動の抑制に有効となる。
【図１】 本発明の実施例に係る風力発電装置の概略構
成図ある。
成図ある。
【図２】 この実施例に係る風力発電装置の実験装置の
構成図である。
構成図である。
【図３】 前記実験装置による実験結果を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】 従来技術を示す図１対応図である。
１、０１ フライホイール ２ 風車 ３ 発電機 ４ 増速機 ５ 回転軸
Claims (4)
- 【請求項１】 風車の回転を増速装置により所定の回転
数に増速して発電機を駆動するように構成された風力発
電装置において、前記発電機の回転軸に該発電機の回転
変動を緩和するフライホイールを装着したことを特徴と
するフライホイールを備えた風力発電装置。 - 【請求項２】 前記風力発電装置において、発電機の回
転速度を変化可能にされた可変速風力発電装置を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のフライホイールを備え
た風力発電装置。 - 【請求項３】 前記フライホイールは、そのＧＤ２（Ｇ
は重力の加速度、Ｄはフライホイールの外径）を前記風
力発電装置の出力及び回転変動率に対応して設定してな
ることを特徴とする請求項１記載のフライホイールを備
えた風力発電装置。 - 【請求項４】 前記フライホイールは、前記風力発電装
置の出力をＬ（ＫＷ）、該フライホイールの質量をＭ
（ｋｇ）とすると、Ｌ／Ｍ＝０・５〜３・０に設定した
ことを特徴とする請求項１記載のフライホイールを備え
た風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353910A JP2002155850A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | フライホイールを備えた風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353910A JP2002155850A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | フライホイールを備えた風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002155850A true JP2002155850A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18826587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000353910A Pending JP2002155850A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | フライホイールを備えた風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002155850A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110076145A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Hong Chen-Ming | High efficient compounded wind power system |
| US8046110B2 (en) | 2007-08-21 | 2011-10-25 | Ingeteam Energy, S.A. | Control of active power reserve in a wind-farm |
| US8178991B2 (en) | 2009-10-15 | 2012-05-15 | Airgenesis Llc | Wind power generation system |
| US8253268B1 (en) | 2009-10-15 | 2012-08-28 | Airgenesis, LLC | Wind power generation system |
| US8710694B2 (en) | 2012-04-06 | 2014-04-29 | Airgenesis, LLC | RPM Controlled Wind Power Generation System |
| KR101409264B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-06-24 | 한밭대학교 산학협력단 | 풍력을 이용한 철도차량용 플라이휠 에너지 저장장치 |
| WO2015039545A1 (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 黄捷 | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置的使用方法 |
| WO2015039546A1 (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 柳超 | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置 |
| US9617979B2 (en) | 2013-10-30 | 2017-04-11 | Airgenesis, LLC | Motor assisted power generation system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63289270A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 風力発電装置の回転制御方法 |
| JPH05316715A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-11-26 | Hirakawa Suekichi | フライホイール及びこれを用いた電磁力原動機 |
| JPH08154357A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Canon Inc | フライホイール |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000353910A patent/JP2002155850A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63289270A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 風力発電装置の回転制御方法 |
| JPH05316715A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-11-26 | Hirakawa Suekichi | フライホイール及びこれを用いた電磁力原動機 |
| JPH08154357A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Canon Inc | フライホイール |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8046110B2 (en) | 2007-08-21 | 2011-10-25 | Ingeteam Energy, S.A. | Control of active power reserve in a wind-farm |
| US20110076145A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Hong Chen-Ming | High efficient compounded wind power system |
| US8178991B2 (en) | 2009-10-15 | 2012-05-15 | Airgenesis Llc | Wind power generation system |
| US8247918B2 (en) | 2009-10-15 | 2012-08-21 | Airgenesis Llc | Power generation coupler |
| US8253268B1 (en) | 2009-10-15 | 2012-08-28 | Airgenesis, LLC | Wind power generation system |
| US8482150B2 (en) | 2009-10-15 | 2013-07-09 | Airgenesis Llc | Method of power generation |
| US8710694B2 (en) | 2012-04-06 | 2014-04-29 | Airgenesis, LLC | RPM Controlled Wind Power Generation System |
| KR101409264B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-06-24 | 한밭대학교 산학협력단 | 풍력을 이용한 철도차량용 플라이휠 에너지 저장장치 |
| WO2015039545A1 (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 黄捷 | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置的使用方法 |
| WO2015039546A1 (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 柳超 | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置 |
| CN105378270A (zh) * | 2013-09-18 | 2016-03-02 | 黄捷 | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置的使用方法 |
| US9617979B2 (en) | 2013-10-30 | 2017-04-11 | Airgenesis, LLC | Motor assisted power generation system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7763989B2 (en) | Method and apparatus for controlling the tip speed of a blade of a wind turbine | |
| ES2473343T3 (es) | Procedimiento de control de la velocidad rotacional de un rotor | |
| DK2273105T3 (en) | Method and system for noise controlled operation of a wind turbine | |
| CA2531278C (en) | Wind turbine generator | |
| KR100754790B1 (ko) | 풍력발전장치 | |
| US20060275121A1 (en) | Wind turbine with friction drive power take off on outer rim | |
| US7279802B2 (en) | Method in a wind power plant | |
| CN1788155A (zh) | 风轮机 | |
| CN103726986B (zh) | 垂直轴风力发电机的叶片支持翼结构 | |
| EP2273109A1 (en) | Wind turbine acoustic emission control system and method | |
| KR20070047303A (ko) | 전력 발전 설비용 전동 기구 | |
| JP2011147311A (ja) | 可変速発電装置及びその制御方法 | |
| US20130154263A1 (en) | Method and system for noise-controlled operation of a wind turbine | |
| CN101207360A (zh) | 兆瓦级直驱式变速变桨恒频风力发电机组 | |
| JP2002155850A (ja) | フライホイールを備えた風力発電装置 | |
| WO2008111922A2 (en) | Wind turbine mechanism strengthened by the magnus effect | |
| EP3575595B1 (en) | Methods and systems for operating a wind turbine | |
| EP2805046A1 (en) | Vibration absorbing device for a wind turbine and method of absorbing vibrations in a wind turbine | |
| CN106762465A (zh) | 叶片、风力发电机组及方法 | |
| JPH10246173A (ja) | 遊星増速機 | |
| ES2898432T3 (es) | Control de velocidad nominal variable en operación a carga parcial de una turbina eólica | |
| KR101525553B1 (ko) | 수직 로터형 풍력발전 장치 | |
| JP4009888B2 (ja) | 高速縦軸回転体 | |
| TW201229388A (en) | Downwind type wind turbine | |
| WO2012031547A1 (zh) | 机械式转速控制装置和风力发电设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100730 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100816 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101203 |