JP2002310056A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JP2002310056A JP2002310056A JP2001148508A JP2001148508A JP2002310056A JP 2002310056 A JP2002310056 A JP 2002310056A JP 2001148508 A JP2001148508 A JP 2001148508A JP 2001148508 A JP2001148508 A JP 2001148508A JP 2002310056 A JP2002310056 A JP 2002310056A
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- 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】 （修正有）
【課題】永久磁石は磁力が弱いものでは電磁誘導作用が
不安定な欠点がある。一方、磁力が強力な永久磁石は１
個あたりの単価が高く、発電装置においてこれらを多数
使用するにあたりトータル費用が極めて高くなる。 【解決手段】同一プロペラ軸に、永久磁石と電磁石とを
回転子とする複数の発電機を構成し、一定風速以下のと
き永久磁石を回転子とする発電機により発電すると共
に、一定風速以上となったとき永久磁石を回転子とする
発電機の発電出力により励磁される電磁石を回転子とす
る発電機を駆動するようにした。また１つの発電機のコ
イルに作用する回転子が、永久磁石と電磁石とを合体さ
せるか、同一プロペラ軸に、永久磁石を回転子とする発
電機と、この発電出力により励磁する電磁石を回転子と
する発電機とを別個に設けるようにした。
不安定な欠点がある。一方、磁力が強力な永久磁石は１
個あたりの単価が高く、発電装置においてこれらを多数
使用するにあたりトータル費用が極めて高くなる。 【解決手段】同一プロペラ軸に、永久磁石と電磁石とを
回転子とする複数の発電機を構成し、一定風速以下のと
き永久磁石を回転子とする発電機により発電すると共
に、一定風速以上となったとき永久磁石を回転子とする
発電機の発電出力により励磁される電磁石を回転子とす
る発電機を駆動するようにした。また１つの発電機のコ
イルに作用する回転子が、永久磁石と電磁石とを合体さ
せるか、同一プロペラ軸に、永久磁石を回転子とする発
電機と、この発電出力により励磁する電磁石を回転子と
する発電機とを別個に設けるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、支柱の上端に１個
または複数個の羽根を有するプロペラを回転自在に設
け、これらプロペラに受ける風力によりプロペラを回転
させ、この回転出力を発電機に連接させて発電出力を得
るようにした風力発電装置であって、主に発電出力を得
るコイルとこれに作用する永久磁石等の回転子とを有す
る発電機部分の改良に関するものである。
または複数個の羽根を有するプロペラを回転自在に設
け、これらプロペラに受ける風力によりプロペラを回転
させ、この回転出力を発電機に連接させて発電出力を得
るようにした風力発電装置であって、主に発電出力を得
るコイルとこれに作用する永久磁石等の回転子とを有す
る発電機部分の改良に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】近時、原子力発電や石油、石炭等の化石
エネルギーの燃焼による発電は、地球の温暖化や環境破
壊をひき起こす要因となるばかりか、電力利用者にとっ
ては電力使用料金の経済的負担が強いられるため、風
力、水力、太陽熱等の自然エネルギーの利用による発電
に関する開発が盛んになされている。
エネルギーの燃焼による発電は、地球の温暖化や環境破
壊をひき起こす要因となるばかりか、電力利用者にとっ
ては電力使用料金の経済的負担が強いられるため、風
力、水力、太陽熱等の自然エネルギーの利用による発電
に関する開発が盛んになされている。
【０００３】
【従来の技術】風力発電装置において、発電出力を得る
コイルとこれに作用する永久磁石等の回転子を有する発
電機部分に関しては従来より幾つかの提案がなされてい
る。
コイルとこれに作用する永久磁石等の回転子を有する発
電機部分に関しては従来より幾つかの提案がなされてい
る。
【０００４】風車に連動して回転する動力軸に、電機
子を固定し、永久磁石を回転子として構成した複数の発
電機を機械的に直列に連結して常時同軸回転し、風力エ
ネルギーの増減に対応して発電機の稼働数を増減すると
共に、前記発電機の一部または全部を限界以上の風力エ
ネルギーにおいて制動機として稼働させる構成とするこ
とにより風力エネルギーを効率よく利用でき、保守の容
易な風力発電機が特開平１０−３１８１２０号公報に記
載されている。
子を固定し、永久磁石を回転子として構成した複数の発
電機を機械的に直列に連結して常時同軸回転し、風力エ
ネルギーの増減に対応して発電機の稼働数を増減すると
共に、前記発電機の一部または全部を限界以上の風力エ
ネルギーにおいて制動機として稼働させる構成とするこ
とにより風力エネルギーを効率よく利用でき、保守の容
易な風力発電機が特開平１０−３１８１２０号公報に記
載されている。
【０００５】風力によりブレードを介して回転する駆
動軸の外周に等間隔に複数のコイルが放射状に設けられ
るとともにそれぞれのコイルに向けて突起部を有する円
環状の永久磁石が駆動軸の外側に同心状に設けられ駆動
軸の回転によりコイルに生じる誘導電流を駆動軸に設け
られたスプリングがブラシを介して外部へ供給するよう
にした風力発電装置が特開平９−１２１５２３号公報に
記載されている。
動軸の外周に等間隔に複数のコイルが放射状に設けられ
るとともにそれぞれのコイルに向けて突起部を有する円
環状の永久磁石が駆動軸の外側に同心状に設けられ駆動
軸の回転によりコイルに生じる誘導電流を駆動軸に設け
られたスプリングがブラシを介して外部へ供給するよう
にした風力発電装置が特開平９−１２１５２３号公報に
記載されている。
【０００６】鉛直方向に立設した中空の回転軸と回転
軸の上段部に取り付けられた多数枚の羽根と、回転軸の
下段部に取り付けられた発電装置とから構成され、発電
装置は回転軸の下段部の周囲にＮ極とＳ極とを交互に円
筒状に配置され、回転軸と連動して回転する磁石と磁石
の外周に磁石の長さ方向に対抗する導線を蛇行サセタコ
イルとから構成され、さらに回転軸の下段部の下端縁と
をダクトによって連結し、ダクト内に風力発電ユニット
を設置するようにした風力発電機が特開平８−４６４７
号公報に記載されている。
軸の上段部に取り付けられた多数枚の羽根と、回転軸の
下段部に取り付けられた発電装置とから構成され、発電
装置は回転軸の下段部の周囲にＮ極とＳ極とを交互に円
筒状に配置され、回転軸と連動して回転する磁石と磁石
の外周に磁石の長さ方向に対抗する導線を蛇行サセタコ
イルとから構成され、さらに回転軸の下段部の下端縁と
をダクトによって連結し、ダクト内に風力発電ユニット
を設置するようにした風力発電機が特開平８−４６４７
号公報に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】永久磁石は磁力が弱い
ものでは電磁誘導効果が不安定な欠点がある。一方、磁
力が強力な永久磁石は１個あたりの単価が高く、この種
発電装置においてこれらを多数使用するにあたりトータ
ル費用が極めて高くなる。また、永久磁石はその性質上
長年の使用において磁力劣化も生じる。これらのため、
永久磁石の使用を極力減らし、さらに発電出力を得る電
磁誘導コイルに対して作用させるＳ、Ｎ極を有する回転
子に充分な安定した励磁作用を確保することが望まれ
る。
ものでは電磁誘導効果が不安定な欠点がある。一方、磁
力が強力な永久磁石は１個あたりの単価が高く、この種
発電装置においてこれらを多数使用するにあたりトータ
ル費用が極めて高くなる。また、永久磁石はその性質上
長年の使用において磁力劣化も生じる。これらのため、
永久磁石の使用を極力減らし、さらに発電出力を得る電
磁誘導コイルに対して作用させるＳ、Ｎ極を有する回転
子に充分な安定した励磁作用を確保することが望まれ
る。
【０００８】また、強風時に発電量を抑制する技術があ
るが、風速１５ｍ／ｓｅｃ以上の強風時にこそ発電量を
充分確保することが望まれる（但し、風速３０ｍ／ｓｅ
ｃ以上の烈風時は発電量を抑える必要はある）。さら
に、多量の電力を一度に確保できるようにするため、１
つのプロペラ軸へ多数の発電機を形成できるような装置
の開発が望まれる。
るが、風速１５ｍ／ｓｅｃ以上の強風時にこそ発電量を
充分確保することが望まれる（但し、風速３０ｍ／ｓｅ
ｃ以上の烈風時は発電量を抑える必要はある）。さら
に、多量の電力を一度に確保できるようにするため、１
つのプロペラ軸へ多数の発電機を形成できるような装置
の開発が望まれる。
【０００９】しかしながら、上記特開平１０−３１８
１２０号公報、特開平９−１２１５２３号公報、特
開平８−４６４７号公報に記載された発明においては、
上記課題を解決することができない。
１２０号公報、特開平９−１２１５２３号公報、特
開平８−４６４７号公報に記載された発明においては、
上記課題を解決することができない。
【００１０】
【発明が解決する手段】請求項１の発明は、同一プロペ
ラ軸に、永久磁石と電磁石とを回転子とする複数の発電
機を構成し、一定風速以下のとき永久磁石を回転子とす
る発電機により発電すると共に、一定風速以上となった
とき永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励
磁される電磁石を回転子とする発電機を駆動するように
した風力発電装置を提供するものである。
ラ軸に、永久磁石と電磁石とを回転子とする複数の発電
機を構成し、一定風速以下のとき永久磁石を回転子とす
る発電機により発電すると共に、一定風速以上となった
とき永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励
磁される電磁石を回転子とする発電機を駆動するように
した風力発電装置を提供するものである。
【００１１】この発明においては、回転子に電磁石を併
用することにより不安定な永久磁石の欠点を補い安定し
た回転子の磁力を確保でき、一定風速以上となったとき
永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励磁さ
れる電磁石を回転子とする発電機を設けたので、磁力の
大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がないと共
に、これら回転子等を一定の回転力に抑制することがで
き発電装置の破損を防止することができる。また、１つ
のプロペラ軸へ多数の発電機を形成して多くの多量の電
力を一度に得ることができる。
用することにより不安定な永久磁石の欠点を補い安定し
た回転子の磁力を確保でき、一定風速以上となったとき
永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励磁さ
れる電磁石を回転子とする発電機を設けたので、磁力の
大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がないと共
に、これら回転子等を一定の回転力に抑制することがで
き発電装置の破損を防止することができる。また、１つ
のプロペラ軸へ多数の発電機を形成して多くの多量の電
力を一度に得ることができる。
【００１２】請求項２の発明は、１つの発電機のコイル
に作用する回転子が、永久磁石と電磁石とを合体させた
てなる請求項１記載の風力発電装置を提供するものであ
る。
に作用する回転子が、永久磁石と電磁石とを合体させた
てなる請求項１記載の風力発電装置を提供するものであ
る。
【００１３】この発明においては、１つの発電機ごとの
永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確保でき
ると共に、回転子からの磁力の放出範囲を広くすること
ができるので強力な電磁誘導作用を生むことができる。
永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確保でき
ると共に、回転子からの磁力の放出範囲を広くすること
ができるので強力な電磁誘導作用を生むことができる。
【００１４】請求項３の発明は、同一プロペラ軸に、永
久磁石を回転子とする発電機と、この発電出力により励
磁する電磁石を回転子とする発電機とを別個に設けた請
求項１記載の風力発電装置を提供するものである。
久磁石を回転子とする発電機と、この発電出力により励
磁する電磁石を回転子とする発電機とを別個に設けた請
求項１記載の風力発電装置を提供するものである。
【００１５】この発明においては、一定風速以上となっ
たとき永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により
励磁される電磁石を回転子とする発電機を設けて、磁力
の大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がなく、こ
れら回転子等を一定の回転力に抑制することができ発電
装置の破損を防止することができると共に、１つのプロ
ペラ軸へ多数の発電機をコンパクトに形成できる。
たとき永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により
励磁される電磁石を回転子とする発電機を設けて、磁力
の大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がなく、こ
れら回転子等を一定の回転力に抑制することができ発電
装置の破損を防止することができると共に、１つのプロ
ペラ軸へ多数の発電機をコンパクトに形成できる。
【００１６】請求項４の発明は、前記電磁石を回転子と
する発電機は、一定風速以上となったことを感知するス
イッチ機構により駆動するようにした前記請求項１〜３
記載の風力発電装置を提供するものである。
する発電機は、一定風速以上となったことを感知するス
イッチ機構により駆動するようにした前記請求項１〜３
記載の風力発電装置を提供するものである。
【００１７】この発明においては、永久磁石を回転子と
する発電機と、この発電出力により励磁する電磁石を回
転子とする発電機とを別個に設けた場合、風速が一定風
速以下から一定風速以上となったときに、永久磁石を回
転子とする発電機の発電出力を電磁石を回転子とする発
電機の回転子に印加してすることができる。一定風速以
上となったことを感知するスイッチ機構としては本願実
施例に示す風力によるものの他、プロペラの回転数や発
電電力量を基準としても良い。
する発電機と、この発電出力により励磁する電磁石を回
転子とする発電機とを別個に設けた場合、風速が一定風
速以下から一定風速以上となったときに、永久磁石を回
転子とする発電機の発電出力を電磁石を回転子とする発
電機の回転子に印加してすることができる。一定風速以
上となったことを感知するスイッチ機構としては本願実
施例に示す風力によるものの他、プロペラの回転数や発
電電力量を基準としても良い。
【００１８】請求項５の発明は、複数のプロペラを同一
軸心方向に軸受けして各々独立して回転させると共に、
これら複数のプロペラ軸に各々別個の発電機を設けると
共に、これら発電機は永久磁石を回転子とする発電機
と、この発電出力により励磁する電磁石を回転子とする
発電機との組み合わせからなる前記請求項１〜４記載の
風力発電装置を提供するものである。
軸心方向に軸受けして各々独立して回転させると共に、
これら複数のプロペラ軸に各々別個の発電機を設けると
共に、これら発電機は永久磁石を回転子とする発電機
と、この発電出力により励磁する電磁石を回転子とする
発電機との組み合わせからなる前記請求項１〜４記載の
風力発電装置を提供するものである。
【００１９】この発明においては、請求項１〜４がプロ
ペラ軸１本の場合を包含しているのに対し、プロペラ及
びプロペラ軸が複数本の場合も包含することを示す一実
施態様である。本願実施例においては、プロペラを左右
のいずれかに２組設けて 反対側に風方向制御羽根を設
けたものを示しているが、本発明者が平成１３年３月日
に提出した特許願（風力発電装置）に開示した如く、プ
ロペラが左右に１つずつ、または２組ずつ、さらにそれ
以上設けるものにも使用することができる。
ペラ軸１本の場合を包含しているのに対し、プロペラ及
びプロペラ軸が複数本の場合も包含することを示す一実
施態様である。本願実施例においては、プロペラを左右
のいずれかに２組設けて 反対側に風方向制御羽根を設
けたものを示しているが、本発明者が平成１３年３月日
に提出した特許願（風力発電装置）に開示した如く、プ
ロペラが左右に１つずつ、または２組ずつ、さらにそれ
以上設けるものにも使用することができる。
【００２０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基ずき説明する。図
１は本発明の一実施例を示す発電機部分の断面図、図２
は図１のプロペラ軸の軸受部分を示す断面図である。こ
の実施例に示す風力発電装置は、支柱Ｓの上端に形成す
るケーシングＣに、複数の羽根を有するプロペラＰ１、
Ｐ２が左側において外方と内方に２組設けている。これ
らプロペラＰ１、Ｐ２のプロペラ軸Ａ１、Ａ２はケーシ
ングＣ内において、同一軸心方向に軸受けしており、後
方には風方向制御羽根ＢＴが設けられている。
１は本発明の一実施例を示す発電機部分の断面図、図２
は図１のプロペラ軸の軸受部分を示す断面図である。こ
の実施例に示す風力発電装置は、支柱Ｓの上端に形成す
るケーシングＣに、複数の羽根を有するプロペラＰ１、
Ｐ２が左側において外方と内方に２組設けている。これ
らプロペラＰ１、Ｐ２のプロペラ軸Ａ１、Ａ２はケーシ
ングＣ内において、同一軸心方向に軸受けしており、後
方には風方向制御羽根ＢＴが設けられている。
【００２１】ケーシングＣ内には内部に発電出力を得る
コイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂとこれに作用さ
せる回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ、Ｍ２ｂとからなる
発電機Ｇ１、Ｇ２がフレームＦａ、Ｆｂに固定されてい
る。
コイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂとこれに作用さ
せる回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ、Ｍ２ｂとからなる
発電機Ｇ１、Ｇ２がフレームＦａ、Ｆｂに固定されてい
る。
【００２２】プロペラ軸Ａ２は発電機Ｇ２のケーシング
Ｇ１ｃの前後においてスラスト方向を支持する円錐ベア
リングＳ２と、ラジアル方向を支持するラジアルベアリ
ングＲ２により支持されている。
Ｇ１ｃの前後においてスラスト方向を支持する円錐ベア
リングＳ２と、ラジアル方向を支持するラジアルベアリ
ングＲ２により支持されている。
【００２３】プロペラ軸Ａ１はプロペラ軸Ａ２内に貫挿
され、ラジアルベアリングＲ１ａと円錐ベアリングＳ１
ａとにより支持され、さらに発電機Ｇ２のケーシングＧ
２ｃの前後においてスラスト方向を支持する円錐ベアリ
ングＳ１ｂ、Ｓ１ｃに、後端をケーシングＣにラジアル
ベアリングＲ１ｂにより支持されている。
され、ラジアルベアリングＲ１ａと円錐ベアリングＳ１
ａとにより支持され、さらに発電機Ｇ２のケーシングＧ
２ｃの前後においてスラスト方向を支持する円錐ベアリ
ングＳ１ｂ、Ｓ１ｃに、後端をケーシングＣにラジアル
ベアリングＲ１ｂにより支持されている。
【００２４】図３は本発明の１実施態様を示す発電機、
図４はその配線説明図である。図３に示すように、発電
機Ｇ１（Ｇ２）はこのケーシングＧ１ｃ（Ｇ２ｃ）の内
周に発電出力を得るコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ
２ｂ）が設けられている。また、プロペラ軸Ａ１（Ａ
２）に固定するドラムＤ１（Ｄ２）に外周にはこれらコ
イルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に作用させる回
転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）が形成されてい
いる。これら回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）
は一方を永久磁石ＰＲ、他方を電磁石ＥＬとして非磁性
体Ｎを介して合体させている。
図４はその配線説明図である。図３に示すように、発電
機Ｇ１（Ｇ２）はこのケーシングＧ１ｃ（Ｇ２ｃ）の内
周に発電出力を得るコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ
２ｂ）が設けられている。また、プロペラ軸Ａ１（Ａ
２）に固定するドラムＤ１（Ｄ２）に外周にはこれらコ
イルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に作用させる回
転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）が形成されてい
いる。これら回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）
は一方を永久磁石ＰＲ、他方を電磁石ＥＬとして非磁性
体Ｎを介して合体させている。
【００２５】図４に示すように、コイルＣ１ａ（Ｃ１
ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に発生する発電出力の＋側はスイ
ッチ機構ＳＷ（図１にも示す）を介してブラシ電極Ｂ
Ｐ、プラス側リング電極ＬＰを介して電磁石ＥＬに接続
され、さらに電磁石ＥＬのマイナッス側はマイナッス側
リング電極ＬＭ、ブラシ電極ＢＭを介してコイルＣ１ａ
（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のマイナス側に接続されて
いる。
ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に発生する発電出力の＋側はスイ
ッチ機構ＳＷ（図１にも示す）を介してブラシ電極Ｂ
Ｐ、プラス側リング電極ＬＰを介して電磁石ＥＬに接続
され、さらに電磁石ＥＬのマイナッス側はマイナッス側
リング電極ＬＭ、ブラシ電極ＢＭを介してコイルＣ１ａ
（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のマイナス側に接続されて
いる。
【００２６】このようにして、コイルＣ１ａ（Ｃ１ｂ、
Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力の一部を電磁石ＥＬの電源
として使用して電磁石ＥＬを励磁させることにより、不
安定な永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確
保できる。
Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力の一部を電磁石ＥＬの電源
として使用して電磁石ＥＬを励磁させることにより、不
安定な永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確
保できる。
【００２７】図５は本発明の他の実施態様を示す発電
機、図６はその配線説明図である。図５に示すように、
発電機Ｇ１（Ｇ２）はこのケーシングＧ１ｃ（Ｇ２ｃ）
の内周に発電出力を得るコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２
ａ、Ｃ２ｂ）が設けられている。また、プロペラ軸Ａ１
（Ａ２）に固定するドラムＤ１（Ｄ２）の外周にはこれ
らコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に作用させ
る回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）が形成され
ていいる。これら回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２
ｂ）は一方を永久磁石ＰＲ、他方を電磁石ＥＬとしてド
ラムＤ１（Ｄ２）の外周に別途に設けている。
機、図６はその配線説明図である。図５に示すように、
発電機Ｇ１（Ｇ２）はこのケーシングＧ１ｃ（Ｇ２ｃ）
の内周に発電出力を得るコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２
ａ、Ｃ２ｂ）が設けられている。また、プロペラ軸Ａ１
（Ａ２）に固定するドラムＤ１（Ｄ２）の外周にはこれ
らコイルＣ１ａ、Ｃ１ｂ（Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に作用させ
る回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）が形成され
ていいる。これら回転子Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（Ｍ２ａ、Ｍ２
ｂ）は一方を永久磁石ＰＲ、他方を電磁石ＥＬとしてド
ラムＤ１（Ｄ２）の外周に別途に設けている。
【００２８】図６に示すように、コイルＣ１ａ（Ｃ１
ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に発生する発電出力の＋側はスイ
ッチ機構ＳＷ（図１にも示す）を介してブラシ電極Ｂ
Ｐ、プラス側リング電極ＬＰを介して電磁石ＥＬに接続
され、さらに電磁石ＥＬのマイナッス側はマイナッス側
リング電極ＬＭ、ブラシ電極ＢＭを介してコイルＣ１ａ
（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のマイナス側に接続されて
いる。
ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）に発生する発電出力の＋側はスイ
ッチ機構ＳＷ（図１にも示す）を介してブラシ電極Ｂ
Ｐ、プラス側リング電極ＬＰを介して電磁石ＥＬに接続
され、さらに電磁石ＥＬのマイナッス側はマイナッス側
リング電極ＬＭ、ブラシ電極ＢＭを介してコイルＣ１ａ
（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のマイナス側に接続されて
いる。
【００２９】このようにして、コイルＣ１ａ（Ｃ１ｂ、
Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力の一部を電磁石ＥＬの電源
として使用して電磁石ＥＬを励磁させることにより、不
安定な永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確
保できる。
Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力の一部を電磁石ＥＬの電源
として使用して電磁石ＥＬを励磁させることにより、不
安定な永久磁石の欠点を補い安定した回転子の磁力を確
保できる。
【００３０】図７は前記スイッチ機構ＳＷの一例を示す
説明図であり、このスイッチ機構ＳＷは図１に示すよう
に、発電機Ｇ１、Ｇ２を有するケーシングＣの上部に取
り付けられている。スイッチ機構Ｓは前方から風を導入
する風導入穴１０が設けられ、後方に防虫網１１を介し
て風抜穴１２が設けられている。風導入穴１０内方には
上部にオイレスベアリング１３を介して回転自在に設け
たスイッチ銅板１４が設けられ、それに対応して前記コ
イルコイルＣ１ａ（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のプラス
側の電極１５、１６が開放されている。スイッチ銅板１
４の下方には重り１７が設けられており、例えば１５ｍ
／ｓｅｃの強風が前記風導入穴１０内に吹き込み、スイ
ッチ銅板１４が重り１７に抗して揺動してプラス側の電
極１５、１６を導通状態に短絡することにより、コイル
Ｃ１ａ（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力を電磁石
ＥＬへ導通させて電磁石ＥＬを励磁させることができ
る。
説明図であり、このスイッチ機構ＳＷは図１に示すよう
に、発電機Ｇ１、Ｇ２を有するケーシングＣの上部に取
り付けられている。スイッチ機構Ｓは前方から風を導入
する風導入穴１０が設けられ、後方に防虫網１１を介し
て風抜穴１２が設けられている。風導入穴１０内方には
上部にオイレスベアリング１３を介して回転自在に設け
たスイッチ銅板１４が設けられ、それに対応して前記コ
イルコイルＣ１ａ（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）のプラス
側の電極１５、１６が開放されている。スイッチ銅板１
４の下方には重り１７が設けられており、例えば１５ｍ
／ｓｅｃの強風が前記風導入穴１０内に吹き込み、スイ
ッチ銅板１４が重り１７に抗して揺動してプラス側の電
極１５、１６を導通状態に短絡することにより、コイル
Ｃ１ａ（Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ）の発電出力を電磁石
ＥＬへ導通させて電磁石ＥＬを励磁させることができ
る。
【００３１】このようなスイッチ機構としては実施例に
示す風力によるものの他、プロペラの回転や発電電力量
を基準としても良い。
示す風力によるものの他、プロペラの回転や発電電力量
を基準としても良い。
【００３２】
【発明の効果】この発明においては、回転子に電磁石を
併用することにより不安定な永久磁石の欠点を補い安定
した回転子の磁力を確保でき、一定風速以上となったと
き永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励磁
される電磁石を回転子とする発電機を設けたので、磁力
の大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がないと共
に、これら回転子等を一定の回転力に抑制することがで
き発電装置の破損を防止することができる。また、１つ
のプロペラ軸へ多数の発電機を形成して多量の電力を一
度に得ることができる等の効果がある。
併用することにより不安定な永久磁石の欠点を補い安定
した回転子の磁力を確保でき、一定風速以上となったと
き永久磁石を回転子とする発電機の発電出力により励磁
される電磁石を回転子とする発電機を設けたので、磁力
の大きな高価な永久磁石を多数使用する必要がないと共
に、これら回転子等を一定の回転力に抑制することがで
き発電装置の破損を防止することができる。また、１つ
のプロペラ軸へ多数の発電機を形成して多量の電力を一
度に得ることができる等の効果がある。
【００３３】
【図１】本発明の一実施例を示す発電機部分の断面図
【図２】図１のプロペラ軸受部分を示す断面図
【図３】本発明の実施例１の発電機
【図４】図３の配線説明図
【図５】本発明の実施例２の発電機
【図６】図５の配線説明図
【図７】スイッチ機構の一例を示す説明図
Ｐ１、Ｐ２ プロペラ Ａ１、Ａ２ プロペラ軸 ＰＲ・・ 永久磁石 ＥＬ・・ 電磁石 Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ 回転子 Ｇ１、Ｇ２ 発電機 Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ コイル ＳＷ スイッチ機構
Claims (5)
- 【請求項１】同一プロペラ軸に、永久磁石と電磁石とを
回転子とする複数の発電機を構成し、一定風速以下のと
き永久磁石を回転子とする発電機により発電すると共
に、一定風速以上となったとき永久磁石を回転子とする
発電機の発電出力により励磁される電磁石を回転子とす
る発電機を駆動するようにした風力発電装置。 - 【請求項２】１つの発電機のコイルに作用する回転子
が、永久磁石と電磁石とを合体させてなる請求項１記載
の風力発電装置。 - 【請求項３】同一プロペラ軸に、永久磁石を回転子とす
る発電機と、この発電出力により励磁する電磁石を回転
子とする発電機とを別個に設けた請求項１記載の風力発
電装置。 - 【請求項４】前記電磁石を回転子とする発電機は、一定
風速以上となったことを感知するスイッチ機構により駆
動するようにした前記請求項１〜３記載の風力発電装
置。 - 【請求項５】複数のプロペラを同一軸心方向に軸受けし
て各々独立して回転させると共に、これら複数のプロペ
ラ軸に各々別個の発電機を設けると共に、これら発電機
は永久磁石を回転子とする発電機と、この発電出力によ
り励磁する電磁石を回転子とする発電機との組み合わせ
からなる前記請求項１〜４記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001148508A JP2002310056A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001148508A JP2002310056A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002310056A true JP2002310056A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18993810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001148508A Pending JP2002310056A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310056A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100737269B1 (ko) | 2005-12-06 | 2007-07-12 | 허현강 | 대형 양방향 풍력발전기 |
| JP2008278716A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Denso Corp | 風力発電装置 |
| KR100870231B1 (ko) * | 2003-07-30 | 2008-11-24 | 김상년 | 풍력을 이용한 발전기 |
| WO2009133993A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Hyun Kang Heo | Wind power generator |
| CN105141095A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-09 | 张万斌 | 交流发电机 |
| KR101995905B1 (ko) * | 2018-03-27 | 2019-07-04 | (주)썬테크 | 풍력 발전기 및 풍력 발전기의 발전모터 |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001148508A patent/JP2002310056A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102016296A (zh) * | 2008-05-02 | 2011-04-13 | 许铉康 | 风力发电机 |
| CN102016296B (zh) * | 2008-05-02 | 2013-04-24 | 许铉康 | 风力发电机 |
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