JP2003193956A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
- Publication number
- JP2003193956A JP2003193956A JP2001390309A JP2001390309A JP2003193956A JP 2003193956 A JP2003193956 A JP 2003193956A JP 2001390309 A JP2001390309 A JP 2001390309A JP 2001390309 A JP2001390309 A JP 2001390309A JP 2003193956 A JP2003193956 A JP 2003193956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- propeller
- ratio
- generator
- gear
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
- F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
- F16H2047/045—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion the fluid gearing comprising a plurality of pumps or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 機械駆動式トランスミッションに、ギアチェ
ンジ機構等の複雑な構造を追加することなく、変速を行
うことによって、エネルギー変換効率、総発電量の向
上、部品点数、装置コストの低減を図る。 【解決手段】 プロペラ１の回転軸である入力軸１１
と、発電機６の回転軸である出力軸６１との間に、流体
駆動式トランスミッション４０と、機械駆動式トランス
ミッション５０とを並列に介在する。流体駆動式トラン
スミッションは、可変油圧ポンプ４１と可変油圧モータ
４２とからなり、変速比ｒを変化させる。機械駆動式ト
ランスミッションは、たとえば遊星歯車機構からなり、
流体駆動トランスミッションの変速比ｒに連動し、プロ
ペラの回転数と発電機の回転数比である増速比ｅを変え
て、プロペラの動力の残りを発電機に伝達する。風速が
大きくなるほど油圧ポンプのＤｐを小さく、油圧モータ
のＤｍを大きくし変速比ｒを大きくする。これにより増
速比ｅを小さくする。
ンジ機構等の複雑な構造を追加することなく、変速を行
うことによって、エネルギー変換効率、総発電量の向
上、部品点数、装置コストの低減を図る。 【解決手段】 プロペラ１の回転軸である入力軸１１
と、発電機６の回転軸である出力軸６１との間に、流体
駆動式トランスミッション４０と、機械駆動式トランス
ミッション５０とを並列に介在する。流体駆動式トラン
スミッションは、可変油圧ポンプ４１と可変油圧モータ
４２とからなり、変速比ｒを変化させる。機械駆動式ト
ランスミッションは、たとえば遊星歯車機構からなり、
流体駆動トランスミッションの変速比ｒに連動し、プロ
ペラの回転数と発電機の回転数比である増速比ｅを変え
て、プロペラの動力の残りを発電機に伝達する。風速が
大きくなるほど油圧ポンプのＤｐを小さく、油圧モータ
のＤｍを大きくし変速比ｒを大きくする。これにより増
速比ｅを小さくする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は風力発電装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来より、風力によってプロペラを回転
させ、このプロペラの回転を増速機で増速してプロペラ
の動力を発電機に伝達することによって、発電を行う風
力発電装置が知られている。 【０００３】従来の風力発電装置の各方式を列挙すると
以下のとおりとなる。 【０００４】１）増速比を固定にした増速機を用い、誘
導発電機を定格回転で回転させ発電させるという方式。
この方式には、２段の増速機を用いたものがある。この
方式はたとえば特開平５−７９４５０号公報に記載され
ている。 【０００５】２）増速比を固定にした増速機を用い、プ
ロペラの回転数に応じて発電機の回転数を可変にすると
いう方式。この方式では発電周波数が変化するためイン
バータなどの周波数変換器を使用して５０Ｈzまたは６
０Ｈzに整流している。この方式はたとえば論文「富士
重工業における風力発電システムの開発」（「日本風力
エネルギー協会誌」/通巻５８/平成１３年６月）に記載
されている。 【０００６】３）増速機を用いることなくプロペラの動
力を直接発電機に伝達するダイレクト発電方式。この方
式には、誘導発電機の極数を切り換えることにより低速
と高速の２速運転を行うものがある。この方式では発電
周波数が変化するためインバータなどの周波数変換器を
使用して５０Ｈzまたは６０Ｈzに整流している。この方
式はたとえば論文「ギヤレス可変速風力発電装置の開
発」（「三菱重工技報」/Ｖｏｌ．３８、Ｎｏ．２/２０
０１年３月）に記載されている。 【０００７】４）油圧ポンプと油圧モータからなる流体
駆動式トランスミッションを増速機として使用する方
式。この方式はたとえば特開平１１−２８０６３７号公
報に記載されている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記１）の方式を採用
すると、増速比が固定されているため、プロペラの回転
数は、発電機の定格回転数（たとえば１５００ｒｐｍ）
と固定の増速比とで定まる一定回転数（たとえば２０ｒ
ｐｍ）に固定される。 【０００９】このため風力の強弱いかんいかかわらず、
プロペラの回転数が固定されてしまい、風力が小さい場
合には発電することができず、風力が大きい場合には発
電効率が悪くなるという問題が発生する。 【００１０】風力に応じた回転数でプロペラを回転させ
ることができれば、風力から電力へのエネルギー変換効
率、総発電量は２０〜２５％増加するといわれている。 【００１１】そこで、上記２）、３）の方式を採用すれ
ば、風力に応じてプロペラの回転数を変化させることが
できるので、エネルギー変換効率、総発電量を高めるこ
とができる。 【００１２】しかし発電機の出力周波数が変化するた
め、インバータ等の周波数変換器を設ける必要があり、
これによって部品点数の増加、装置コストの増大を招
く。 【００１３】一方、上記４）の方式を採用すれば、流体
駆動式トランスミッションで変速が行われるため、風力
に応じて変速を行うことでプロペラの回転数を変化させ
ることができるとともに、発電機の出力周波数を一定に
することができる。このためエネルギー変換効率、総発
電量を高めることができるとともに、インバータ等の周
波数変換器が不要となり部品点数、装置コストを低減す
ることができる。 【００１４】しかし一般に、油圧ポンプ、油圧モータか
らなる流体駆動式トランスミッションのトルク伝達効率
は、遊星歯車機構などを使用した機械駆動式トランスミ
ッションと比較して低くエネルギーロスが大きい。機械
駆動式トランスミッションの伝達効率は９５％程度であ
るのに対して、流体駆動式トランスミッションの伝達効
率は８０％程度であるといわれている。 【００１５】このため上記４）の方式では、プロペラの
動力を効率よく発電に使用することができなかった。 【００１６】また増速機として、機械駆動式トランスミ
ッションを使用し、この機械駆動式トランスミッション
で変速を行うことも考えられるが、ギアチェンジ機構を
新たに追加することとなり構造が複雑となり部品点数、
装置コストが増加する。 【００１７】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、機械駆動式トランスミッションに、ギアチェ
ンジ機構等の複雑な構造を追加することなく、変速を行
うことによって、エネルギー変換効率、総発電量の向上
を図り、部品点数、装置コストの低減を図り、さらにト
ルク伝達効率の向上、エネルギーロスの低減を図ること
を解決課題とするものである。 【００１８】 【課題を解決するための手段および作用効果】そこで、
本発明は、プロペラ（１）の回転を増速して当該プロペ
ラ（１）の動力を発電機（６）に伝達することにより発
電を行う風力発電装置において、容量が可変の油圧ポン
プ（４１）と容量が可変の油圧モータ（４２）とからな
り、当該容量を変化させることにより変速比を変化させ
る流体駆動式トランスミッション（４０）と、前記流体
駆動トランスミッション（４０）の変速比と連動し、前
記プロペラ（１）の回転数と前記発電機（６）の回転数
との比率である増速比が変化するように構成された機械
駆動式トランスミッション（５０）と、前記プロペラ
（１）の風速を検出する検出手段（７）とを備え、前記
検出手段（７）で検出された風速が大きくなるほど前記
増速比を小さくするように、前記容量を変化させること
を特徴とする。 【００１９】第１発明によれば、図１に示すように、プ
ロペラ１の回転軸である入力軸１１と、発電機６の回転
軸である出力軸６１との間に、流体駆動式トランスミッ
ション４０と、機械駆動式トランスミッション５０とが
並列に介在されている。 【００２０】流体駆動式トランスミッション４０は、油
圧ポンプ４１と油圧モータ４２とからなり、容量が可変
である。油圧ポンプ４１、油圧モータ４２の容量は、容
量可変機構４３によって変化される。 【００２１】増速比の可変は以下のようにして行われ
る。 【００２２】流体駆動式トランスミッション４０の出力
軸４４はギア５４を介して遊星歯車５１のリングギア５
３を駆動する。増速機２、３の出力軸５６は、機械駆動
式トランスミッション５０を構成する遊星歯車５１の遊
星ギア５２を駆動する。遊星歯車５１のサンギア５５は
出力軸６１を介して発電機６を駆動する。 【００２３】また流体駆動式トランスミッション４０の
入力軸４５は、増速機２、３の出力軸５６つまり機械駆
動式トランスミッション５０の入力軸５６より歯車５
７、５８を介して駆動される。 【００２４】流体駆動式トランスミッション４０はポン
プ容量を正逆反転することにより、その出力軸４４の回
転を正逆反転させることができる。 【００２５】プロペラ１の回転数と発電機６の回転数と
の比率である増速比ｅを小さくしたい場合にはポンプ容
量を負とし、流体駆動式トランスミッション４０の出力
軸４４の回転を逆回転させる。これにより増速比ｅを小
さくすることができる。また増速比ｅを大きくしたい場
合には、ポンプ容量を正としモータ出力を正回転させリ
ングギア５３を回転させて、遊星歯車５１の出力軸６１
の回転数を増加させる。これにより増速比ｅを大きくで
きる。また油圧モータ４２の容量を小さくすることによ
り油圧ポンプ４１の入力回転数に対する油圧モータ４２
の出力回転数の比を増加させることができる。 【００２６】図２に遊星歯車５１の構成を示す。 【００２７】各ギアの回転数の関係を数式で示すと、下
記（１）式のようになる。 【００２８】 Ｎs/ｉ1−Ｎp（１＋１/ｉ1）＝ＮE/ｉ2 …（１） ただしＮsはサンギア５５の回転数、Ｎpは遊星ギア５２
の回転数、ＮEはリングギア５３の外周で噛合するギア
５４の回転数、ｉ1は遊星歯車５１の増速比、ｉ2は油圧
モータ４２の出力軸４４の回転数に対するリングギア５
３の回転数の比率である。この式から明らかなようにサ
ンギア５５の回転数Ｎsを一定とすると、ギア５４の回
転数ＮEが増加すると遊星ギア５２の回転数Ｎpが減少
し、増速比が増加する。またサンギア５５の回転数Ｎs
が一定で、ギア５４の回転数ＮEが減少すると遊星ギア
５２の回転数Ｎpが増加し、増速比ｅが減少する。 【００２９】プロペラ１の風速Ｖは風速計等の検出手段
７で検出される。 【００３０】そこで、図３の特性Ｌ1に示すように、検
出手段７で検出された風速Ｖが大きくなるほど油圧ポン
プ４１の容量Ｄpを小さくするように容量制御機構４３
を作動させる。また特性Ｌ2に示すように風速Ｖが大き
くなるにつれ、油圧モータ４２の容量Ｄmを大きくする
ように容量制御機構４３を作動させる。これにより図４
の特性Ｌ3に示すように風速Ｖが大きくなるほど、増速
比ｅが小さくなる。 【００３１】このようにして、プロペラ１に当たる風の
風速Ｖが大きくなるほど、増速比ｅが小さくなるように
増速比ｅを変化させて、プロペラ１の回転数を変化させ
ているので、エネルギー変換効率、総発電量が向上す
る。 【００３２】また増速比ｅを変化させて、発電機６側の
回転数を固定にし出力周波数を一定のままとしているの
で、インバータ等の周波数変換器の配設が不要となり、
部品点数、装置コストが低減する。 【００３３】また変速は流体駆動式トランスミッション
４０で油圧ポンプ４１の容量Ｄpおよび油圧モータ４２
の容量Ｄmを変化させることで行われ、機械駆動式トラ
ンスミッション５０には、ギアチェンジ機構を設ける必
要がないので、機械駆動式トランスミッション５０の構
造が複雑にならず、部品点数、装置コストが低減する。 【００３４】また本発明では、プロペラ１の動力を、流
体駆動式トランスミッション４０、機械駆動式トランス
ミッション５０の両方に分割して、発電機６に伝達する
ようにしている。 【００３５】ここで流体駆動式トランスミッション４０
の伝達効率η1を８０％とし、機械駆動式トランスミッ
ション５０の伝達効率η2を９５％として、プロペラ１
の動力が２分割されているものとすると、伝達効率η
（＝８７．５％）は下記（２）式で表され、流体駆動式
トランスミッション４０のみを用いた場合（η1＝８０
％）と比較して伝達効率が向上する。 【００３６】 η（＝８７．５％）＝（η1（＝８０％）＋η2（＝９５％））/２ …（２） このように本発明によればトルク伝達効率が向上し、エ
ネルギーロスが低減する。 【００３７】 【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
風力発電装置の実施の形態について説明する。 【００３８】図１は実施形態の風力発電装置の構成を示
している。 【００３９】同図１に示すように、実施形態装置は、大
きくは、風力を受けて回転するプロペラ１と、図示しな
い送電線に電力を供給する発電機６と、油圧ポンプ４１
と油圧モータ４２とからなる流体駆動式トランスミッシ
ョン４０と、遊星歯車機構で構成された機械駆動式トラ
ンスミッション５０とから構成されている。 【００４０】プロペラ１の回転軸である入力軸１１と、
発電機６の回転軸である出力軸６１との間に、流体駆動
式トランスミッション４０と、機械駆動式トランスミッ
ション５０とが並列に介在されている。 【００４１】流体駆動式トランスミッション４０は、可
変容量型の油圧ポンプ４１と可変容量型の油圧モータ４
２と、これら油圧ポンプ４１と油圧モータ４２とを接続
する油路４６と、可変容量型油圧ポンプ４１の容量Ｄp
および可変容量型油圧モータ４２の容量Ｄmを変化させ
る容量可変機構４３とからなる。油圧ポンプ４１から吐
出された圧油の流量に応じて油圧モータ４２が回転し、
油圧ポンプ４１の回転数と油圧モータ４２の回転数との
比率である変速比ｒは、油圧ポンプ４１の容量Ｄpおよ
び油圧モータ４２の容量Ｄmを変化させることで、変化
する。 【００４２】本実施形態では、機械駆動式トランスミッ
ション５０の前段に増速機２、３を設けている。 【００４３】すなわちプロペラ１の回転軸である入力軸
１１は、増速機２の遊星ギアに連結している。増速機２
のサンギアは、増速機３の遊星ギアに接続している。増
速機３のサンギアは機械駆動式トランスミッション５０
の入力軸５６に接続している。このためプロペラ１の回
転が増速機２、３で増速されて機械駆動式トランスミッ
ション５０に動力が伝達される。すなわち増速機２、３
の合計の増速比をｅ1とすると、機械駆動式トランスミ
ッション５０の入力軸５６は、プロペラ１の回転数に増
速比ｅ1を乗算した回転数で回転する。 【００４４】この入力軸５６は後段の増速機である遊星
歯車５１の遊星ギア５２に連結している。遊星歯車５１
のリングギア５３はギア５４に連結している。ギア５４
は油圧モータ４２の出力回転軸４４に接続している。 【００４５】このため遊星歯車５１のリングギア５３の
回転数に応じた回転数で油圧モータ４２が回転する。 【００４６】流体駆動式トランスミッション４０はポン
プ容量を正逆反転することにより、その出力軸４４の回
転を正逆反転させることができる。 【００４７】機械駆動式トランスミッション５０の増速
比ｅ2を小さくしたい場合にはポンプ容量Ｄpを負とし、
流体駆動式トランスミッション４０の出力軸４４の回転
を逆回転させる。これにより増速比ｅ2を小さくするこ
とができる。また増速比ｅ2を大きくしたい場合には、
ポンプ容量Ｄpを正としモータ出力を正回転させリング
ギア５３を回転させて、遊星歯車５１の出力軸６１の回
転数を増加させる。これにより増速比ｅ2を大きくでき
る。また油圧モータ４２の容量Ｄmを小さくすることに
より油圧ポンプ４１の入力回転数に対する油圧モータ４
２の出力回転数の比を増加させることができる。 【００４８】図２に遊星歯車５１の構成を示す。 【００４９】各ギアの回転数の関係は、前述した（１）
式（Ｎs/ｉ1−Ｎp（１＋１/ｉ1）＝ＮE/ｉ2）で表され
る。 【００５０】この式から明らかなようにサンギア５５の
回転数Ｎsを一定とすると、ギア５４の回転数ＮEが増加
すると遊星ギア５２の回転数Ｎpが減少し、増速比ｅ2が
増加する。またサンギア５５の回転数Ｎsが一定で、ギ
ア５４の回転数ＮEが減少すると遊星ギア５２の回転数
Ｎpが増加し、増速比ｅ2が減少する。 【００５１】プロペラ１の近傍には、プロペラ１に当た
る風の流速つまり風速Ｖ（ｍ/sec）を検出する風速計７
が設けられている。風速計７には、たとえばピトー管を
使用することができる。 【００５２】風速計７の検出信号は、コントローラ１０
を介して容量可変機構４３に入力される。 【００５３】図３はプロペラ１に当たる風の風速Ｖと油
圧ポンプ４１の容量Ｄpとの関係Ｌ1と、同風速Ｖと油圧
モータ４２の容量Ｄmとの関係Ｌ2を示している。 【００５４】容量可変機構４３は、風速計７の検出信号
Ｖを入力して、図３の特性Ｌ1に示すように、風速Ｖが
大きくなるほど油圧ポンプ４１の容量Ｄpが小さくなる
ように、油圧ポンプ４１の容量を変化させる。また特性
Ｌ2に示すように、風速Ｖが大きくなるほど油圧モータ
４２の容量Ｄmが大きくなるように、油圧モータ４２の
容量を変化させる。 【００５５】図３に示すように、たとえば風速Ｖが３ｍ
/secから１０ｍ/secの間では、ポンプ容量Ｄpは、風速
Ｖに対して反比例的に変化し、モータ容量Ｄmは、風速
Ｖに対して正比例的に変化する。風速Ｖが１０ｍ/secを
超える範囲では、ポンプ容量Ｄpは、油圧ポンプ４１の
負の最大容量−Ｄp(Full)一定となる。なお風速Ｖが３
ｍ/ｓｅｃ以下のときには、油圧ポンプ４１の容量Ｄp
は、最大容量Ｄp(Full)一定となり、油圧モータ４２の
容量Ｄmは、最大容量の１/３の容量Ｄm(1/3)一定とな
る。 【００５６】このように風速Ｖが大きくなるほど油圧ポ
ンプ４１の容量Ｄpを小さくし油圧モータ４２の容量Ｄm
を大きくすると、風速Ｖが大きくなるほど増速比ｅ2が
小さくなる。すなわち図４の特性Ｌ3に示すように風速
Ｖが大きくなるほど増速比ｅ2が小さくなるので、同図
４に特性Ｌ4で示すように、発電機６の定格回転数（た
とえば１５００ｐｍ）一定となる。図４において増速比
ｅ2が変化するに応じて、増速比ｅ1と増速比ｅ2を合計
した増速比ｅも同様に変化する。 【００５７】このように本実施形態ではプロペラ１にあ
たる風速Ｖが大きくなるほど増速比ｅが小さくなるよう
に増速比ｅを変化させて、プロペラ１の回転数を変化さ
せているので、エネルギー変換効率、総発電量が向上す
る。 【００５８】また増速比ｅを変化させて、発電機６側の
回転数を固定にし出力周波数を一定のままにしているの
で、インバータ等の周波数変換器の配設が不要となり、
部品点数、装置コストが低減する。 【００５９】また変速は流体駆動式トランスミッション
４０で油圧ポンプ４１の容量Ｄp、油圧モータ４２の容
量Ｄmを変化させることで行われ、機械駆動式トランス
ミッション５０にはギアチェンジ機構を設ける必要がな
くなるので、機械駆動式トランスミッション５０の構造
が複雑にはならず、部品点数、装置コストが低減する。 【００６０】また本実施形態ではプロペラ１の動力を、
流体駆動式トランスミッション４０、機械駆動式トラン
スミッション５０の両方に分割して、発電機６に伝達す
るようにしている。なお図１では流量駆動式トランスミ
ッション４０を、油圧ポンプ４１と油圧モータ４２との
組を、３つ並列に配置した構成としているが、流体駆動
式トランスミッション４０を構成する油圧ポンプ、油圧
モータの個数、配置は任意である。 【００６１】ここで流体駆動式トランスミッション４０
の伝達効率η1を８０％とし、機械駆動式トランスミッ
ション５０の伝達効率η2を９５％として、プロペラ１
の動力が２分割されているものとすると、伝達効率η
（＝８７．５％）は下記（２）式で表され、流体駆動式
トランスミッション４０のみを用いた場合（η1＝８０
％）と比較して向上する。 【００６２】 η（＝８７．５％）＝（η1（＝８０％）＋η2（＝９５％））/２ …（２） このため本実施形態によればトルク伝達効率が向上し、
エネルギーロスが低減する。
る。 【０００２】 【従来の技術】従来より、風力によってプロペラを回転
させ、このプロペラの回転を増速機で増速してプロペラ
の動力を発電機に伝達することによって、発電を行う風
力発電装置が知られている。 【０００３】従来の風力発電装置の各方式を列挙すると
以下のとおりとなる。 【０００４】１）増速比を固定にした増速機を用い、誘
導発電機を定格回転で回転させ発電させるという方式。
この方式には、２段の増速機を用いたものがある。この
方式はたとえば特開平５−７９４５０号公報に記載され
ている。 【０００５】２）増速比を固定にした増速機を用い、プ
ロペラの回転数に応じて発電機の回転数を可変にすると
いう方式。この方式では発電周波数が変化するためイン
バータなどの周波数変換器を使用して５０Ｈzまたは６
０Ｈzに整流している。この方式はたとえば論文「富士
重工業における風力発電システムの開発」（「日本風力
エネルギー協会誌」/通巻５８/平成１３年６月）に記載
されている。 【０００６】３）増速機を用いることなくプロペラの動
力を直接発電機に伝達するダイレクト発電方式。この方
式には、誘導発電機の極数を切り換えることにより低速
と高速の２速運転を行うものがある。この方式では発電
周波数が変化するためインバータなどの周波数変換器を
使用して５０Ｈzまたは６０Ｈzに整流している。この方
式はたとえば論文「ギヤレス可変速風力発電装置の開
発」（「三菱重工技報」/Ｖｏｌ．３８、Ｎｏ．２/２０
０１年３月）に記載されている。 【０００７】４）油圧ポンプと油圧モータからなる流体
駆動式トランスミッションを増速機として使用する方
式。この方式はたとえば特開平１１−２８０６３７号公
報に記載されている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記１）の方式を採用
すると、増速比が固定されているため、プロペラの回転
数は、発電機の定格回転数（たとえば１５００ｒｐｍ）
と固定の増速比とで定まる一定回転数（たとえば２０ｒ
ｐｍ）に固定される。 【０００９】このため風力の強弱いかんいかかわらず、
プロペラの回転数が固定されてしまい、風力が小さい場
合には発電することができず、風力が大きい場合には発
電効率が悪くなるという問題が発生する。 【００１０】風力に応じた回転数でプロペラを回転させ
ることができれば、風力から電力へのエネルギー変換効
率、総発電量は２０〜２５％増加するといわれている。 【００１１】そこで、上記２）、３）の方式を採用すれ
ば、風力に応じてプロペラの回転数を変化させることが
できるので、エネルギー変換効率、総発電量を高めるこ
とができる。 【００１２】しかし発電機の出力周波数が変化するた
め、インバータ等の周波数変換器を設ける必要があり、
これによって部品点数の増加、装置コストの増大を招
く。 【００１３】一方、上記４）の方式を採用すれば、流体
駆動式トランスミッションで変速が行われるため、風力
に応じて変速を行うことでプロペラの回転数を変化させ
ることができるとともに、発電機の出力周波数を一定に
することができる。このためエネルギー変換効率、総発
電量を高めることができるとともに、インバータ等の周
波数変換器が不要となり部品点数、装置コストを低減す
ることができる。 【００１４】しかし一般に、油圧ポンプ、油圧モータか
らなる流体駆動式トランスミッションのトルク伝達効率
は、遊星歯車機構などを使用した機械駆動式トランスミ
ッションと比較して低くエネルギーロスが大きい。機械
駆動式トランスミッションの伝達効率は９５％程度であ
るのに対して、流体駆動式トランスミッションの伝達効
率は８０％程度であるといわれている。 【００１５】このため上記４）の方式では、プロペラの
動力を効率よく発電に使用することができなかった。 【００１６】また増速機として、機械駆動式トランスミ
ッションを使用し、この機械駆動式トランスミッション
で変速を行うことも考えられるが、ギアチェンジ機構を
新たに追加することとなり構造が複雑となり部品点数、
装置コストが増加する。 【００１７】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、機械駆動式トランスミッションに、ギアチェ
ンジ機構等の複雑な構造を追加することなく、変速を行
うことによって、エネルギー変換効率、総発電量の向上
を図り、部品点数、装置コストの低減を図り、さらにト
ルク伝達効率の向上、エネルギーロスの低減を図ること
を解決課題とするものである。 【００１８】 【課題を解決するための手段および作用効果】そこで、
本発明は、プロペラ（１）の回転を増速して当該プロペ
ラ（１）の動力を発電機（６）に伝達することにより発
電を行う風力発電装置において、容量が可変の油圧ポン
プ（４１）と容量が可変の油圧モータ（４２）とからな
り、当該容量を変化させることにより変速比を変化させ
る流体駆動式トランスミッション（４０）と、前記流体
駆動トランスミッション（４０）の変速比と連動し、前
記プロペラ（１）の回転数と前記発電機（６）の回転数
との比率である増速比が変化するように構成された機械
駆動式トランスミッション（５０）と、前記プロペラ
（１）の風速を検出する検出手段（７）とを備え、前記
検出手段（７）で検出された風速が大きくなるほど前記
増速比を小さくするように、前記容量を変化させること
を特徴とする。 【００１９】第１発明によれば、図１に示すように、プ
ロペラ１の回転軸である入力軸１１と、発電機６の回転
軸である出力軸６１との間に、流体駆動式トランスミッ
ション４０と、機械駆動式トランスミッション５０とが
並列に介在されている。 【００２０】流体駆動式トランスミッション４０は、油
圧ポンプ４１と油圧モータ４２とからなり、容量が可変
である。油圧ポンプ４１、油圧モータ４２の容量は、容
量可変機構４３によって変化される。 【００２１】増速比の可変は以下のようにして行われ
る。 【００２２】流体駆動式トランスミッション４０の出力
軸４４はギア５４を介して遊星歯車５１のリングギア５
３を駆動する。増速機２、３の出力軸５６は、機械駆動
式トランスミッション５０を構成する遊星歯車５１の遊
星ギア５２を駆動する。遊星歯車５１のサンギア５５は
出力軸６１を介して発電機６を駆動する。 【００２３】また流体駆動式トランスミッション４０の
入力軸４５は、増速機２、３の出力軸５６つまり機械駆
動式トランスミッション５０の入力軸５６より歯車５
７、５８を介して駆動される。 【００２４】流体駆動式トランスミッション４０はポン
プ容量を正逆反転することにより、その出力軸４４の回
転を正逆反転させることができる。 【００２５】プロペラ１の回転数と発電機６の回転数と
の比率である増速比ｅを小さくしたい場合にはポンプ容
量を負とし、流体駆動式トランスミッション４０の出力
軸４４の回転を逆回転させる。これにより増速比ｅを小
さくすることができる。また増速比ｅを大きくしたい場
合には、ポンプ容量を正としモータ出力を正回転させリ
ングギア５３を回転させて、遊星歯車５１の出力軸６１
の回転数を増加させる。これにより増速比ｅを大きくで
きる。また油圧モータ４２の容量を小さくすることによ
り油圧ポンプ４１の入力回転数に対する油圧モータ４２
の出力回転数の比を増加させることができる。 【００２６】図２に遊星歯車５１の構成を示す。 【００２７】各ギアの回転数の関係を数式で示すと、下
記（１）式のようになる。 【００２８】 Ｎs/ｉ1−Ｎp（１＋１/ｉ1）＝ＮE/ｉ2 …（１） ただしＮsはサンギア５５の回転数、Ｎpは遊星ギア５２
の回転数、ＮEはリングギア５３の外周で噛合するギア
５４の回転数、ｉ1は遊星歯車５１の増速比、ｉ2は油圧
モータ４２の出力軸４４の回転数に対するリングギア５
３の回転数の比率である。この式から明らかなようにサ
ンギア５５の回転数Ｎsを一定とすると、ギア５４の回
転数ＮEが増加すると遊星ギア５２の回転数Ｎpが減少
し、増速比が増加する。またサンギア５５の回転数Ｎs
が一定で、ギア５４の回転数ＮEが減少すると遊星ギア
５２の回転数Ｎpが増加し、増速比ｅが減少する。 【００２９】プロペラ１の風速Ｖは風速計等の検出手段
７で検出される。 【００３０】そこで、図３の特性Ｌ1に示すように、検
出手段７で検出された風速Ｖが大きくなるほど油圧ポン
プ４１の容量Ｄpを小さくするように容量制御機構４３
を作動させる。また特性Ｌ2に示すように風速Ｖが大き
くなるにつれ、油圧モータ４２の容量Ｄmを大きくする
ように容量制御機構４３を作動させる。これにより図４
の特性Ｌ3に示すように風速Ｖが大きくなるほど、増速
比ｅが小さくなる。 【００３１】このようにして、プロペラ１に当たる風の
風速Ｖが大きくなるほど、増速比ｅが小さくなるように
増速比ｅを変化させて、プロペラ１の回転数を変化させ
ているので、エネルギー変換効率、総発電量が向上す
る。 【００３２】また増速比ｅを変化させて、発電機６側の
回転数を固定にし出力周波数を一定のままとしているの
で、インバータ等の周波数変換器の配設が不要となり、
部品点数、装置コストが低減する。 【００３３】また変速は流体駆動式トランスミッション
４０で油圧ポンプ４１の容量Ｄpおよび油圧モータ４２
の容量Ｄmを変化させることで行われ、機械駆動式トラ
ンスミッション５０には、ギアチェンジ機構を設ける必
要がないので、機械駆動式トランスミッション５０の構
造が複雑にならず、部品点数、装置コストが低減する。 【００３４】また本発明では、プロペラ１の動力を、流
体駆動式トランスミッション４０、機械駆動式トランス
ミッション５０の両方に分割して、発電機６に伝達する
ようにしている。 【００３５】ここで流体駆動式トランスミッション４０
の伝達効率η1を８０％とし、機械駆動式トランスミッ
ション５０の伝達効率η2を９５％として、プロペラ１
の動力が２分割されているものとすると、伝達効率η
（＝８７．５％）は下記（２）式で表され、流体駆動式
トランスミッション４０のみを用いた場合（η1＝８０
％）と比較して伝達効率が向上する。 【００３６】 η（＝８７．５％）＝（η1（＝８０％）＋η2（＝９５％））/２ …（２） このように本発明によればトルク伝達効率が向上し、エ
ネルギーロスが低減する。 【００３７】 【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
風力発電装置の実施の形態について説明する。 【００３８】図１は実施形態の風力発電装置の構成を示
している。 【００３９】同図１に示すように、実施形態装置は、大
きくは、風力を受けて回転するプロペラ１と、図示しな
い送電線に電力を供給する発電機６と、油圧ポンプ４１
と油圧モータ４２とからなる流体駆動式トランスミッシ
ョン４０と、遊星歯車機構で構成された機械駆動式トラ
ンスミッション５０とから構成されている。 【００４０】プロペラ１の回転軸である入力軸１１と、
発電機６の回転軸である出力軸６１との間に、流体駆動
式トランスミッション４０と、機械駆動式トランスミッ
ション５０とが並列に介在されている。 【００４１】流体駆動式トランスミッション４０は、可
変容量型の油圧ポンプ４１と可変容量型の油圧モータ４
２と、これら油圧ポンプ４１と油圧モータ４２とを接続
する油路４６と、可変容量型油圧ポンプ４１の容量Ｄp
および可変容量型油圧モータ４２の容量Ｄmを変化させ
る容量可変機構４３とからなる。油圧ポンプ４１から吐
出された圧油の流量に応じて油圧モータ４２が回転し、
油圧ポンプ４１の回転数と油圧モータ４２の回転数との
比率である変速比ｒは、油圧ポンプ４１の容量Ｄpおよ
び油圧モータ４２の容量Ｄmを変化させることで、変化
する。 【００４２】本実施形態では、機械駆動式トランスミッ
ション５０の前段に増速機２、３を設けている。 【００４３】すなわちプロペラ１の回転軸である入力軸
１１は、増速機２の遊星ギアに連結している。増速機２
のサンギアは、増速機３の遊星ギアに接続している。増
速機３のサンギアは機械駆動式トランスミッション５０
の入力軸５６に接続している。このためプロペラ１の回
転が増速機２、３で増速されて機械駆動式トランスミッ
ション５０に動力が伝達される。すなわち増速機２、３
の合計の増速比をｅ1とすると、機械駆動式トランスミ
ッション５０の入力軸５６は、プロペラ１の回転数に増
速比ｅ1を乗算した回転数で回転する。 【００４４】この入力軸５６は後段の増速機である遊星
歯車５１の遊星ギア５２に連結している。遊星歯車５１
のリングギア５３はギア５４に連結している。ギア５４
は油圧モータ４２の出力回転軸４４に接続している。 【００４５】このため遊星歯車５１のリングギア５３の
回転数に応じた回転数で油圧モータ４２が回転する。 【００４６】流体駆動式トランスミッション４０はポン
プ容量を正逆反転することにより、その出力軸４４の回
転を正逆反転させることができる。 【００４７】機械駆動式トランスミッション５０の増速
比ｅ2を小さくしたい場合にはポンプ容量Ｄpを負とし、
流体駆動式トランスミッション４０の出力軸４４の回転
を逆回転させる。これにより増速比ｅ2を小さくするこ
とができる。また増速比ｅ2を大きくしたい場合には、
ポンプ容量Ｄpを正としモータ出力を正回転させリング
ギア５３を回転させて、遊星歯車５１の出力軸６１の回
転数を増加させる。これにより増速比ｅ2を大きくでき
る。また油圧モータ４２の容量Ｄmを小さくすることに
より油圧ポンプ４１の入力回転数に対する油圧モータ４
２の出力回転数の比を増加させることができる。 【００４８】図２に遊星歯車５１の構成を示す。 【００４９】各ギアの回転数の関係は、前述した（１）
式（Ｎs/ｉ1−Ｎp（１＋１/ｉ1）＝ＮE/ｉ2）で表され
る。 【００５０】この式から明らかなようにサンギア５５の
回転数Ｎsを一定とすると、ギア５４の回転数ＮEが増加
すると遊星ギア５２の回転数Ｎpが減少し、増速比ｅ2が
増加する。またサンギア５５の回転数Ｎsが一定で、ギ
ア５４の回転数ＮEが減少すると遊星ギア５２の回転数
Ｎpが増加し、増速比ｅ2が減少する。 【００５１】プロペラ１の近傍には、プロペラ１に当た
る風の流速つまり風速Ｖ（ｍ/sec）を検出する風速計７
が設けられている。風速計７には、たとえばピトー管を
使用することができる。 【００５２】風速計７の検出信号は、コントローラ１０
を介して容量可変機構４３に入力される。 【００５３】図３はプロペラ１に当たる風の風速Ｖと油
圧ポンプ４１の容量Ｄpとの関係Ｌ1と、同風速Ｖと油圧
モータ４２の容量Ｄmとの関係Ｌ2を示している。 【００５４】容量可変機構４３は、風速計７の検出信号
Ｖを入力して、図３の特性Ｌ1に示すように、風速Ｖが
大きくなるほど油圧ポンプ４１の容量Ｄpが小さくなる
ように、油圧ポンプ４１の容量を変化させる。また特性
Ｌ2に示すように、風速Ｖが大きくなるほど油圧モータ
４２の容量Ｄmが大きくなるように、油圧モータ４２の
容量を変化させる。 【００５５】図３に示すように、たとえば風速Ｖが３ｍ
/secから１０ｍ/secの間では、ポンプ容量Ｄpは、風速
Ｖに対して反比例的に変化し、モータ容量Ｄmは、風速
Ｖに対して正比例的に変化する。風速Ｖが１０ｍ/secを
超える範囲では、ポンプ容量Ｄpは、油圧ポンプ４１の
負の最大容量−Ｄp(Full)一定となる。なお風速Ｖが３
ｍ/ｓｅｃ以下のときには、油圧ポンプ４１の容量Ｄp
は、最大容量Ｄp(Full)一定となり、油圧モータ４２の
容量Ｄmは、最大容量の１/３の容量Ｄm(1/3)一定とな
る。 【００５６】このように風速Ｖが大きくなるほど油圧ポ
ンプ４１の容量Ｄpを小さくし油圧モータ４２の容量Ｄm
を大きくすると、風速Ｖが大きくなるほど増速比ｅ2が
小さくなる。すなわち図４の特性Ｌ3に示すように風速
Ｖが大きくなるほど増速比ｅ2が小さくなるので、同図
４に特性Ｌ4で示すように、発電機６の定格回転数（た
とえば１５００ｐｍ）一定となる。図４において増速比
ｅ2が変化するに応じて、増速比ｅ1と増速比ｅ2を合計
した増速比ｅも同様に変化する。 【００５７】このように本実施形態ではプロペラ１にあ
たる風速Ｖが大きくなるほど増速比ｅが小さくなるよう
に増速比ｅを変化させて、プロペラ１の回転数を変化さ
せているので、エネルギー変換効率、総発電量が向上す
る。 【００５８】また増速比ｅを変化させて、発電機６側の
回転数を固定にし出力周波数を一定のままにしているの
で、インバータ等の周波数変換器の配設が不要となり、
部品点数、装置コストが低減する。 【００５９】また変速は流体駆動式トランスミッション
４０で油圧ポンプ４１の容量Ｄp、油圧モータ４２の容
量Ｄmを変化させることで行われ、機械駆動式トランス
ミッション５０にはギアチェンジ機構を設ける必要がな
くなるので、機械駆動式トランスミッション５０の構造
が複雑にはならず、部品点数、装置コストが低減する。 【００６０】また本実施形態ではプロペラ１の動力を、
流体駆動式トランスミッション４０、機械駆動式トラン
スミッション５０の両方に分割して、発電機６に伝達す
るようにしている。なお図１では流量駆動式トランスミ
ッション４０を、油圧ポンプ４１と油圧モータ４２との
組を、３つ並列に配置した構成としているが、流体駆動
式トランスミッション４０を構成する油圧ポンプ、油圧
モータの個数、配置は任意である。 【００６１】ここで流体駆動式トランスミッション４０
の伝達効率η1を８０％とし、機械駆動式トランスミッ
ション５０の伝達効率η2を９５％として、プロペラ１
の動力が２分割されているものとすると、伝達効率η
（＝８７．５％）は下記（２）式で表され、流体駆動式
トランスミッション４０のみを用いた場合（η1＝８０
％）と比較して向上する。 【００６２】 η（＝８７．５％）＝（η1（＝８０％）＋η2（＝９５％））/２ …（２） このため本実施形態によればトルク伝達効率が向上し、
エネルギーロスが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の構成図である。
【図２】図２は機械駆動式トランスミッションの遊星歯
車部を示す図である。 【図３】図３はプロペラに当たる風の風速と油圧ポンプ
の容量および油圧モータの容量との関係を示す図であ
る。 【図４】図４は風速と増速機の増速比、機械駆動式トラ
ンスミッションの出力回転数との関係を示す図である。 【符号の説明】 １ プロペラ ６ 発電機 ４０ 流体駆動式トランスミッション ４１ 油圧ポンプ ４２ 油圧モータ ５０ 機械駆動式トランスミッション ２、３ 増速機 ７ 風速計
車部を示す図である。 【図３】図３はプロペラに当たる風の風速と油圧ポンプ
の容量および油圧モータの容量との関係を示す図であ
る。 【図４】図４は風速と増速機の増速比、機械駆動式トラ
ンスミッションの出力回転数との関係を示す図である。 【符号の説明】 １ プロペラ ６ 発電機 ４０ 流体駆動式トランスミッション ４１ 油圧ポンプ ４２ 油圧モータ ５０ 機械駆動式トランスミッション ２、３ 増速機 ７ 風速計
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プロペラ（１）の回転を増速して当
該プロペラ（１）の動力を発電機（６）に伝達すること
により発電を行う風力発電装置において、 容量が可変の油圧ポンプ（４１）と容量が可変の油圧モ
ータ（４２）とからなり、当該容量を変化させることに
より変速比を変化させる流体駆動式トランスミッション
（４０）と、 前記流体駆動トランスミッション（４０）の変速比と連
動し、前記プロペラ（１）の回転数と前記発電機（６）
の回転数との比率である増速比が変化するように構成さ
れた機械駆動式トランスミッション（５０）と、 前記プロペラ（１）の風速を検出する検出手段（７）と
を備え、 前記検出手段（７）で検出された風速が大きくなるほど
前記増速比を小さくするように、前記容量を変化させる
ことを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390309A JP3822100B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 風力発電装置 |
| US10/322,942 US6911743B2 (en) | 2001-12-21 | 2002-12-18 | Aerogenerator having a fluid transmission and a gear transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390309A JP3822100B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003193956A true JP2003193956A (ja) | 2003-07-09 |
| JP3822100B2 JP3822100B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=27598276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001390309A Expired - Fee Related JP3822100B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 風力発電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6911743B2 (ja) |
| JP (1) | JP3822100B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522281A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | フォイト・ターボ・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 可変のパワーを伝達するためのドライブトレイン |
| KR100814132B1 (ko) | 2007-01-31 | 2008-03-14 | 울산대학교 산학협력단 | 복합형 풍력 발전시스템 |
| JP2010529378A (ja) * | 2007-06-08 | 2010-08-26 | オルビタル２ リミテッド | 可変比トランスミッション |
| JP4969712B1 (ja) * | 2011-09-22 | 2012-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置及びその回転翼着脱方法 |
| KR101192240B1 (ko) | 2003-12-23 | 2012-10-17 | 보이트 터보 게엠베하 운트 콤파니 카게 | 유체역학적 전동장치를 구비하는 풍력발전설비를 위한제어시스템 |
| CN103185121A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-03 | 江苏大学 | 一种机液复合传动增速装置 |
| JP2015513048A (ja) * | 2012-01-11 | 2015-04-30 | ヒドロトランス・ベー・フェー | トランスミッション |
| WO2018128058A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Ｋｙｂ株式会社 | 液圧装置および風力発電装置 |
| US11155154B1 (en) * | 2020-02-15 | 2021-10-26 | Jiangsu University | Multi-pump driven single-motor hydro-mechanical hybrid transmission device and control method thereof |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7083378B2 (en) * | 2002-02-05 | 2006-08-01 | Jae Young Hur | Wind generator |
| DE102004028619A1 (de) * | 2004-06-12 | 2006-01-05 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Drehzahlgeregeltes Getriebe für eine Energieerzeugungsanlage |
| US20070182162A1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-08-09 | Mcclintic Frank | Methods and apparatus for advanced windmill design |
| US7183664B2 (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-27 | Mcclintic Frank | Methods and apparatus for advanced wind turbine design |
| NO323807B1 (no) * | 2005-10-31 | 2007-07-09 | Chapdrive As | Fremgangsmate og system for hydraulisk overforing |
| JP2009513882A (ja) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | チャプドライヴ・アクティーゼルスカブ | タービン駆動式発電システム及びその制御方法 |
| AT504395B1 (de) * | 2006-11-21 | 2009-05-15 | Amsc Windtec Gmbh | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
| US7569943B2 (en) * | 2006-11-21 | 2009-08-04 | Parker-Hannifin Corporation | Variable speed wind turbine drive and control system |
| US20090169379A1 (en) * | 2007-01-26 | 2009-07-02 | Mcclintic Frank | Methods and apparatus for advanced wind energy capture system |
| NO327277B1 (no) * | 2007-10-30 | 2009-06-02 | Chapdrive As | Vindturbin med hydraulisk svivel |
| WO2009107132A2 (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-03 | Avi Efraty | Hydraulic wind farms for grid electricity and desalination |
| CN101403364A (zh) * | 2008-04-06 | 2009-04-08 | 韦仁旭 | 一种液压动力发动机及发电机组装置 |
| US20090273191A1 (en) * | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Plant Jr William R | Power producing device utilizing fluid driven pump |
| US7932620B2 (en) * | 2008-05-01 | 2011-04-26 | Plant Jr William R | Windmill utilizing a fluid driven pump |
| GB2463647B (en) * | 2008-09-17 | 2012-03-14 | Chapdrive As | Turbine speed stabillisation control system |
| EP2253842A1 (de) * | 2009-05-12 | 2010-11-24 | Aresco SA | Windturbine |
| WO2011011682A2 (en) * | 2009-07-23 | 2011-01-27 | Parker-Hannifin Corporation | Wind turbine drive system |
| US8511079B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-08-20 | Eaton Corporation | Piecewise variable displacement power transmission |
| CN102803717B (zh) | 2010-11-30 | 2015-09-09 | 三菱重工业株式会社 | 风轮发电机或潮流发电机的液压泵结构及安装液压泵的方法 |
| JP5383715B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2014-01-08 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電システム及びその運転制御方法 |
| US8432054B2 (en) * | 2011-06-13 | 2013-04-30 | Wind Smart, Inc. | Wind turbine with hydrostatic transmission |
| DE102011084573A1 (de) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg | Strömungskraftmaschine und getriebe zum betreiben derselbigen |
| KR102014567B1 (ko) | 2011-12-20 | 2019-10-21 | 윈드플로우 테크놀로지 리미티드 | 발전 시스템 및 유압 제어 시스템 |
| CN103047094B (zh) * | 2012-12-15 | 2014-12-10 | 大连华锐重工集团股份有限公司 | 大功率高速风力发电机用主传动增速齿轮箱 |
| CN103277256B (zh) * | 2013-05-31 | 2015-07-08 | 江苏大学 | 一种基于复合增速机构的风力发电系统 |
| US20150008677A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | SkyWolf Wind Turbine Corp. | Wind turbine with hydraulic motor power generation |
| US8907518B1 (en) * | 2013-08-05 | 2014-12-09 | Adrian Hawkins | Hybrid aerogenerator |
| JP6140071B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-05-31 | 三菱重工業株式会社 | 油圧トランスミッション及び再生エネルギー型発電装置、並びにそれらの運転方法 |
| CN103779873B (zh) * | 2014-01-14 | 2015-09-16 | 燕山大学 | 一种液压型风力发电机组低电压穿越控制方法 |
| US10077828B2 (en) * | 2016-04-18 | 2018-09-18 | Caterpillar Inc. | Powertrain system for machine and method of operating same |
| CN108374875A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-07 | 同济大学 | 一种变频变排量机械液压无级变速传动系统 |
| CN108533692A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-14 | 重庆大学 | 一种低风速补偿型风电齿轮箱传动结构 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2400119A (en) * | 1942-01-14 | 1946-05-14 | Joseph F Joy | Variable displacement pump |
| US4206608A (en) * | 1978-06-21 | 1980-06-10 | Bell Thomas J | Natural energy conversion, storage and electricity generation system |
| US4239977A (en) * | 1978-09-27 | 1980-12-16 | Lisa Strutman | Surge-accepting accumulator transmission for windmills and the like |
| US4498017A (en) * | 1982-12-16 | 1985-02-05 | Parkins William E | Generating power from wind |
| US4555978A (en) * | 1984-02-14 | 1985-12-03 | Sundstrand Corporation | Multiple displacement motor driven power drive unit |
| US4766779A (en) * | 1984-03-05 | 1988-08-30 | Fabco Automotive Corporation | Hydrostatic transmission assembly and method of increasing the torque and speed range thereof |
| US5122036A (en) * | 1990-06-18 | 1992-06-16 | Sundstrand Corporation | Ram air turbine with power controller and method of operation |
| US5211539A (en) * | 1991-05-13 | 1993-05-18 | Allied-Signal Inc. | Apparatus for indicating the pitch of turbofan blades |
| FI91313C (fi) * | 1991-08-23 | 1994-06-10 | Valmet Oy | Tuulivoimala ja menetelmä tuulivoimalan sähkögeneraattorin käytössä |
| JPH0579450A (ja) | 1991-09-20 | 1993-03-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風 車 |
| JPH11280637A (ja) | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Kayaba Ind Co Ltd | 発電装置 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001390309A patent/JP3822100B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-18 US US10/322,942 patent/US6911743B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522281A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | フォイト・ターボ・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 可変のパワーを伝達するためのドライブトレイン |
| KR101192240B1 (ko) | 2003-12-23 | 2012-10-17 | 보이트 터보 게엠베하 운트 콤파니 카게 | 유체역학적 전동장치를 구비하는 풍력발전설비를 위한제어시스템 |
| KR100814132B1 (ko) | 2007-01-31 | 2008-03-14 | 울산대학교 산학협력단 | 복합형 풍력 발전시스템 |
| JP2010529378A (ja) * | 2007-06-08 | 2010-08-26 | オルビタル２ リミテッド | 可変比トランスミッション |
| KR101294501B1 (ko) | 2007-06-08 | 2013-08-07 | 오비탈2 리미티드 | 가변비 트랜스미션 |
| JP4969712B1 (ja) * | 2011-09-22 | 2012-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置及びその回転翼着脱方法 |
| WO2013042251A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置及びその回転翼着脱方法 |
| US8710693B2 (en) | 2011-09-22 | 2014-04-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Power generating apparatus of renewable energy type and method of attaching and detaching blade |
| JP2015513048A (ja) * | 2012-01-11 | 2015-04-30 | ヒドロトランス・ベー・フェー | トランスミッション |
| CN103185121A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-03 | 江苏大学 | 一种机液复合传动增速装置 |
| WO2018128058A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Ｋｙｂ株式会社 | 液圧装置および風力発電装置 |
| US11155154B1 (en) * | 2020-02-15 | 2021-10-26 | Jiangsu University | Multi-pump driven single-motor hydro-mechanical hybrid transmission device and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6911743B2 (en) | 2005-06-28 |
| US20030168862A1 (en) | 2003-09-11 |
| JP3822100B2 (ja) | 2006-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3822100B2 (ja) | 風力発電装置 | |
| CN1096581C (zh) | 可变速动力传递装置 | |
| CN101240776B (zh) | 消除风力涡轮机变速箱中的反冲冲击的方法 | |
| JP2012017091A (ja) | ハイブリッド車両の駆動装置 | |
| JP2003336571A (ja) | クラッチ装置付きの多段風力発電機 | |
| CN1637279A (zh) | 带有液压传动装置的风力发电装置的控制系统 | |
| RU2460922C2 (ru) | Трансмиссия с изменяемым передаточным отношением | |
| EP2276924B1 (en) | Method for operating a wind energy converter, control device for a wind energy converter, and wind energy converter | |
| JP2006329244A (ja) | 変速装置 | |
| KR20090083468A (ko) | 풍력 발전 설비의 차동 기어 및 상기 차동 기어의 동력 범위를 변화 또는 전환시키는 방법 | |
| JP2005248738A (ja) | 風力発電装置の運転制御方法 | |
| JP2009186008A (ja) | 無段変速機 | |
| RU2010137799A (ru) | Передаточное устройство машины для получения электричества от регулируемого источника движущей силы, оснащенные таким устройством электрогенерирующий агрегат и ветряная турбина, а также способ установки передаточного числа | |
| EP1631758A1 (en) | Variable ratio gear | |
| CN201013531Y (zh) | 电气无级变速双功率流风力发电机组 | |
| CN214036723U (zh) | 一种无级变速机构 | |
| CN208122994U (zh) | 一种紧凑可控的海流发电装置 | |
| CN103986278A (zh) | 异联电机 | |
| CN201213248Y (zh) | 无级变速恒频运行风力发电机 | |
| CN112313442A (zh) | 用于润滑风轮机的部件的泵系统 | |
| JP2009299825A (ja) | 車両用ポンプ装置 | |
| CN203453403U (zh) | 谐波减速机 | |
| JPH05477Y2 (ja) | ||
| CN103410932A (zh) | 谐波减速机 | |
| JP2002202084A (ja) | 羽根車可変速ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040323 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060210 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060620 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060621 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |