JP2003299325A - 風力発電用の発電機構 - Google Patents

風力発電用の発電機構

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JP2003299325A
JP2003299325A JP2002094947A JP2002094947A JP2003299325A JP 2003299325 A JP2003299325 A JP 2003299325A JP 2002094947 A JP2002094947 A JP 2002094947A JP 2002094947 A JP2002094947 A JP 2002094947A JP 2003299325 A JP2003299325 A JP 2003299325A
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power
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synchronous
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Jiro Tsukahara
次郎 塚原
Isao Katayama
功 片山
Toshio Ikeda
登志夫 池田
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Daiwa House Industry Co Ltd
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Daiwa House Industry Co Ltd
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • H02K7/1838—Generators mounted in a nacelle or similar structure of a horizontal axis wind turbine
    • 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
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中高風速時の発電を行うことができながら、
低風速低トルク時の発電も行うことができ、しかも、そ
れを容易に実現することができる風力発電用の発電機構
を提供する。 【解決手段】 誘導型発電本体部又は同期型発電本体部
３との組合せにおいて、発電本体部３による発電よりも
低トルクで発電を行う低トルク発電部４が備えられてい
る。低トルク発電部４は、例えば、回転軸５に永久磁石
４ａが一体回転するように取り付けられ、この永久磁石
４ａの外周側に固定子としての発電用コイル４ｂが備え
られたものなどからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電用の発電
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】風力発電機において、風が強い時と弱い
時の発電の切換えは、極数を変化させることにより行わ
れている。極数の切換えは、誘導型発電機では４極・６
極の切換えのものが主流であり、同期型発電機ではより
多くの極で切換えできるようになっているものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の発電機も中高風速時の発電を主たる目的としており、
後者の同期型発電機では、上記のように、確かに極数の
切換えによって理論上低トルクでも発電できるようにす
ることができるのであるが、極数の切換えパターンには
実際上限界があり、低風速時の発電設計は実際上困難な
いしは不可能であるか、可能であるとしても制御回路が
非常に複雑なものになるという問題があった。また、後
者の誘導型発電機では、上記のように４極・６極の切換
えが主流で対応しずらい。
【０００４】本発明は、上記のような背景において、中
高風速時の発電を行うことができながら、低風速低トル
ク時の発電も行うことができ、しかも、それを容易に実
現することができる風力発電用の発電機構を提供するこ
とを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、誘導型発
電本体部又は同期型発電本体部との組合せにおいて、こ
れら発電本体部による発電よりも低トルクで発電を行う
低トルク発電部が備えられていることを特徴とする風力
発電用の発電機構によって解決される。
【０００６】この発電機構では、誘導型発電本体部又は
同期型発電本体部とは別に、これら発電本体部による発
電よりも低トルクで発電を行う低トルク発電部が備えら
れているので、誘導型発電本体部又は同期型発電本体部
による発電はもとより、それよりも低トルクでの発電も
低トルク発電部で行われ、従って、中高風速時の発電を
行うことができながら、低風速低トルク時の発電も行う
ことができる。
【０００７】しかも、誘導型発電本体部又は同期型発電
本体部自体の極数の切換えによらずに、低トルク発電部
の追加によって低トルクでの発電を実現するものである
から、そのような低中高域の広い範囲にわたる発電構造
を容易に実現することができる。
【０００８】上記の発電機構において、低トルク発電部
が、回転軸に永久磁石が一体回転するように取り付けら
れ、この永久磁石の外周側に固定子としての発電用コイ
ルが備えられたものからなる場合は、最も簡素な構造に
よって低トルク発電部の組み込みを行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００１０】図１に示す発電用風車１において、２はブ
レード、３は同期型発電本体部、４は低トルク発電部で
あり、ブレード２と同期型発電本体部３とは回転軸５で
接続されている。なお、回転軸５はブレード２からの羽
根軸と同期型発電本体部３の発電機軸の双方を含む意味
において使用している。また、同期型発電本体部３にお
いて、３ａは励磁電流コイルであるが、励磁巻線方式の
ものであっても永久磁石方式のものであってよい。
【００１１】低トルク発電部４は、同期型発電本体部３
による発電よりも低トルクで発電を行うもので、本実施
形態では、ブレード２と同期型発電本体部３との間に備
えられ、回転軸５に一体回転するように取り付けられた
永久磁石４ａと、この永久磁石４ａの外周側に固定子と
して備えられた発電用コイル４ｂとで構成されている。
なお、低トルク発電部４の設置場所は、ブレード２と同
期型発電本体部３との間に限られるものではなく、要
は、ブレード２の回転を受けて回転する回転軸部分に備
えられていればよく、必ずしも上記のような回転軸５に
限られるものではない。
【００１２】上記の発電機構では、同期型発電本体部３
とは別に、この発電本体部３による発電よりも低トルク
で発電を行う低トルク発電部４が備えられているので、
同期型発電本体部３による発電はもとより、それよりも
低トルクでの発電も低トルク発電部４で行われ、そのた
め、中高風速時の発電を行うことができながら、低風速
低トルク時の発電も行うことができる。
【００１３】しかも、同期型発電本体部自体の極数の切
換えによらずに、低トルク発電部４の追加によって低ト
ルクでの発電を実現するものであるから、そのような低
中高域の広い範囲にわたる発電機構を極数の切換えを多
用することなく容易に実現することができる。中高風速
用の同期型発電本体部３を備えた発電用風車に後付けで
低トルク発電部４を備えさせて低中高域の広い範囲にわ
たる発電機構を備えた風車にすることも容易に行うこと
ができる。
【００１４】加えて、上記の実施形態では、低トルク発
電部４が、回転軸の永久磁石４ａとその外周側の発電用
コイルとで構成された簡素な発電部からなり、最も簡素
な構造によって低トルク発電部４の組み込みを行うこと
ができる。
【００１５】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱し
ない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の
実施形態における同期型発電本体部３を誘導型発電機で
構成してもよい。また、低トルク発電部４は磁石４ａと
コイル４ｂによるもののほか、各種の方式で発電を行う
ものが用いられてよい。
【００１６】また、発電本体部３による中高速域での発
電を超えるような超高速域での発電を、発電本体部３と
の組合せにおいて、発電本体部３による発電よりも高ト
ルクで発電を行う高トルク発電部を備えさせることで、
実現するようにしてもよく、それによって、中高風速時
の発電を行うことができながら、それよりも高風速高ト
ルク時の発電をも行うことができるようになり、しか
も、それを容易に実現することができる。そして、その
場合の高トルク発電部を回転軸の永久磁石とその外周側
の発電用コイルとで構成する場合は、簡素な高トルク発
電部でその効果を実現することができる。この高トルク
発電部は、低トルク発電部４と同期型等の発電本体部３
との組合せにおいて備えられていてもよいし、低トルク
発電部４は省略して同期型等の発電本体部３との組合せ
において備えられていてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上のとおりのものであるか
ら、中高風速時の発電を行うことができながら、低風速
低トルク時の発電も行うことができ、しかも、それを容
易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の発電機構を備えた風車の側面図であ
る。
【符号の説明】
１…風車 ２…ブレード ３…同期型発電本体部 ４…低トルク発電部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 登志夫 大阪府大阪市北区梅田３丁目３番５号 大 和ハウス工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 BB11 BB19 CC01 CC22 CC52 5H607 AA12 BB02 BB07 BB14 BB26 CC01 DD03 DD19 FF26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘導型発電本体部又は同期型発電本体部
    との組合せにおいて、これら発電本体部による発電より
    も低トルクで発電を行う低トルク発電部が備えられてい
    ることを特徴とする風力発電用の発電機構。
  2. 【請求項２】 前記低トルク発電部が、回転軸に永久磁
    石が一体回転するように取り付けられ、この永久磁石の
    外周側に固定子としての発電用コイルが備えられたもの
    からなる請求項１に記載の風力発電用の発電機構。
  3. 【請求項３】 誘導型発電本体部又は同期型発電本体部
    との組合せにおいて、これら発電本体部による発電より
    も高トルクで発電を行う高トルク発電部が備えられてい
    ることを特徴とする風力発電用の発電機構。
JP2002094947A 2002-03-29 2002-03-29 風力発電用の発電機構 Pending JP2003299325A (ja)

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