JP2004124771A - 水平軸型風車のブレーキシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】通常の風力で効率良く回転し、強風時等に回転を抑え、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復する、これを電気的な制御や人手によらずに、簡素な機構で実現できる水平軸型風車のブレーキシステムを提供する。
【解決手段】羽根車2が回転軸線方向に移動可能に備えられると共に、羽根車2を風と対向する向きに付勢する付勢手段11が備えられ、一定風速を越えると受けた風の力で羽根車2が付勢手段11による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向きに移動し、一定風速以下になると羽根車2が付勢手段11の付勢力で回転軸線方向を風と対向する向きに移動するようになされ、かつ、羽根車2が回転軸線方向を風と同じ向きに移動することで係合し合い、羽根車2の回転を減速するブレーキ手段14,15が備えられている。
【選択図】 図1
【解決手段】羽根車2が回転軸線方向に移動可能に備えられると共に、羽根車2を風と対向する向きに付勢する付勢手段11が備えられ、一定風速を越えると受けた風の力で羽根車2が付勢手段11による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向きに移動し、一定風速以下になると羽根車2が付勢手段11の付勢力で回転軸線方向を風と対向する向きに移動するようになされ、かつ、羽根車2が回転軸線方向を風と同じ向きに移動することで係合し合い、羽根車2の回転を減速するブレーキ手段14,15が備えられている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平軸型風車のブレーキシステムに関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】
例えば、プロペラ風車などの水平軸型風車では、従来より、強風時の過回転を防ぐための種々の手段が提供されている。
【0003】
しかしながら、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができ、しかも、これを電気的な制御や人手によらずに実現することができるようになされた簡素な機構のものは提供されていない。
【0004】
本発明は、かかる背景において、それを実現することができる水平軸型風車のブレーキシステム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、回転自在でかつ回転軸線方向に移動できるように備えられた羽根車と、
羽根車を風と対向する向きに付勢する付勢手段と
が備えられ、
一定風速を越えると受けた風の力で羽根車が付勢手段による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向きに移動し、一定風速以下になると羽根車が付勢手段の付勢力で回転軸線方向を風と対向する向きに移動するようになされており、かつ、
羽根車が回転軸線方向を風と同じ向きに移動することによって係合し合い、羽根車の回転を減速するブレーキ手段が備えられていることを特徴とする水平軸型風車のブレーキシステムによって解決される。
【0006】
このシステムでは、一定風速以下では、羽根車は付勢手段による付勢力によって風と対向する側、即ち、風上側に位置し、ブレーキ手段は働かず、そのため羽根車は効率良く回転を行う。そして、一定風速を越えると羽根車は、受けた風の力で、付勢手段による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向き、即ち風下側に移動し、ブレーキ手段が働いて羽根車の回転が減速され、羽根車は回転を抑えられあるいは回転を停止する。更に、一定風速以下になると、羽根車は付勢手段による付勢力によって風と対向する側に移動し、ブレーキは効かなくなり、そのため羽根車は風力で効率良く回転を行う。こうして、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転に回復する動作が実現される。
【0007】
しかも、風の力の大きさによって自ら回転軸線方向に移動する羽根車でそれを実現するものであるから、上記の動作を、電気的な制御や人手によらずに実現することができる。
【0008】
加えて、風力による羽根車の回転軸線方向への移動をブレーキ手段のコントロールに用いたものであるから、簡素な機構で上記の効果を実現することができる。
【0009】
上記のブレーキシステムにおいて、ブレーキ手段が摩擦ブレーキ手段である場合は、強風時には、風下側への羽根車の移動によって自らブレーキを効果的に効かすことができる。
【0010】
【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。
【0011】
図1(イ)に示す実施形態の水平軸型風車1はプロペラ型風車で、その羽根車2は、ブレード3…とハブ4と回転軸5とで構成されており、回転軸5を風の方向と平行に向けて回転自在に保持されている。
【0012】
この羽根車2は回転軸線方向に移動できるように備えられており、それを実現するため、本実施形態では、受け回転軸6が備えられ、図1(ロ)に示すように、受け回転軸6には軸孔6aが設けられ、この軸孔6aに羽根車2の回転軸5が嵌合され、玉7と溝8…,9…によって羽根車2の回転軸5と受け回転軸6とは一体回転するが、羽根車2の回転軸5は受け回転軸6に対して回転軸線方向に移動できるようになされている。10は発電部である。
【0013】
更に、受け回転軸6の軸孔6a内には、付勢手段としてのバネ11が入れられており、このバネ11の伸長しようとする付勢力によって、羽根車2は風と対向する向きに付勢され、常時はバネ11の付勢力でストッパー12がケーシング13側に対して回転自在に当接し、羽根車2は風上側に位置保持されるが、強風等によってこの付勢力を越えるような力が羽根車2に作用すると、羽根車2はバネ11の付勢力に抗して風と同じ向きに移動するようになされている。
【0014】
そして、羽根車2の回転軸5には、円板14が一体的に備えられており、この円板14と風下側において対向するようにケーシング13の側にはブレーキパッド15が備えられており、これら円板14とブレーキパッド15とで摩擦ブレーキ手段を構成している。
【0015】
この風車1では、水平方向からの風によって羽根車2が回転し発電を行うが、図2(イ)に示すように、風Wが通常の強さの風であれば、羽根車2はバネ11の付勢力によって風上側に位置している。
【0016】
しかし、風Wの速度が高くなって強風になると、図2(ロ)に示すように、羽根車2は、風から受ける力がバネ11の付勢力を上回って風下側に移動し、円板14がブレーキパッド15に押し付けられ、動摩擦力によって羽根車2の回転が抑えられる。風Wの力が強ければ強いほどブレーキパッド15へ円板14の押し付け力が大きくなり、ブレーキが強く効いてくる。このブレーキ力によって、羽根車2は、強風中に回転を停止してしまうようにしてもよいし、風速に見合う回転速度よりも低い速度で回転を維持するようにしてもよい。後者の場合には、強風時にも発電を継続することができる。
【0017】
そして、風Wの速度が低くなると、図2(ハ)に示すように、羽根車2は、バネ11の付勢力によって風上側に移動していき、円板14がブレーキパッド15から離れる。これにより、羽根車2は、ブレーキを解除され、再び効率良く回転していく。
【0018】
このように、上記のようなブレーキシステムを採用することによって、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができる水平軸型風車1を実現することができる。しかも、風の力の大きさによって自ら回転軸線方向に移動する羽根車2でそれを実現するものであるから、上記の動作を、電気的な制御や人手によらずに実現することができる。
【0019】
加えて、風力による羽根車2の回転軸線方向への移動をブレーキ手段14,15のコントロールに用いたものであるから、簡素な機構で上記のような効果を実現することができる。しかも、摩擦によるブレーキ手段14,15を用いているから、強風時には、風下側への羽根車2の移動によって自らブレーキを効果的に効かすことができる。
【0020】
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、上記実施形態では、水平軸型風車としてプロペラ型風車を用いた場合を示しているが、本発明は、その他各種の水平軸型風車に広く適用することができるものである。また、上記の実施形態では付勢手段としてバネ11を特定配置構造において組み込んだ場合を示しているが、要は、一定風速を越えると羽根車が風下側に移動するのを許容し、一定風速以下になると羽根車を風上側に付勢移動させることができるようなものであればよく、バネでなくてもよいし、各種の配置構造のもとに備えられていてもよい。また、上記の実施形態ではブレーキ手段14,15を外に備えさせた場合を示しているがケーシング13内に備えさせるようにしてもよい。また、ブレーキ手段として、摩擦ブレーキ以外の例えば静止している回転可能な質量体と凹凸嵌合することにより、その質量体の慣性力によって回転を減速するようなブレーキ手段など、各種ブレーキ手段が採用されてよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができ、しかも、これを電気的な制御や人手によらずに、簡素な機構で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図(イ)は実施形態の水平軸型風車を示す断面側面図、図(ロ)は図(イ)のI−I線断面図である。
【図2】図(イ)〜図(ハ)はそれぞれ該風車の作動状態を示す断面側面図である。
【符号の説明】
1…水平軸型風車
2…羽根車
11…バネ(付勢手段)
14…円板(ブレーキ手段)
15…ブレーキパッド(ブレーキ手段)
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平軸型風車のブレーキシステムに関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】
例えば、プロペラ風車などの水平軸型風車では、従来より、強風時の過回転を防ぐための種々の手段が提供されている。
【0003】
しかしながら、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができ、しかも、これを電気的な制御や人手によらずに実現することができるようになされた簡素な機構のものは提供されていない。
【0004】
本発明は、かかる背景において、それを実現することができる水平軸型風車のブレーキシステム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、回転自在でかつ回転軸線方向に移動できるように備えられた羽根車と、
羽根車を風と対向する向きに付勢する付勢手段と
が備えられ、
一定風速を越えると受けた風の力で羽根車が付勢手段による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向きに移動し、一定風速以下になると羽根車が付勢手段の付勢力で回転軸線方向を風と対向する向きに移動するようになされており、かつ、
羽根車が回転軸線方向を風と同じ向きに移動することによって係合し合い、羽根車の回転を減速するブレーキ手段が備えられていることを特徴とする水平軸型風車のブレーキシステムによって解決される。
【0006】
このシステムでは、一定風速以下では、羽根車は付勢手段による付勢力によって風と対向する側、即ち、風上側に位置し、ブレーキ手段は働かず、そのため羽根車は効率良く回転を行う。そして、一定風速を越えると羽根車は、受けた風の力で、付勢手段による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向き、即ち風下側に移動し、ブレーキ手段が働いて羽根車の回転が減速され、羽根車は回転を抑えられあるいは回転を停止する。更に、一定風速以下になると、羽根車は付勢手段による付勢力によって風と対向する側に移動し、ブレーキは効かなくなり、そのため羽根車は風力で効率良く回転を行う。こうして、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転に回復する動作が実現される。
【0007】
しかも、風の力の大きさによって自ら回転軸線方向に移動する羽根車でそれを実現するものであるから、上記の動作を、電気的な制御や人手によらずに実現することができる。
【0008】
加えて、風力による羽根車の回転軸線方向への移動をブレーキ手段のコントロールに用いたものであるから、簡素な機構で上記の効果を実現することができる。
【0009】
上記のブレーキシステムにおいて、ブレーキ手段が摩擦ブレーキ手段である場合は、強風時には、風下側への羽根車の移動によって自らブレーキを効果的に効かすことができる。
【0010】
【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。
【0011】
図1(イ)に示す実施形態の水平軸型風車1はプロペラ型風車で、その羽根車2は、ブレード3…とハブ4と回転軸5とで構成されており、回転軸5を風の方向と平行に向けて回転自在に保持されている。
【0012】
この羽根車2は回転軸線方向に移動できるように備えられており、それを実現するため、本実施形態では、受け回転軸6が備えられ、図1(ロ)に示すように、受け回転軸6には軸孔6aが設けられ、この軸孔6aに羽根車2の回転軸5が嵌合され、玉7と溝8…,9…によって羽根車2の回転軸5と受け回転軸6とは一体回転するが、羽根車2の回転軸5は受け回転軸6に対して回転軸線方向に移動できるようになされている。10は発電部である。
【0013】
更に、受け回転軸6の軸孔6a内には、付勢手段としてのバネ11が入れられており、このバネ11の伸長しようとする付勢力によって、羽根車2は風と対向する向きに付勢され、常時はバネ11の付勢力でストッパー12がケーシング13側に対して回転自在に当接し、羽根車2は風上側に位置保持されるが、強風等によってこの付勢力を越えるような力が羽根車2に作用すると、羽根車2はバネ11の付勢力に抗して風と同じ向きに移動するようになされている。
【0014】
そして、羽根車2の回転軸5には、円板14が一体的に備えられており、この円板14と風下側において対向するようにケーシング13の側にはブレーキパッド15が備えられており、これら円板14とブレーキパッド15とで摩擦ブレーキ手段を構成している。
【0015】
この風車1では、水平方向からの風によって羽根車2が回転し発電を行うが、図2(イ)に示すように、風Wが通常の強さの風であれば、羽根車2はバネ11の付勢力によって風上側に位置している。
【0016】
しかし、風Wの速度が高くなって強風になると、図2(ロ)に示すように、羽根車2は、風から受ける力がバネ11の付勢力を上回って風下側に移動し、円板14がブレーキパッド15に押し付けられ、動摩擦力によって羽根車2の回転が抑えられる。風Wの力が強ければ強いほどブレーキパッド15へ円板14の押し付け力が大きくなり、ブレーキが強く効いてくる。このブレーキ力によって、羽根車2は、強風中に回転を停止してしまうようにしてもよいし、風速に見合う回転速度よりも低い速度で回転を維持するようにしてもよい。後者の場合には、強風時にも発電を継続することができる。
【0017】
そして、風Wの速度が低くなると、図2(ハ)に示すように、羽根車2は、バネ11の付勢力によって風上側に移動していき、円板14がブレーキパッド15から離れる。これにより、羽根車2は、ブレーキを解除され、再び効率良く回転していく。
【0018】
このように、上記のようなブレーキシステムを採用することによって、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができる水平軸型風車1を実現することができる。しかも、風の力の大きさによって自ら回転軸線方向に移動する羽根車2でそれを実現するものであるから、上記の動作を、電気的な制御や人手によらずに実現することができる。
【0019】
加えて、風力による羽根車2の回転軸線方向への移動をブレーキ手段14,15のコントロールに用いたものであるから、簡素な機構で上記のような効果を実現することができる。しかも、摩擦によるブレーキ手段14,15を用いているから、強風時には、風下側への羽根車2の移動によって自らブレーキを効果的に効かすことができる。
【0020】
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、上記実施形態では、水平軸型風車としてプロペラ型風車を用いた場合を示しているが、本発明は、その他各種の水平軸型風車に広く適用することができるものである。また、上記の実施形態では付勢手段としてバネ11を特定配置構造において組み込んだ場合を示しているが、要は、一定風速を越えると羽根車が風下側に移動するのを許容し、一定風速以下になると羽根車を風上側に付勢移動させることができるようなものであればよく、バネでなくてもよいし、各種の配置構造のもとに備えられていてもよい。また、上記の実施形態ではブレーキ手段14,15を外に備えさせた場合を示しているがケーシング13内に備えさせるようにしてもよい。また、ブレーキ手段として、摩擦ブレーキ以外の例えば静止している回転可能な質量体と凹凸嵌合することにより、その質量体の慣性力によって回転を減速するようなブレーキ手段など、各種ブレーキ手段が採用されてよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、通常の風力で効率良く回転するが、強風時等には回転を抑えあるいは停止し、通常の風力に戻るともとの効率良い回転を回復することができ、しかも、これを電気的な制御や人手によらずに、簡素な機構で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図(イ)は実施形態の水平軸型風車を示す断面側面図、図(ロ)は図(イ)のI−I線断面図である。
【図2】図(イ)〜図(ハ)はそれぞれ該風車の作動状態を示す断面側面図である。
【符号の説明】
1…水平軸型風車
2…羽根車
11…バネ(付勢手段)
14…円板(ブレーキ手段)
15…ブレーキパッド(ブレーキ手段)
Claims (2)
- 回転自在でかつ回転軸線方向に移動できるように備えられた羽根車と、
羽根車を風と対向する向きに付勢する付勢手段と
が備えられ、
一定風速を越えると受けた風の力で羽根車が付勢手段による付勢力に抗して回転軸線方向を風と同じ向きに移動し、一定風速以下になると羽根車が付勢手段の付勢力で回転軸線方向を風と対向する向きに移動するようになされており、かつ、
羽根車が回転軸線方向を風と同じ向きに移動することによって係合し合い、羽根車の回転を減速するブレーキ手段が備えられていることを特徴とする水平軸型風車のブレーキシステム。 - 前記ブレーキ手段が摩擦ブレーキ手段からなる請求項1又は2に記載の水平軸型風車のブレーキシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002288093A JP2004124771A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 水平軸型風車のブレーキシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002288093A JP2004124771A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 水平軸型風車のブレーキシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004124771A true JP2004124771A (ja) | 2004-04-22 |
Family
ID=32280687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002288093A Pending JP2004124771A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 水平軸型風車のブレーキシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004124771A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005218263A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Jigyo Sozo Kenkyusho:Kk | 小型発電機 |
KR100798939B1 (ko) * | 2006-06-28 | 2008-01-29 | 이현주 | 풍력발전기 강풍제어장치 |
KR101030774B1 (ko) | 2010-07-09 | 2011-04-27 | 헵시바주식회사 | 수직축 풍력발전기의 브레이킹장치 |
WO2011095655A1 (es) | 2010-02-04 | 2011-08-11 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Freno mecánico para aerogenerador |
CN102192097A (zh) * | 2010-03-09 | 2011-09-21 | 水利部牧区水利科学研究所 | 风力机风压式变桨装置 |
KR200460935Y1 (ko) * | 2010-02-04 | 2012-06-14 | 에이펙스 주식회사 | 풍력발전기용 로터 로크 |
WO2013093124A1 (es) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Carpeno Velayos Angel | Aerogenerador abatible con freno del rotor |
KR101528500B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2015-06-12 | 주식회사서영테크 | 후방 이동식 하우징을 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치 |
US11384740B2 (en) | 2019-10-15 | 2022-07-12 | General Electric Company | System and method for locking of a rotor of a wind turbine during extended maintenance |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002288093A patent/JP2004124771A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005218263A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Jigyo Sozo Kenkyusho:Kk | 小型発電機 |
KR100798939B1 (ko) * | 2006-06-28 | 2008-01-29 | 이현주 | 풍력발전기 강풍제어장치 |
WO2011095655A1 (es) | 2010-02-04 | 2011-08-11 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Freno mecánico para aerogenerador |
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CN102192097A (zh) * | 2010-03-09 | 2011-09-21 | 水利部牧区水利科学研究所 | 风力机风压式变桨装置 |
KR101030774B1 (ko) | 2010-07-09 | 2011-04-27 | 헵시바주식회사 | 수직축 풍력발전기의 브레이킹장치 |
WO2013093124A1 (es) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Carpeno Velayos Angel | Aerogenerador abatible con freno del rotor |
KR101528500B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2015-06-12 | 주식회사서영테크 | 후방 이동식 하우징을 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치 |
US11384740B2 (en) | 2019-10-15 | 2022-07-12 | General Electric Company | System and method for locking of a rotor of a wind turbine during extended maintenance |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050926 |
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