JP2005030264A - Pitch angle control device of windmill blade - Google Patents

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JP2005030264A JP2003194766A JP2003194766A JP2005030264A JP 2005030264 A JP2005030264 A JP 2005030264A JP 2003194766 A JP2003194766 A JP 2003194766A JP 2003194766 A JP2003194766 A JP 2003194766A JP 2005030264 A JP2005030264 A JP 2005030264A
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高志 井上
Yoji Asano
陽次 浅野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and securely rotate a windmill blade 11 into a feathering state when a supply circuit 77 for supplying a fluid to a fluid servomotor 37 fails. <P>SOLUTION: Since an accumulator 108 storing the high-pressure fluid of a specified pressure is connected to the supply circuit 77, even when the supply circuit 77 fails and the high-pressure fluid cannot be supplied to the fluid servomotor 37, the windmill blade 11 can be easily and securely rotated into the feathering state by supplying the high-pressure fluid from the accumulator 108 to the fluid servomotor 37. In addition, since the accumulator 108 is connected to the supply circuit 77, normally the high-pressure fluid is supplemented from the supply circuit 77 thereto, and the maintenance of the accumulator can be easily performed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、風力発電に使用される風車における風車ブレードのピッチ角を制御するピッチ角制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開2001−99045号公報
【0003】
従来の風車ブレードのピッチ角制御装置としては、例えば前記特許文献1に記載されているようなものが知られている。このものは、通電されたとき出力軸が回転する電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転を風車ブレードに伝達して該風車ブレードを同期回動させる複数の傘歯車からなる伝達機構とを備えている。そして、前記電動サーボモータは、通常、操作信号および電動サーボモータの出力軸に連結されたエンコーダ等からの検出信号に基づいて比較器から出力された制御信号によりサーボ制御される。
【0004】
しかしながら、前述のような電動サーボモータは出力トルクが小さいため、制御装置全体が大型となってしまうという問題点があるが、このような問題点を解決するため、小型でありながら大トルクを出力することができる流体サーボモータを風車ブレードの回動用として使用するとともに、該流体サーボモータをサーボ制御弁によりサーボ制御することが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前述のような流体サーボモータに流体を供給する供給回路が故障、例えば、流体ポンプ駆動用の電動モータが停電により停止することがあるが、このように供給回路が故障をすると、風車ブレードのピッチ角を制御することができなくなり、特に、弱い風に対して風車ブレードのピッチ角が設定されているときに供給回路が故障し、その後、強風が吹くようになると、風車が高速回転して危険となってしまうという問題点がある。
【0006】
この発明は、流体サーボモータに流体を供給する供給回路が故障したとき、風車ブレードをフェザーリング状態まで簡単かつ確実に回動させることができる風車ブレードのピッチ角制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、半径方向内端部がロータヘッドに回動可能に連結された複数の風車ブレードをそれぞれ回動させることでピッチ角を制御するようにした風車ブレードのピッチ角制御装置であって、高圧流体が供給されたとき回転して前記風車ブレードを回動させる流体サーボモータと、流体サーボモータに接続された一対の給排通路と供給回路、排出回路との間に介装され、軸方向に移動することにより供給回路から高圧流体をいずれかの給排通路を通じて流体サーボモータに供給するスプールを有するサーボ制御弁と、前記流体サーボモータからのフィードバック出力および操作信号を基にサーボ制御弁のスプールを軸方向に移動させて流体サーボモータをサーボ制御するサーボ制御手段と、前記供給回路に接続され所定圧の高圧流体を貯蔵するアキュムレータとを備え、供給回路の故障時、サーボ制御弁、給排通路を通じてアキュムレータから高圧流体を前記流体サーボモータに供給し、風車ブレードをフェザーリング状態まで回動させることにより達成することができる。
【0008】
この発明においては、前述のように所定圧の高圧流体を貯蔵するアキュムレータを供給回路に接続しているので、供給回路が故障して高圧流体を供給できなくなったとき、サーボ制御弁、給排通路を通じてアキュムレータから高圧流体を前記流体サーボモータに供給することで、風車ブレードをフェザーリング状態まで簡単かつ確実に回動させることができる。この結果、弱い風に対して風車ブレードのピッチ角が設定されているときに供給回路が故障し、その後、強風が吹くようになっても、風車は殆ど回転することはなく、安全となる。そして、このアキュムレータは供給回路に接続されているので、通常時は供給回路から高圧流体が補給されており、この結果、流体の補給作業が不要となってメンテナンスが容易となる。
【0009】
ここで、前述した供給回路の故障時に風車ブレードを回動させるフェザーリング用流体モータを別個に設け、アキュムレータからの高圧流体を該フェザーリング用流体モータに供給して風車ブレードをフェザーリング状態まで回動させることも考えられる。しかしながら、このようにすると構造が複雑となり製作費も高価となるが、この発明のように通常時風車ブレードを回動させる流体サーボモータをそのままフェザーリング状態への回動用として用いるようにすれば、前述のようなフェザーリング用流体モータが不要となって、構造が簡単となり製作費も安価とすることができる。
【0010】
また、請求項2に記載のようにサーボ制御手段の一部を機械的部品から構成すれば、雷撃に強くなり、殆どその影響を受けることがなくなる。
さらに、請求項3に記載のように構成すれば、アキュムレータを流体サーボモータ、非常流体モータに共用することができ、構造を簡単で製作費を安価とすることができる。
また、請求項4に記載のように構成すれば、風車ブレードがフェザーリング状態の直前まで回動したとき、アキュムレータ内の高圧流体を排出して風車ブレードに対する回動力付与を終了させることができ、これにより、風車ブレードがフェザーリング状態に到達したときの回動速度を低減させることができる。
さらに、請求項5に記載のように構成すれば、構造が簡単でありながらハウジングからの突出量を小さくすることができ、小型化が可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1、2において、11は半径方向に延びるとともに周方向に等角度離れた複数の風車ブレードであり、これら風車ブレード11の半径方向内端部は円筒状を呈するとともに、風車本体に回転可能に支持された中空状ロータヘッド(図示していない)に回動可能に連結されている。そして、前記ロータヘッドは図示していない増速機および発電機に連結されており、この結果、風車ブレード11、ロータヘッドが該ロータヘッドの回転軸回りに回転すると、発電機は(風力)発電する。ここで、各風車ブレード11の半径方向内端部内周には内歯車12が形成されている。
【0012】
15は各風車ブレード11を回動させることでそのピッチ角、即ちロータヘッドに対する風車ブレード11の取付け角度を制御する複数(風車ブレード11と同数)のピッチ角制御装置であり、各ピッチ角制御装置15は前記ロータヘッドの内周に固定された固定カバー16の一側に取付けられている遊星歯車減速機、ここでは偏心揺動型減速機17を有する。前記減速機17は略円筒状をしたケース20を有し、このケース20内にはキャリア21が収納されるとともに、その内周には内歯としての多数の内歯ピン22が設けられている。23は前記キャリア21の一端に一体的に連結された出力軸であり、この出力軸23および前記キャリア21はケース20に回転可能に支持されている。
【0013】
26は前記ケース20内に収納された複数、ここでは2個のピニオンであり、これらピニオン26は軸方向に並列配置されている。また、これらピニオン26は外周に歯数が内歯ピン22の数より若干少ない外歯(図示せず)を有し、これら外歯は隣接するピニオン26において 180度だけ位相がずれた状態で前記内歯ピン22に噛み合っている。
【0014】
また、前記ピニオン26には複数の貫通孔27が形成され、これらの貫通孔27にはキャリア21に回転可能に支持されたクランク軸28の軸方向中央部に形成されている偏心部28aがそれぞれニードル軸受29を介装した状態で挿入されている。30は各クランク軸28の他端部に連結された入力歯車であり、これら入力歯車30には後述の流体サーボモータの回転軸に固定された外歯車31が噛み合っている。
【0015】
そして、外歯車31を通じて入力歯車30に回転駆動力が伝達され、クランク軸28が同一方向に同期回転すると、偏心部28aは貫通孔27内において偏心回転しピニオン26を偏心回転(公転)させる。このとき、ケース20が静止しており、また、ピニオン26の外歯の歯数が内歯ピン22の数より若干少ないので、キャリア21、出力軸23は低速で回転する。前述したケース20、キャリア21、内歯ピン22、ピニオン26、クランク軸28、入力歯車30は全体として、前記流体サーボモータの回転を大減速比で減速して出力軸23に出力する前記減速機17を構成する。
【0016】
34は前記出力軸23に連結された外歯車であり、この外歯車34は前記風車ブレード11の内歯車12に噛み合っている。そして、流体サーボモータの回転が減速機17により減速された後、風車ブレード11に伝達され、該風車ブレード11を回動させてそのピッチ角を変更する。
【0017】
図1、2、3において、37は固定カバー16の他側に取付けられた流体サーボモータであり、この流体サーボモータ37は、ここでは斜板式流体モータから構成されている。この流体サーボモータ37は内部に収納室38が形成されたモータケース39を有し、このモータケース39には収納室38に収納された回転軸40が回転可能に支持されるとともに、該回転軸40の先端部(一端部)には前述のように外歯車31が固定されている。41は前記収納室38に収納された円筒状のシリンダブロックであり、このシリンダブロック41には前記回転軸40が挿入されてスプライン結合されている。前記シリンダブロック41に形成された複数のシリンダ穴42にはプランジャ43がそれぞれ摺動可能に挿入され、これらプランジャ43の先端(一端)にはシュー44が連結されている。
【0018】
47はシリンダブロック41と後述するハウジングとの間に介装されたタイミングプレートであり、このタイミングプレート47に形成された一対の給排孔46にはシリンダ穴42および一対の給排通路48、49がそれぞれ接続されている。50は収納室38に収納された略リング状の斜板であり、この斜板50の他端面には傾斜面50aが形成され、この傾斜面50aには前記シュー44が摺接している。そして、前記給排通路48、49からタイミングプレート47の給排孔46を通じてシリンダ穴42に高圧流体が供給されると、シリンダブロック41、回転軸40が回転する。
【0019】
また、斜板50の一端面には2個の平坦面が形成されるとともに、これら平坦面の境界上には図示していない支点部材が配置されている。51は収納室38の一端面に形成されたシリンダ室であり、このシリンダ室51には斜板50の薄肉部の一端面に当接している傾転ピストン52が摺動可能に収納されている。そして、前記シリンダ室51に高圧流体が供給されたり、あるいは、シリンダ室51から流体が排出されることで、傾転ピストン52が突出したり引っ込んだりするが、このとき、斜板50は前記支点部材を中心として高速傾転位置と低速傾転位置との2つの傾転位置の間を傾転する。このような斜板50の傾転位置の変化によりシリンダブロック41内のプランジャ43のストロークは2段階に変更され、これにより、回転軸40、シリンダブロック41の回転速度が高、低速の2段階に切換えられ、幅広い回転数制御を行うことができる。
【0020】
前述したモータケース39、回転軸40、シリンダブロック41、プランジャ43、シュー44、タイミングプレート47、斜板50、傾転ピストン52は全体として、前記流体サーボモータ37を構成し、この流体サーボモータ37は高圧流体が供給されたとき、回転軸40が回転するが、この回転軸40の回転は減速機17により減速された後、風車ブレード11に伝達され、該風車ブレード11を回動させる。そして、この流体サーボモータ37には前述のように一対の給排通路48、49が接続されている。
【0021】
55は流体サーボモータ37の停止時に該流体サーボモータ37に制動力を付与するネガティブブレーキであり、このネガティブブレーキ55は、シリンダブロック41の外周にスプライン結合された複数枚の内側摩擦板56と、モータケース39の収納室38の内周にスプライン結合された複数枚の外側摩擦板57とを有する。そして、このネガティブブレーキ55は、ブレーキ通路58に対して高圧流体の供給が停止されているときには、ピストン59と後述のハウジングとの間に配置された図示していないスプリングにより外側摩擦板57が内側摩擦板56に押し付けられて、シリンダブロック41に制動力を付与し、一方、ブレーキ通路58に高圧流体が供給されてピストン59がスプリングを圧縮しながら他側に移動すると、外側摩擦板57が内側摩擦板56から離れてシリンダブロック41の回転を許容する。
【0022】
図1、2、3、4において、61は流体サーボモータ37の他端面に固定されたハウジングであり、このハウジング61内には流体サーボモータ37の回転軸40に直交する方向に延びる貫通した断面円形のスプール孔62が形成されている。そして、このスプール孔62の先端開口はハウジング61に固定された先端キャップ63により閉止され、一方、後端開口はハウジング61に固定された後端キャップ64により閉止されている。
【0023】
67は前記スプール孔62内に摺動可能に挿入されたスプールであり、このスプール67は先端キャップ63に取付けられたキー68により回り止めされながらスプール孔62内を軸方向に移動することができる。このスプール67の外周には先端側から後端側に向かって軸方向に離れた2個の環状溝67a、67bが順次形成されている。前述したスプール孔62、スプール67、キー68は全体として、軸方向に移動可能なスプール67を有するサーボ制御弁69を構成する。
【0024】
72は流体ポンプであり、この流体ポンプ72は電動モータ73により常時駆動されることでタンク74から吸入通路75を通じて流体を吸入し、高圧流体として供給通路76に吐出する。この供給通路76は前記サーボ制御弁69、詳しくはスプール孔62に接続されており、この結果、この供給通路76を通じて流体ポンプ72から高圧流体がサーボ制御弁69に導かれる。前述した流体ポンプ72、電動モータ73、吸入通路75、供給通路76は全体として、サーボ制御弁69に高圧流体を供給する供給回路77を構成する。
【0025】
78はタンク74とサーボ制御弁69、詳しくはスプール孔62とを接続する排出回路(排出通路)であり、この排出回路78はサーボ制御弁69から流出した低圧の戻り流体をタンク74に導く。このようにサーボ制御弁69は、流体サーボモータ37に接続された一対の給排通路48、49と、供給回路77、排出回路78との間に介装され、そのスプール67が軸方向に移動することにより供給回路77から高圧流体をいずれかの給排通路48、49を通じて流体サーボモータ37に供給し、該流体サーボモータ37をサーボ制御しながら正回転または逆回転させる。
【0026】
即ち、前記サーボ制御弁69のスプール67が図4に実線で示す位置で停止しているときには、サーボ制御弁69は中立位置に位置しているため、スプール67によって給排通路48、49と供給回路77、排出回路78とは遮断されているが、該スプール67が後端側に移動すると、サーボ制御弁69が平行流位置に切換えられ、給排通路48と供給回路77とが環状溝67bを通じて、また、給排通路49と排出回路78とが環状溝67aを通じて連通し、これにより、流体ポンプ72からの高圧流体がサーボ制御弁69、給排通路48を介して流体サーボモータ37に供給される。
【0027】
一方、該スプール67が先端側に移動すると、サーボ制御弁69が交差流位置に切換えられ、給排通路48と排出回路78とが環状溝67bを通じて、また、給排通路49と供給回路77とが環状溝67aを通じて連通し、これにより、流体ポンプ72からの高圧流体がサーボ制御弁69、給排通路49を介して流体サーボモータ37に供給される。このようにして流体サーボモータ37はサーボ制御弁69によりサーボ制御されながら作動し、回転軸40が正逆回転する。
【0028】
前記環状溝67a、b間のスプール67には切り欠き81が形成され、この切り欠き81内には略円筒状をしたスリーブ82を回転可能に支持するスラストブッシュ83が収納固定されている。この結果、前記スリーブ82はスラストブッシュ83を介してスプール67に回転可能に支持されることになる。84はスプール67の中心軸上に形成された遊嵌孔であり、この遊嵌孔84には中央部外周におねじ85を有するねじ軸86が遊嵌されている。87は前記スリーブ82の内周に形成されためねじであり、このめねじ87には前記ねじ軸86のおねじ85が螺合している。この結果、ねじ軸86が回転すると、おねじ85、めねじ87のねじ作用により、スリーブ82はスプール67と共に軸方向に一体的に移動する。
【0029】
90はハウジング61の後端面に取付けられたパルスモータ等の制御モータであり、この制御モータ90にはCPU等のコントローラ91から操作信号(パルス)が入力される。この制御モータ90はねじ軸86と同軸で前記操作信号により回転する出力軸(図示していない)を有し、この出力軸は後端キャップ64を貫通するねじ軸86の後端部に連結されている。そして、この制御モータ90は入力された操作信号に応じた回転駆動力を発生し、該回転駆動力を後述する変換移動手段のねじ軸86に付与する。
【0030】
94は前記ハウジング61内に成形され流体サーボモータ37の回転軸40と同軸の遊嵌孔であり、この遊嵌孔94の他端開口は受け部材95によって閉止されている。96は前記遊嵌孔94内に遊嵌された伝達軸であり、この伝達軸96の一端部は前記回転軸40の他端部にスプライン結合され、一方、その他端部は前記受け部材95に回転可能に支持されている。この結果、この伝達軸96は前記回転軸40と一体的に回転することができる。前記伝達軸96の中央部外周にははすば歯車99が一体形成され、このはすば歯車99は前記スリーブ82の中央部外周に形成されたはすば歯車 100に噛み合っている。ここで、このスリーブ82の回転軸線と伝達軸96の回転軸線とはねじれ状態で直交しているので、前記はすば歯車99、 100は直交ヘリカルスパイラルギアを構成する。
【0031】
この結果、前記ねじ軸86が制御モータ90の作動により右回転すると、スリーブ82は、はすば歯車99、 100によりねじ軸86との一体回転が制限されているため、左回転しながら軸方向に、ここでは後端側に向かって移動し、これにより、スプール67もスリーブ82と一体的に軸方向(後端側)に移動してサーボ制御弁69が平行流位置に切換わり、給排通路48、供給回路77同士、および、給排通路49、排出回路78同士が連通する。一方、前記ねじ軸86が左回転すると、スリーブ82は右回転しながら軸方向(先端側)に向かって移動し、これにより、スプール67、スリーブ82が軸方向(先端側)に移動してサーボ制御弁69が交差流位置に切換わり、給排通路48、排出回路78同士、および、給排通路49、供給回路77同士が連通する。
【0032】
前述したスリーブ82、スラストブッシュ83、ねじ軸86、はすば歯車 100は全体として、制御モータ90から操作信号に応じた回転駆動力が付与されたとき、該回転駆動力を軸方向移動力に変換して前記サーボ制御弁69のスプール67を軸方向に移動させる変換移動手段 101を構成する。また、前述した伝達軸96、はすば歯車99は全体として、前記流体サーボモータ37、詳しくは回転軸40に連結された機械式伝達手段 102を構成し、この機械式伝達手段 102は前記流体サーボモータ37の回転力を前記変換移動手段 101のはすば歯車 100にフィードバックし、スプール67を前記制御モータ90による移動方向と逆方向に移動させる。
【0033】
前述した給排通路48、49、サーボ制御弁69、供給回路77、排出回路78、制御モータ90、変換移動手段 101、機械式伝達手段 102は全体として、流体サーボモータ37からのフィードバック出力および操作信号を基にサーボ制御弁69のスプール67を軸方向に移動させて流体サーボモータ37をサーボ制御するサーボ制御手段 103を構成する。このようにサーボ制御手段 103の一部を制御モータ90およびハウジング61内に収納された変換移動手段 101、機械式伝達手段 102という機械的部品から構成すれば、雷撃に強くなり、殆どその影響を受けることがなくなる。
【0034】
そして、前記制御モータ90によりサーボ制御弁69のスプール67が中立位置から平行流、交差流位置に切換わると、流体ポンプ72から吐出された高圧流体は供給通路76、いずれか一方の給排通路48、49を通じて流体サーボモータ37に供給され、該流体サーボモータ37を作動させる。このとき、流体サーボモータ37の回転軸40の回転は機械式伝達手段 102によりフィードバック力として変換移動手段 101に伝達されるため、スプール67は制御モータ90による移動方向と逆方向に移動して中立位置に復帰しようとし、これにより、流体サーボモータ37がサーボ制御される。このように流体サーボモータ37がサーボ制御されながら回転軸40が回転すると、この回転は減速機17に伝達され高比で減速された後、風車ブレード11に伝達されて該風車ブレード11を回動させそのピッチ角を制御する。
【0035】
104は流体ポンプ72から余分に吐出された高圧流体をタンク74に戻すリリーフ弁、105は給排通路48、49におけるキャビテーションを防止する防止回路である。 106、 107は供給回路77、詳しくは供給通路76の途中に介装され流体ポンプ72からサーボ制御弁69への流体の流れのみを許容するチェック弁であり、これらチェック弁 106、 107間の供給回路77(供給通路76)には所定の高圧流体を貯蔵するアキュムレータ 108が接続されているが、これらチェック弁のうち、チェック弁 106は高圧流体がアキュムレータ 108から供給通路76、流体ポンプ72を通じてタンク74に逆流する事態を防止している。また、このアキュムレータ 108は供給回路77(供給通路76)に接続されているので、流体ポンプ72から吐出された高圧流体が常時補充され、内圧が常に所定の高圧に維持されている。
【0036】
111はハウジング61の先端面に取付けられた斜板式等の非常流体モータであり、この非常流体モータ 111の出力軸には前記ねじ軸86の先端部が連結されている。この結果、この非常流体モータ 111は前記制御モータ90とは 180度離れたハウジング61の反対側面(先端面、後端面)にそれぞれ配置されることになり、これにより、これら非常流体モータ、制御モータがハウジングの片側に積み重ねられる場合に比較し、構造を簡単としながらハウジング61からの突出量を小さくすることができ、小型化が可能となる。
【0037】
112は前記非常流体モータ 111とアキュムレータ 108とを接続する流入通路であり、 113は前記非常流体モータ 111とタンク74とを接続する流出通路である。これら流入、流出通路 112、 113の途中には、換言すればアキュムレータ 108と非常流体モータ 111との間には電磁弁からなる開閉弁 114が介装されている。そして、この開閉弁 114は、通常の通電時には、閉位置に位置してアキュムレータ 108から非常流体モータ 111への高圧流体の流入を遮断しているが、前述の供給回路77、例えば電動モータ73、制御モータ90等が断線、停電等によって故障した非常時となると、前記故障と同時に通電が遮断される。この結果、該開閉弁 114は開位置に切換わってアキュムレータ 108から非常流体モータ 111に流入通路 112を通じて高圧流体を供給し、該非常流体モータ 111を作動させて変換移動手段 101のねじ軸86に回転駆動力を付与する。
【0038】
115は開閉弁 114とアキュムレータ 108との間の流入通路 112に介装された流量調整弁であり、この流量調整弁 115は流入通路 112を流れる高圧流体の流量を制御することにより、非常流体モータ 111の出力軸の回転速度をコントロールする。この結果、この非常流体モータ 111は、開閉弁 114が開位置に切換わったとき、流量調整弁 115により流量制御されたアキュムレータ 108からの高圧流体に応じた回転速度で変換移動手段 101のねじ軸86を回転させる。そして、前述のような非常流体モータ 111によるねじ軸86の回転によりサーボ制御弁69が中立位置から流れ位置に切り換わると、アキュムレータ 108から高圧流体がサーボ制御弁69、いずれかの給排通路48、49を通じて流体サーボモータ37に供給され、これにより、風車ブレード11がフェザーリング状態(風車ブレード11が風向きと平行となった状態)まで簡単かつ確実に回動する。
【0039】
このようにアキュムレータ 108に接続されるとともに、変換移動手段 101に回転駆動力を付与することができる非常流体モータ 111と、アキュムレータ 108と非常流体モータ 111との間に介装された開閉弁 114とを設け、供給回路77、制御モータ90の故障時、開閉弁 114を開にしてアキュムレータ 108から高圧流体を非常流体モータ 111に供給することにより、該非常流体モータ 111から変換移動手段 101に回転駆動力を付与するようにすれば、アキュムレータ 108を流体サーボモータ37、非常流体モータ 111に共用することができ、構造を簡単で製作費を安価とすることができる。
【0040】
118は一端が流入通路 112を介してアキュムレータ 108に、他端がタンク74にそれぞれ接続された接続通路であり、この接続通路 118の途中には、通常は閉止しているが、開弁力を受けたとき開弁してアキュムレータ 108に貯蔵されている高圧流体をタンク74に排出する排出弁 119が介装されている。 120は風車ブレード11の半径方向内端部に取付けられた開弁カムであり、この開弁カム 120は、前記流体サーボモータ37の作動により風車ブレード11がフェザーリング状態に向かって回動すると、排出弁 119に徐々に接近し、風車ブレード11がフェザーリング状態の直前まで回動してきたとき、前記排出弁 119に係合して該排出弁 119に開弁力を付与する。
【0041】
このように排出弁 119、開弁カム 120を用いて風車ブレード11がフェザーリング状態の直前まで回動してきたとき、アキュムレータ 108内の高圧流体をタンク74に排出して風車ブレード11に対する回動力付与を終了させるようにすれば、風車ブレード11がフェザーリング状態に到達したときの回動速度を低減させることができ、これにより、風車ブレード11がフェザーリング状態に到達したときのストッパー(図示していない)に対する衝撃を緩和することができる。
【0042】
次に、この発明の一実施形態の作用について説明する。
通常時に風車ブレード11のピッチ角を風速の変化に応じて変更する場合には、まず、前記風速の変化に応じた操作信号(パルス)がコントローラ91から制御モータ90に出力され、これにより、制御モータ90の出力軸、ねじ軸86が前記操作信号に応じた量だけ回転する。ここで、ねじ軸86が右回転したときには、スリーブ82、スプール67は後端側に向かって移動するため、サーボ制御弁69が平行流位置に切換わり供給回路77、給排通路48を通じて流体ポンプ72からの高圧流体が流体サーボモータ37に供給され、一方、ねじ軸86が左回転したときには、スリーブ82、スプール67は先端側に向かって移動するため、サーボ制御弁69が交差流位置に切換わり供給回路77、給排通路49を通じて流体ポンプ72からの高圧流体が流体サーボモータ37に供給される。
【0043】
このようにして流体サーボモータ37に高圧流体が導かれると、該高圧流体はいずれかのシリンダ穴42に供給され、該シリンダ穴42内のプランジャ43を斜板50の傾斜面50aに押し付ける。このとき、プランジャ43の先端はシュー44を介して傾斜面50aに摺接しているので、前記押圧力の周方向分力がプランジャ43に作用し、これにより、プランジャ43、シュー44は傾斜面50a上を摺動し、プランジャ43、シリンダブロック41、回転軸40を一体的に正方向あるいは逆方向に駆動回転させる。
【0044】
ここで、前述した回転軸40の回転は伝達軸96に伝達されてはすば歯車99を回転させるが、このはすば歯車 116はスリーブ82のはすば歯車 100に噛み合っているので、前記スリーブ82は前記制御モータ90による回転方向、移動方向と逆方向に回転移動し、サーボ制御弁69のスプール67は中立位置に向かって復帰しようとする。このようにして流体サーボモータ37の回転力は変換移動手段 101にフィードバックされる。
【0045】
このように流体サーボモータ37の作動時には、変換移動手段 101に制御モータ90および回転軸40からスプール67に逆方向の軸方向移動を発生させる回転力が付与されるが、この回転軸40の回転は制御モータ90の出力軸の回転より僅かに遅れるため、サーボ制御弁69は平行流位置または交差流位置に保持される。
【0046】
前述のようにして回転軸40が回転すると、この回転軸40の回転は入力歯車30を介してクランク軸28に伝達され、該クランク軸28を同期回転させる。このとき、ケース20が静止しており、また、ピニオン26の外歯の歯数が内歯ピン22の数より若干少ないので、前記回転軸40の回転は減速機17により減速されて出力軸23、外歯車34に出力され、該外歯車34を低速で回転させる。ここで、前記外歯車34には風車ブレード11に形成された内歯車12が噛み合っているので、外歯車34の回転により風車ブレード11はいずれかの方向に回動し、そのピッチ角が変更される。このようにして流体サーボモータ37をサーボ制御弁69によりサーボ制御しながら作動して風車ブレード11に回動力を付与し、該風車ブレード11を操作信号に応じた位置まで、即ち風速に応じた位置まで回動させる。
【0047】
そして、前記風車ブレード11のピッチ角は、通常の運転時には、10〜30度の範囲内で制御されており、風が弱くなった場合には、ピッチ角が小さくなるよう風車ブレード11を回動させてロータヘッドの回転を増速させ、一方、風が強くなった場合には、ピッチ角が大きくなるよう風車ブレード11を回動させてロータヘッドの回転を減速させ、強風時の危険を回避しながら、発電効率を向上させるようにしている。なお、前述のような通常時、アキュムレータ 108には流体ポンプ72から吐出された高圧流体が常時補充されているため、その内圧は所定圧となっている。
【0048】
ここで、断線・停電等により供給回路77(例えば、電動モータ73)や制御モータ90等が故障した非常時となると、流体サーボモータ37に高圧流体が供給されなくなってその作動が停止するため、風車ブレード11のピッチ角制御ができなくなり、特に、弱い風に対して風車ブレード11のピッチ角が設定されているときに前述のような故障が発生し、その後、強風が吹くようになると、風車が高速回転し危険となる。このような場合には、前述の故障と同時に、開閉弁 114に対する通電が遮断されるため、該開閉弁 114が閉位置から開位置に切換わり、アキュムレータ 108から非常流体モータ 111に流入通路 112を通じて高圧流体が供給される。このとき、非常流体モータ 111に流入する流体量は流量調整弁 115により制御されるため、該非常流体モータ 111の出力軸の回転速度は適切な値にコントロールされる。
【0049】
このようにして非常流体モータ 111の出力軸、ねじ軸86が回転すると、前述と同様にスリーブ82、スプール67は軸方向に移動してサーボ制御弁69を中立位置から流れ位置、例えば平行流位置に切換え、給排通路48、供給通路76同士、給排通路49、排出回路78同士を連通する。この結果、アキュムレータ 108からの高圧流体がサーボ制御弁69、給排通路48を通じて流体サーボモータ37に供給され、該流体サーボモータ37を作動、即ち回転軸40を回転させる。
【0050】
この流体サーボモータ37の回転軸40の回転は減速機17に入力されるが、この減速機17において前述と同様に減速された後、外歯車34に出力され、該外歯車34を低速回転させる。これにより、供給回路77、制御モータ90等が故障をした非常時、風車ブレード11をフェザーリング状態に向かって回動させることができる。このときも前述と同様に機械式伝達手段 102を通じて回転軸40の回転が変換移動手段 101にフィードバックされる。
【0051】
そして、前記風車ブレード11がフェザーリング状態の直前まで回動してくると、開弁カム 120が排出弁 119に係合して該排出弁 119に開弁力を付与する。この結果、排出弁 119が閉から開に切換わってアキュムレータ 108内の高圧流体が流入通路 112、接続通路 118を通じてタンク74に排出され、これにより、流体サーボモータ37に対する高圧流体の供給が停止して風車ブレード11に対する回動力付与が終了する。
【0052】
その後、風車ブレード11は慣性および風負荷によってフェザーリング状態まで回動するとともにストッパーに当接して回動が規制されるが、前述のように風車ブレード11がフェザーリング状態に到達する直前に回動力付与を終了させると、該風車ブレード11がフェザーリング状態に到達したときの回動速度が低減し、ストッパーに対して衝突したときの衝撃が緩和される。
【0053】
このように、この実施形態においては、所定圧の高圧流体を貯蔵するアキュムレータ 108を供給回路77に接続しているので、供給回路77が故障して高圧流体が供給できなくなったとき、サーボ制御弁69、給排通路48または49を通じてアキュムレータ 108から高圧流体を流体サーボモータ37に供給することで、風車ブレード11をフェザーリング状態まで簡単かつ確実に回動させることができる。この結果、弱い風に対して風車ブレード11のピッチ角が設定されているときに供給回路77が故障し、その後、強風が吹くようになっても、風車は殆ど回転することはなく、安全となる。そして、このアキュムレータ 108は供給回路77に接続されているので、通常時は供給回路77から高圧流体が補給されており、この結果、流体の補給作業が不要となってメンテナンスが容易となる。
【0054】
ここで、前述した供給回路77の故障時に風車ブレード11を回動させるフェザーリング用流体モータを別個に設け、アキュムレータ 108からの高圧流体を該フェザーリング用流体モータに供給して風車ブレード11をフェザーリング状態まで回動させることも考えられる。しかしながら、このようにすると構造が複雑となり製作費も高価となるが、この実施形態のように通常時風車ブレード11を回動させる流体サーボモータ37をそのままフェザーリング状態への回動用として用いるようにすれば、前述のようなフェザーリング用流体モータが不要となって、構造が簡単となり製作費も安価とすることができる。
【0055】
なお、前述の実施形態においては、減速機17のケース20を固定し、キャリア21、外歯車34を回転させることで、風車ブレード11を回動させるようにしたが、この発明においては、キャリアを固定する一方、風車ブレードの半径方向内端に設けられた固定プレートにケースを固定し、該ケースの低速回転を直接風車ブレードに伝達することで風車ブレードを回動させるようにしてもよい。このようにすれば、内歯車12、出力軸23、外歯車34が不要となって構造が簡単で小型となるとともに、製作費も安価とすることができる。
【0056】
また、前述の実施形態においては、サーボ制御手段 103をサーボ制御弁69、供給回路77、制御モータ90、変換移動手段 101、機械式伝達手段 102等の機械部品を組み合わせることで構成したが、この発明においては、流体サーボモータの回転軸の回転を検出するエンコーダ等の検出センサと、操作信号および検出センサからの検出信号に基づいてサーボ制御弁に制御信号を出力し、該サーボ制御弁を制御する比較器とから構成するようにしてもよい。
【0057】
さらに、前述の実施形態においては、流体ポンプ72を常時作動させるようにしたが、この発明においては、流体ポンプを間欠的に作動する一方で、アキュムレータを流体ポンプの非作動時における流体源として補助的に用いるようにしてもよい。また、前述の実施形態においては、制御モータ90としてパルスモータ等のAC、DCモータを用いたが、この発明においては、流体モータを用いるようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、流体サーボモータに流体を供給する供給回路が故障したとき、風車ブレードをフェザーリング状態まで簡単かつ確実に回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す回路図である。
【図2】流体サーボモータ、減速機近傍の一部破断正面図である。
【図3】流体サーボモータ、サーボ制御手段近傍の正面断面図である。
【図4】図3のI−I矢視断面図である。
【符号の説明】
11…風車ブレード 15…ピッチ角制御装置
37…流体サーボモータ 48、49…給排通路
61…ハウジング 67…スプール
69…サーボ制御弁 74…タンク
77…供給回路 78…排出回路
90…制御モータ 101…変換移動手段
102…機械式伝達手段 103…サーボ制御手段
108…アキュムレータ 111…非常流体モータ
114…開閉弁 118…接続通路
119…排出弁 120…開弁カム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pitch angle control device for controlling a pitch angle of a wind turbine blade in a wind turbine used for wind power generation.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2001-99045 A
[0003]
As a conventional wind turbine blade pitch angle control device, for example, the one described in Patent Document 1 is known. This is an electric servo motor whose output shaft rotates when energized, and a transmission mechanism comprising a plurality of bevel gears for transmitting the rotation of the output shaft of the electric servo motor to the wind turbine blade and rotating the wind turbine blade synchronously. And. The electric servo motor is normally servo-controlled by a control signal output from a comparator based on an operation signal and a detection signal from an encoder or the like connected to the output shaft of the electric servo motor.
[0004]
However, since the electric servo motor as described above has a small output torque, there is a problem that the entire control device becomes large. In order to solve such a problem, a large torque is output while being small. It is conceivable to use a fluid servomotor that can be used for rotating the windmill blade and to servo-control the fluid servomotor by a servo control valve.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, the supply circuit for supplying fluid to the fluid servo motor as described above may fail, for example, the electric motor for driving the fluid pump may stop due to a power failure. It becomes impossible to control the pitch angle of the blade. Especially, when the pitch angle of the windmill blade is set for weak wind, the windmill will rotate at high speed when the wind circuit blows and then strong wind blows. There is a problem that it becomes dangerous.
[0006]
An object of the present invention is to provide a pitch angle control device for a wind turbine blade that can easily and reliably rotate the wind turbine blade to a feathering state when a supply circuit that supplies fluid to the fluid servomotor fails. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is a pitch angle control device for a wind turbine blade in which a pitch angle is controlled by rotating a plurality of wind turbine blades whose inner ends in the radial direction are rotatably connected to a rotor head. And a fluid servomotor that rotates when the high-pressure fluid is supplied to rotate the windmill blade, and a pair of supply / discharge passages connected to the fluid servomotor, a supply circuit, and a discharge circuit, A servo control valve having a spool that moves in the axial direction to supply high-pressure fluid from a supply circuit to a fluid servomotor through one of the supply / discharge passages, and servo control based on feedback output and operation signals from the fluid servomotor Servo control means for servo-controlling the fluid servomotor by moving the valve spool in the axial direction, and a high-pressure fluid of a predetermined pressure connected to the supply circuit This is achieved by supplying a high-pressure fluid from the accumulator to the fluid servomotor through a servo control valve and a supply / exhaust passage and rotating the wind turbine blade to a feathering state when the supply circuit fails. it can.
[0008]
In the present invention, since the accumulator for storing the high-pressure fluid having a predetermined pressure is connected to the supply circuit as described above, when the supply circuit fails and the high-pressure fluid cannot be supplied, the servo control valve, the supply / discharge passage By supplying a high-pressure fluid from the accumulator to the fluid servomotor through the windmill blade, the windmill blade can be easily and reliably rotated to the feathering state. As a result, even when the pitch angle of the windmill blade is set for a weak wind, the supply circuit breaks down, and even if a strong wind comes after that, the windmill hardly rotates and is safe. Since this accumulator is connected to the supply circuit, the high-pressure fluid is replenished from the supply circuit at normal times. As a result, no fluid replenishment work is required and maintenance is facilitated.
[0009]
Here, a feathering fluid motor that rotates the windmill blade in the event of a failure of the supply circuit described above is provided separately, and the high-pressure fluid from the accumulator is supplied to the feathering fluid motor to rotate the windmill blade to the feathering state. It is possible to move it. However, if this is done, the structure becomes complicated and the manufacturing cost is also expensive, but if the fluid servo motor that rotates the windmill blade at the normal time is used as it is for rotating to the feathering state as in the present invention, The above-described feathering fluid motor is not required, the structure is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0010]
Further, if a part of the servo control means is composed of mechanical parts as described in claim 2, it becomes strong against lightning strikes and is hardly affected by it.
Furthermore, if constituted as in claim 3, the accumulator can be shared by the fluid servomotor and the emergency fluid motor, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
Further, when configured as described in claim 4, when the windmill blade is rotated to just before the feathering state, the high-pressure fluid in the accumulator can be discharged, and the application of rotational force to the windmill blade can be terminated. Thereby, the rotational speed when a windmill blade reaches | attains a feathering state can be reduced.
Furthermore, if it comprises as described in Claim 5, although the structure is simple, the protrusion amount from a housing can be made small and size reduction is attained.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, reference numeral 11 denotes a plurality of windmill blades that extend in the radial direction and are spaced at equal angles in the circumferential direction. The radial inner ends of the windmill blades 11 are cylindrical and rotatable to the windmill body. It is rotatably connected to a supported hollow rotor head (not shown). The rotor head is connected to a speed increaser and a generator (not shown). As a result, when the wind turbine blade 11 and the rotor head rotate around the rotation axis of the rotor head, the generator generates (wind) power generation. To do. Here, an internal gear 12 is formed on the inner periphery of the inner end portion in the radial direction of each wind turbine blade 11.
[0012]
Reference numeral 15 denotes a plurality of pitch angle control devices (the same number as the wind turbine blades 11) for controlling the pitch angle, that is, the mounting angle of the wind turbine blades 11 with respect to the rotor head by rotating the wind turbine blades 11, and each pitch angle control device. Reference numeral 15 denotes a planetary gear speed reducer, here an eccentric oscillating speed reducer 17 attached to one side of a fixed cover 16 fixed to the inner periphery of the rotor head. The speed reducer 17 has a case 20 having a substantially cylindrical shape. A carrier 21 is accommodated in the case 20, and a large number of internal teeth pins 22 as internal teeth are provided on the inner periphery thereof. . Reference numeral 23 denotes an output shaft integrally connected to one end of the carrier 21, and the output shaft 23 and the carrier 21 are rotatably supported by the case 20.
[0013]
Reference numeral 26 denotes a plurality of, here two, pinions housed in the case 20, and these pinions 26 are arranged in parallel in the axial direction. Further, these pinions 26 have external teeth (not shown) whose number of teeth is slightly smaller than the number of internal teeth pins 22 on the outer periphery, and these external teeth are out of phase with each other by 180 degrees in the adjacent pinion 26. It meshes with the internal tooth pin 22.
[0014]
The pinion 26 has a plurality of through holes 27, and each of the through holes 27 has an eccentric portion 28 a formed at the center in the axial direction of the crankshaft 28 rotatably supported by the carrier 21. It is inserted with the needle bearing 29 interposed. Reference numeral 30 denotes an input gear connected to the other end of each crankshaft 28, and these input gears 30 are engaged with an external gear 31 fixed to a rotating shaft of a fluid servo motor described later.
[0015]
When the rotational driving force is transmitted to the input gear 30 through the external gear 31 and the crankshaft 28 rotates synchronously in the same direction, the eccentric portion 28a rotates eccentrically in the through hole 27 and rotates the pinion 26 eccentrically (revolves). At this time, the case 20 is stationary, and the number of external teeth of the pinion 26 is slightly smaller than the number of internal teeth pins 22, so that the carrier 21 and the output shaft 23 rotate at a low speed. The above-described case 20, carrier 21, internal pin 22, pinion 26, crankshaft 28, and input gear 30 as a whole reduce the rotation of the fluid servomotor with a large reduction ratio and output it to the output shaft 23. 17 is constituted.
[0016]
Reference numeral 34 denotes an external gear connected to the output shaft 23, and the external gear 34 meshes with the internal gear 12 of the wind turbine blade 11. Then, after the rotation of the fluid servo motor is decelerated by the speed reducer 17, it is transmitted to the windmill blade 11, and the pitch angle is changed by rotating the windmill blade 11.
[0017]
In FIGS. 1, 2, and 3, reference numeral 37 denotes a fluid servomotor attached to the other side of the fixed cover 16, and this fluid servomotor 37 is composed of a swash plate type fluid motor here. The fluid servomotor 37 has a motor case 39 in which a storage chamber 38 is formed. A rotary shaft 40 stored in the storage chamber 38 is rotatably supported by the motor case 39, and the rotation shaft The external gear 31 is fixed to the front end portion (one end portion) of 40 as described above. Reference numeral 41 denotes a cylindrical cylinder block stored in the storage chamber 38. The rotary shaft 40 is inserted into the cylinder block 41 and splined. Plungers 43 are slidably inserted into the plurality of cylinder holes 42 formed in the cylinder block 41, and shoes 44 are connected to the tips (one ends) of the plungers 43.
[0018]
A timing plate 47 is interposed between a cylinder block 41 and a housing described later. A pair of supply / discharge holes 46 formed in the timing plate 47 includes a cylinder hole 42 and a pair of supply / discharge passages 48 and 49. Are connected to each other. Reference numeral 50 denotes a substantially ring-shaped swash plate stored in the storage chamber 38. An inclined surface 50a is formed on the other end surface of the swash plate 50, and the shoe 44 is in sliding contact with the inclined surface 50a. When high-pressure fluid is supplied from the supply / discharge passages 48 and 49 to the cylinder hole 42 through the supply / discharge holes 46 of the timing plate 47, the cylinder block 41 and the rotating shaft 40 rotate.
[0019]
Further, two flat surfaces are formed on one end surface of the swash plate 50, and a fulcrum member (not shown) is disposed on the boundary between the flat surfaces. Reference numeral 51 denotes a cylinder chamber formed on one end surface of the storage chamber 38. In this cylinder chamber 51, a tilting piston 52 in contact with one end surface of the thin portion of the swash plate 50 is slidably stored. . Then, when the high-pressure fluid is supplied to the cylinder chamber 51 or the fluid is discharged from the cylinder chamber 51, the tilting piston 52 protrudes or retracts. At this time, the swash plate 50 has the fulcrum member. Is tilted between two tilt positions, a high-speed tilt position and a low-speed tilt position. Due to such a change in the tilting position of the swash plate 50, the stroke of the plunger 43 in the cylinder block 41 is changed to two stages, whereby the rotational speed of the rotary shaft 40 and the cylinder block 41 is increased to two stages of high and low speed. A wide range of rotation speed control can be performed.
[0020]
The motor case 39, the rotating shaft 40, the cylinder block 41, the plunger 43, the shoe 44, the timing plate 47, the swash plate 50, and the tilting piston 52 constitute the fluid servomotor 37 as a whole. When the high pressure fluid is supplied, the rotating shaft 40 rotates. The rotation of the rotating shaft 40 is decelerated by the speed reducer 17 and then transmitted to the windmill blade 11 to rotate the windmill blade 11. The fluid servomotor 37 is connected to the pair of supply / discharge passages 48 and 49 as described above.
[0021]
55 is a negative brake that applies a braking force to the fluid servomotor 37 when the fluid servomotor 37 is stopped. The negative brake 55 includes a plurality of inner friction plates 56 that are splined to the outer periphery of the cylinder block 41; A plurality of outer friction plates 57 are splined to the inner periphery of the storage chamber 38 of the motor case 39. In the negative brake 55, when the supply of high-pressure fluid to the brake passage 58 is stopped, the outer friction plate 57 is placed on the inner side by a spring (not shown) disposed between the piston 59 and a housing described later. When pressed against the friction plate 56 to apply a braking force to the cylinder block 41, when the high pressure fluid is supplied to the brake passage 58 and the piston 59 moves to the other side while compressing the spring, the outer friction plate 57 is moved to the inner side. The cylinder block 41 is allowed to rotate away from the friction plate 56.
[0022]
In FIGS. 1, 2, 3, and 4, reference numeral 61 denotes a housing fixed to the other end surface of the fluid servomotor 37, and the housing 61 has a penetrating cross section extending in a direction perpendicular to the rotation axis 40 of the fluid servomotor 37. A circular spool hole 62 is formed. The front end opening of the spool hole 62 is closed by a front end cap 63 fixed to the housing 61, while the rear end opening is closed by a rear end cap 64 fixed to the housing 61.
[0023]
A spool 67 is slidably inserted into the spool hole 62. The spool 67 can move in the spool hole 62 in the axial direction while being prevented from rotating by a key 68 attached to the tip cap 63. . On the outer periphery of the spool 67, two annular grooves 67a and 67b that are axially separated from the front end side toward the rear end side are sequentially formed. The aforementioned spool hole 62, spool 67, and key 68 constitute a servo control valve 69 having a spool 67 movable in the axial direction as a whole.
[0024]
Reference numeral 72 denotes a fluid pump. The fluid pump 72 is always driven by an electric motor 73 to suck fluid from the tank 74 through the suction passage 75 and discharge the fluid as a high-pressure fluid to the supply passage 76. The supply passage 76 is connected to the servo control valve 69, specifically, the spool hole 62. As a result, high-pressure fluid is guided from the fluid pump 72 to the servo control valve 69 through the supply passage 76. The fluid pump 72, the electric motor 73, the suction passage 75, and the supply passage 76 described above constitute a supply circuit 77 that supplies high-pressure fluid to the servo control valve 69 as a whole.
[0025]
Reference numeral 78 denotes a discharge circuit (discharge passage) that connects the tank 74 and the servo control valve 69, specifically, the spool hole 62, and this discharge circuit 78 guides the low-pressure return fluid flowing out from the servo control valve 69 to the tank 74. Thus, the servo control valve 69 is interposed between the pair of supply / discharge passages 48 and 49 connected to the fluid servomotor 37, the supply circuit 77 and the discharge circuit 78, and the spool 67 moves in the axial direction. As a result, the high-pressure fluid is supplied from the supply circuit 77 to the fluid servomotor 37 through one of the supply / discharge passages 48 and 49, and the fluid servomotor 37 is rotated forward or backward while performing servo control.
[0026]
That is, when the spool 67 of the servo control valve 69 is stopped at the position indicated by the solid line in FIG. 4, the servo control valve 69 is positioned at the neutral position, and therefore the supply and discharge passages 48 and 49 are supplied by the spool 67. Although the circuit 77 and the discharge circuit 78 are disconnected, when the spool 67 moves to the rear end side, the servo control valve 69 is switched to the parallel flow position, and the supply / discharge passage 48 and the supply circuit 77 are connected to the annular groove 67b. In addition, the supply / discharge passage 49 and the discharge circuit 78 communicate with each other through the annular groove 67 a, whereby high-pressure fluid from the fluid pump 72 is supplied to the fluid servomotor 37 via the servo control valve 69 and the supply / discharge passage 48. Is done.
[0027]
On the other hand, when the spool 67 moves to the front end side, the servo control valve 69 is switched to the cross flow position, and the supply / discharge passage 48 and the discharge circuit 78 pass through the annular groove 67b, and the supply / discharge passage 49 and the supply circuit 77 The high-pressure fluid from the fluid pump 72 is supplied to the fluid servomotor 37 via the servo control valve 69 and the supply / discharge passage 49. In this way, the fluid servomotor 37 operates while being servo-controlled by the servo control valve 69, and the rotating shaft 40 rotates forward and backward.
[0028]
A notch 81 is formed in the spool 67 between the annular grooves 67a and 67b, and a thrust bush 83 for rotatably supporting a substantially cylindrical sleeve 82 is housed and fixed in the notch 81. As a result, the sleeve 82 is rotatably supported by the spool 67 via the thrust bush 83. Reference numeral 84 denotes a loose fitting hole formed on the central axis of the spool 67, and a loosely fitting screw shaft 86 having a screw 85 on the outer periphery of the central portion is loosely fitted into the loose fitting hole 84. A screw 87 is formed on the inner periphery of the sleeve 82 and is a screw. The female screw 87 is screwed with a male screw 85 of the screw shaft 86. As a result, when the screw shaft 86 rotates, the sleeve 82 moves integrally with the spool 67 in the axial direction by the screw action of the male screw 85 and the female screw 87.
[0029]
Reference numeral 90 denotes a control motor such as a pulse motor attached to the rear end surface of the housing 61. An operation signal (pulse) is input to the control motor 90 from a controller 91 such as a CPU. The control motor 90 has an output shaft (not shown) that is coaxial with the screw shaft 86 and is rotated by the operation signal, and this output shaft is connected to the rear end portion of the screw shaft 86 that penetrates the rear end cap 64. ing. The control motor 90 generates a rotational driving force corresponding to the input operation signal, and applies the rotational driving force to the screw shaft 86 of the conversion moving means described later.
[0030]
Reference numeral 94 denotes a loose fitting hole formed in the housing 61 and coaxial with the rotary shaft 40 of the fluid servomotor 37, and the other end opening of the loose fitting hole 94 is closed by a receiving member 95. Reference numeral 96 denotes a transmission shaft loosely fitted in the loose fitting hole 94. One end of the transmission shaft 96 is splined to the other end of the rotary shaft 40, while the other end is connected to the receiving member 95. It is rotatably supported. As a result, the transmission shaft 96 can rotate integrally with the rotating shaft 40. A helical gear 99 is integrally formed on the outer periphery of the central portion of the transmission shaft 96, and the helical gear 99 meshes with a helical gear 100 formed on the outer periphery of the central portion of the sleeve 82. Here, since the rotation axis of the sleeve 82 and the rotation axis of the transmission shaft 96 are orthogonal to each other in a twisted state, the helical gears 99 and 100 constitute an orthogonal helical spiral gear.
[0031]
As a result, when the screw shaft 86 rotates to the right by the operation of the control motor 90, the sleeve 82 is restricted from rotating integrally with the screw shaft 86 by the helical gears 99, 100. In this case, it moves toward the rear end side, so that the spool 67 also moves in the axial direction (rear end side) integrally with the sleeve 82 and the servo control valve 69 is switched to the parallel flow position. The passage 48 and the supply circuits 77 communicate with each other, and the supply / discharge passage 49 and the discharge circuits 78 communicate with each other. On the other hand, when the screw shaft 86 rotates counterclockwise, the sleeve 82 moves in the axial direction (front end side) while rotating rightward. As a result, the spool 67 and the sleeve 82 move in the axial direction (front end side) and servo. The control valve 69 is switched to the cross flow position so that the supply / discharge passage 48 and the discharge circuits 78 communicate with each other and the supply / discharge passage 49 and the supply circuit 77 communicate with each other.
[0032]
The sleeve 82, the thrust bush 83, the screw shaft 86, and the helical gear 100 as a whole, when the rotational driving force according to the operation signal is applied from the control motor 90, the rotational driving force is converted into the axial movement force. Conversion converting means 101 is configured to convert and move the spool 67 of the servo control valve 69 in the axial direction. Further, the transmission shaft 96 and the helical gear 99 described above constitute a mechanical transmission means 102 connected to the fluid servomotor 37, more specifically, the rotary shaft 40, and the mechanical transmission means 102 is the fluid. The rotational force of the servo motor 37 is fed back to the helical gear 100 of the conversion moving means 101, and the spool 67 is moved in the direction opposite to the moving direction by the control motor 90.
[0033]
The aforementioned supply / discharge passages 48 and 49, servo control valve 69, supply circuit 77, discharge circuit 78, control motor 90, conversion moving means 101, mechanical transmission means 102 as a whole are feedback output and operation from the fluid servomotor 37. Servo control means 103 is configured to servo-control the fluid servomotor 37 by moving the spool 67 of the servo control valve 69 in the axial direction based on the signal. Thus, if a part of the servo control means 103 is composed of mechanical parts such as the control motor 90 and the conversion moving means 101 housed in the housing 61 and the mechanical transmission means 102, it is resistant to lightning strikes, and almost no influence is exerted. You will not receive it.
[0034]
When the spool 67 of the servo control valve 69 is switched from the neutral position to the parallel flow or cross flow position by the control motor 90, the high-pressure fluid discharged from the fluid pump 72 is supplied to the supply passage 76 or one of the supply / discharge passages. The fluid servomotor 37 is supplied to the fluid servomotor 37 through 48 and 49, and the fluid servomotor 37 is operated. At this time, the rotation of the rotary shaft 40 of the fluid servomotor 37 is transmitted as feedback force to the conversion movement means 101 by the mechanical transmission means 102, so that the spool 67 moves in the direction opposite to the movement direction by the control motor 90 and is neutral. The fluid servomotor 37 is servo-controlled by trying to return to the position. When the rotary shaft 40 rotates while the fluid servomotor 37 is servo-controlled in this way, this rotation is transmitted to the speed reducer 17 and decelerated at a high ratio, and then transmitted to the windmill blade 11 to rotate the windmill blade 11. The pitch angle is controlled.
[0035]
Reference numeral 104 denotes a relief valve that returns the high pressure fluid discharged from the fluid pump 72 to the tank 74, and reference numeral 105 denotes a prevention circuit that prevents cavitation in the supply / discharge passages 48 and 49. Reference numerals 106 and 107 are check valves which are interposed in the supply circuit 77, specifically in the middle of the supply passage 76 and permit only the flow of fluid from the fluid pump 72 to the servo control valve 69. Supply between these check valves 106 and 107 An accumulator 108 for storing a predetermined high-pressure fluid is connected to the circuit 77 (supply passage 76). Among these check valves, the check valve 106 is a tank in which high-pressure fluid is supplied from the accumulator 108 through the supply passage 76 and the fluid pump 72. The situation where it flows back to 74 is prevented. Since this accumulator 108 is connected to the supply circuit 77 (supply passage 76), the high-pressure fluid discharged from the fluid pump 72 is always replenished, and the internal pressure is always maintained at a predetermined high pressure.
[0036]
Reference numeral 111 denotes a swash plate type emergency fluid motor attached to the front end surface of the housing 61, and the output shaft of the emergency fluid motor 111 is connected to the front end of the screw shaft 86. As a result, the emergency fluid motor 111 is disposed on the opposite side surface (front end surface, rear end surface) of the housing 61 which is 180 degrees away from the control motor 90. Compared with the case where the two are stacked on one side of the housing, the projecting amount from the housing 61 can be reduced while simplifying the structure, and the size can be reduced.
[0037]
An inflow passage 112 connects the emergency fluid motor 111 and the accumulator 108, and an outflow passage 113 connects the emergency fluid motor 111 and the tank 74. In the middle of these inflow and outflow passages 112, 113, in other words, an open / close valve 114 made up of an electromagnetic valve is interposed between the accumulator 108 and the emergency fluid motor 111. The on-off valve 114 is in a closed position during normal energization to block the flow of high-pressure fluid from the accumulator 108 to the emergency fluid motor 111. However, the supply circuit 77, for example, the electric motor 73, When an emergency occurs when the control motor 90 or the like breaks down due to disconnection or power failure, the energization is cut off simultaneously with the failure. As a result, the on-off valve 114 is switched to the open position to supply high-pressure fluid from the accumulator 108 to the emergency fluid motor 111 through the inflow passage 112, and the emergency fluid motor 111 is operated to the screw shaft 86 of the conversion moving means 101. A rotational driving force is applied.
[0038]
Reference numeral 115 denotes a flow rate adjusting valve interposed in the inflow passage 112 between the on-off valve 114 and the accumulator 108. The flow rate adjusting valve 115 controls the flow rate of the high-pressure fluid flowing through the inflow passage 112, thereby enabling an emergency fluid motor. The rotation speed of the output shaft 111 is controlled. As a result, when the on-off valve 114 is switched to the open position, the emergency fluid motor 111 has the screw shaft of the conversion moving means 101 at a rotational speed corresponding to the high-pressure fluid from the accumulator 108 whose flow rate is controlled by the flow rate adjusting valve 115. 86 is rotated. Then, when the servo control valve 69 is switched from the neutral position to the flow position by the rotation of the screw shaft 86 by the emergency fluid motor 111 as described above, the high-pressure fluid is transferred from the accumulator 108 to the servo control valve 69, one of the supply / discharge passages 48. 49, 49 is supplied to the fluid servomotor 37, whereby the windmill blade 11 is easily and reliably rotated to the feathering state (the state where the windmill blade 11 is parallel to the wind direction).
[0039]
In this way, the emergency fluid motor 111 that is connected to the accumulator 108 and can apply a rotational driving force to the conversion moving means 101, and the on-off valve 114 interposed between the accumulator 108 and the emergency fluid motor 111, When the supply circuit 77 and the control motor 90 fail, the on-off valve 114 is opened and a high-pressure fluid is supplied from the accumulator 108 to the emergency fluid motor 111, whereby the emergency fluid motor 111 is rotationally driven to the conversion moving means 101. If force is applied, the accumulator 108 can be shared by the fluid servomotor 37 and the emergency fluid motor 111, and the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0040]
Reference numeral 118 denotes a connection path having one end connected to the accumulator 108 via the inflow path 112 and the other end connected to the tank 74. The connection path 118 is normally closed, but the valve opening force is When received, a discharge valve 119 for opening the high-pressure fluid stored in the accumulator 108 and discharging the high-pressure fluid to the tank 74 is interposed. Reference numeral 120 denotes a valve-opening cam attached to the radially inner end of the windmill blade 11. When the windmill blade 11 rotates toward the feathering state by the operation of the fluid servomotor 37, the valve-opening cam 120 is rotated. When the wind turbine blade 11 gradually approaches the exhaust valve 119 and rotates until just before the feathering state, the exhaust valve 119 engages with the exhaust valve 119 and applies a valve opening force to the exhaust valve 119.
[0041]
As described above, when the wind turbine blade 11 is rotated until just before the feathering state by using the discharge valve 119 and the valve opening cam 120, the high-pressure fluid in the accumulator 108 is discharged to the tank 74 and imparts rotational force to the wind turbine blade 11. If the wind turbine blade 11 reaches the feathering state, the rotational speed when the wind turbine blade 11 reaches the feathering state can be reduced, whereby a stopper (not shown) when the wind turbine blade 11 reaches the feathering state can be reduced. Can be reduced.
[0042]
Next, the operation of one embodiment of the present invention will be described.
When the pitch angle of the windmill blade 11 is changed according to the change in the wind speed at the normal time, first, an operation signal (pulse) corresponding to the change in the wind speed is output from the controller 91 to the control motor 90, thereby The output shaft of the motor 90 and the screw shaft 86 rotate by an amount corresponding to the operation signal. Here, when the screw shaft 86 rotates clockwise, the sleeve 82 and the spool 67 move toward the rear end side, so that the servo control valve 69 is switched to the parallel flow position and the fluid pump is supplied through the supply circuit 77 and the supply / discharge passage 48. When the high-pressure fluid from 72 is supplied to the fluid servomotor 37 and the screw shaft 86 rotates counterclockwise, the sleeve 82 and the spool 67 move toward the tip side, so that the servo control valve 69 is switched to the cross flow position. The high pressure fluid from the fluid pump 72 is supplied to the fluid servomotor 37 through the supply circuit 77 and the supply / discharge passage 49.
[0043]
When the high-pressure fluid is guided to the fluid servomotor 37 in this way, the high-pressure fluid is supplied to one of the cylinder holes 42, and the plunger 43 in the cylinder hole 42 is pressed against the inclined surface 50 a of the swash plate 50. At this time, since the tip of the plunger 43 is in sliding contact with the inclined surface 50a via the shoe 44, the circumferential component of the pressing force acts on the plunger 43, whereby the plunger 43 and the shoe 44 are inclined to the inclined surface 50a. The plunger 43, the cylinder block 41, and the rotating shaft 40 are integrally driven and rotated in the forward direction or the reverse direction.
[0044]
Here, the rotation of the rotary shaft 40 described above is transmitted to the transmission shaft 96 to rotate the helical gear 99. Since the helical gear 116 meshes with the helical gear 100 of the sleeve 82, The sleeve 82 rotates in the direction opposite to the direction of rotation and the direction of movement by the control motor 90, and the spool 67 of the servo control valve 69 attempts to return toward the neutral position. In this way, the rotational force of the fluid servomotor 37 is fed back to the conversion moving means 101.
[0045]
As described above, when the fluid servomotor 37 is operated, the conversion moving means 101 is applied with the rotational force that causes the control motor 90 and the rotation shaft 40 to generate the reverse axial movement from the rotation shaft 40 to the spool 67. Is slightly delayed from the rotation of the output shaft of the control motor 90, the servo control valve 69 is held in the parallel flow position or the cross flow position.
[0046]
When the rotating shaft 40 rotates as described above, the rotation of the rotating shaft 40 is transmitted to the crankshaft 28 via the input gear 30, and the crankshaft 28 is rotated synchronously. At this time, the case 20 is stationary, and the number of external teeth of the pinion 26 is slightly smaller than the number of internal teeth pins 22, so that the rotation of the rotary shaft 40 is decelerated by the speed reducer 17 and the output shaft 23. Is output to the external gear 34 to rotate the external gear 34 at a low speed. Here, since the internal gear 12 formed on the wind turbine blade 11 is meshed with the external gear 34, the wind turbine blade 11 rotates in either direction by the rotation of the external gear 34, and the pitch angle thereof is changed. The In this manner, the fluid servomotor 37 is operated while being servo-controlled by the servo control valve 69 to apply the rotational force to the windmill blade 11, and the windmill blade 11 is moved to a position corresponding to the operation signal, that is, a position corresponding to the wind speed. Rotate until.
[0047]
The pitch angle of the windmill blade 11 is controlled within a range of 10 to 30 degrees during normal operation. When the wind becomes weak, the windmill blade 11 is rotated so that the pitch angle becomes small. The rotation of the rotor head is increased, and when the wind becomes stronger, the windmill blade 11 is rotated so as to increase the pitch angle to reduce the rotation of the rotor head, thereby avoiding the danger of strong winds. While trying to improve power generation efficiency. In the normal state as described above, since the accumulator 108 is constantly replenished with the high-pressure fluid discharged from the fluid pump 72, its internal pressure is a predetermined pressure.
[0048]
Here, when an emergency occurs when the supply circuit 77 (for example, the electric motor 73), the control motor 90, or the like breaks down due to disconnection or power failure, the high-pressure fluid is not supplied to the fluid servomotor 37 and the operation stops. When the pitch angle of the windmill blade 11 cannot be controlled, particularly when the above-described failure occurs when the pitch angle of the windmill blade 11 is set for a weak wind, and then a strong wind blows, the windmill Rotates at high speed and becomes dangerous. In such a case, since the energization to the on-off valve 114 is cut off simultaneously with the above-described failure, the on-off valve 114 is switched from the closed position to the open position, and from the accumulator 108 to the emergency fluid motor 111 through the inflow passage 112. High pressure fluid is supplied. At this time, since the amount of fluid flowing into the emergency fluid motor 111 is controlled by the flow rate adjusting valve 115, the rotation speed of the output shaft of the emergency fluid motor 111 is controlled to an appropriate value.
[0049]
When the output shaft of the emergency fluid motor 111 and the screw shaft 86 are rotated in this way, the sleeve 82 and the spool 67 are moved in the axial direction in the same manner as described above to move the servo control valve 69 from the neutral position to the flow position, for example, the parallel flow position. The supply / discharge passage 48, the supply passage 76, the supply / discharge passage 49, and the discharge circuit 78 are communicated with each other. As a result, the high-pressure fluid from the accumulator 108 is supplied to the fluid servomotor 37 through the servo control valve 69 and the supply / discharge passage 48, and the fluid servomotor 37 is operated, that is, the rotating shaft 40 is rotated.
[0050]
The rotation of the rotating shaft 40 of the fluid servomotor 37 is input to the speed reducer 17, and after being decelerated in the speed reducer 17 in the same manner as described above, it is output to the external gear 34 to rotate the external gear 34 at a low speed. . Thereby, the windmill blade 11 can be rotated toward a feathering state at the time of emergency when the supply circuit 77, the control motor 90, etc. have failed. Also at this time, the rotation of the rotary shaft 40 is fed back to the conversion moving means 101 through the mechanical transmission means 102 as described above.
[0051]
Then, when the windmill blade 11 is rotated until just before the feathering state, the valve opening cam 120 engages with the discharge valve 119 to apply a valve opening force to the discharge valve 119. As a result, the discharge valve 119 is switched from closed to open, and the high-pressure fluid in the accumulator 108 is discharged to the tank 74 through the inflow passage 112 and the connection passage 118, thereby stopping the supply of high-pressure fluid to the fluid servomotor 37. Thus, the turning power application to the windmill blade 11 is completed.
[0052]
Thereafter, the windmill blade 11 is rotated to the feathering state by the inertia and the wind load and is brought into contact with the stopper to restrict the rotation. As described above, the windmill blade 11 is rotated immediately before the windmill blade 11 reaches the feathering state. When the application is finished, the rotational speed when the wind turbine blade 11 reaches the feathering state is reduced, and the impact when the wind turbine blade 11 collides with the stopper is reduced.
[0053]
Thus, in this embodiment, since the accumulator 108 that stores high-pressure fluid of a predetermined pressure is connected to the supply circuit 77, when the supply circuit 77 fails and the high-pressure fluid cannot be supplied, the servo control valve 69, by supplying the high-pressure fluid from the accumulator 108 to the fluid servomotor 37 through the supply / discharge passage 48 or 49, the wind turbine blade 11 can be easily and reliably rotated to the feathering state. As a result, when the pitch angle of the windmill blade 11 is set for a weak wind, even if the supply circuit 77 breaks down and then a strong wind blows, the windmill hardly rotates and is safe. Become. Since the accumulator 108 is connected to the supply circuit 77, the high-pressure fluid is replenished from the supply circuit 77 in the normal state. As a result, no fluid replenishment work is required and maintenance is facilitated.
[0054]
Here, a feathering fluid motor for rotating the windmill blade 11 in the event of a failure of the supply circuit 77 described above is provided separately, and the high pressure fluid from the accumulator 108 is supplied to the feathering fluid motor to remove the windmill blade 11 from the feather. It is also conceivable to rotate to the ring state. However, if this is done, the structure becomes complicated and the manufacturing cost is high. However, as in this embodiment, the fluid servomotor 37 that rotates the wind turbine blade 11 during normal operation is used as it is for rotating to the feathering state. This eliminates the need for the above-described feathering fluid motor, simplifies the structure, and reduces the production cost.
[0055]
In the above-described embodiment, the case 20 of the speed reducer 17 is fixed, and the windmill blade 11 is rotated by rotating the carrier 21 and the external gear 34. However, in the present invention, the carrier is On the other hand, the wind turbine blade may be rotated by fixing the case to a fixed plate provided at the radially inner end of the wind turbine blade and transmitting the low speed rotation of the case directly to the wind turbine blade. In this way, the internal gear 12, the output shaft 23, and the external gear 34 are not required, the structure is simple and small, and the manufacturing cost can be reduced.
[0056]
In the above-described embodiment, the servo control means 103 is configured by combining mechanical parts such as the servo control valve 69, the supply circuit 77, the control motor 90, the conversion moving means 101, the mechanical transmission means 102, etc. In the invention, a control signal is output to the servo control valve based on a detection sensor such as an encoder that detects the rotation of the rotary shaft of the fluid servomotor, and an operation signal and a detection signal from the detection sensor, and the servo control valve is controlled. It may be configured from a comparator.
[0057]
Further, in the above-described embodiment, the fluid pump 72 is always operated. However, in the present invention, the fluid pump is intermittently operated while the accumulator is used as a fluid source when the fluid pump is not operated. May be used. In the above-described embodiment, an AC or DC motor such as a pulse motor is used as the control motor 90. However, in the present invention, a fluid motor may be used.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the supply circuit that supplies fluid to the fluid servomotor fails, the windmill blade can be easily and reliably rotated to the feathering state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway front view of the vicinity of a fluid servomotor and a speed reducer.
FIG. 3 is a front sectional view of the vicinity of a fluid servomotor and servo control means.
4 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
11 ... windmill blade 15 ... pitch angle control device
37 ... Fluid servo motor 48, 49 ... Supply / discharge passage
61 ... Housing 67 ... Spool
69 ... Servo control valve 74 ... Tank
77 ... Supply circuit 78 ... Discharge circuit
90 ... Control motor 101 ... Conversion moving means
102 ... Mechanical transmission means 103 ... Servo control means
108 ... Accumulator 111 ... Emergency fluid motor
114 ... Open / close valve 118 ... Connection passage
119 ... Drain valve 120 ... Valve opening cam

Claims (5)

半径方向内端部がロータヘッドに回動可能に連結された複数の風車ブレードをそれぞれ回動させることでピッチ角を制御するようにした風車ブレードのピッチ角制御装置であって、高圧流体が供給されたとき回転して前記風車ブレードを回動させる流体サーボモータと、流体サーボモータに接続された一対の給排通路と供給回路、排出回路との間に介装され、軸方向に移動することにより供給回路から高圧流体をいずれかの給排通路を通じて流体サーボモータに供給するスプールを有するサーボ制御弁と、前記流体サーボモータからのフィードバック出力および操作信号を基にサーボ制御弁のスプールを軸方向に移動させて流体サーボモータをサーボ制御するサーボ制御手段と、前記供給回路に接続され所定圧の高圧流体を貯蔵するアキュムレータとを備え、供給回路の故障時、サーボ制御弁、給排通路を通じてアキュムレータから高圧流体を前記流体サーボモータに供給し、風車ブレードをフェザーリング状態まで回動させるようにしたことを特徴とする風車ブレードのピッチ角制御装置。A pitch angle control device for a wind turbine blade that controls a pitch angle by rotating a plurality of wind turbine blades whose inner ends in a radial direction are rotatably connected to a rotor head. And a fluid servo motor that rotates when rotated to rotate the windmill blade, and is interposed between a pair of supply / discharge passages connected to the fluid servo motor, a supply circuit, and a discharge circuit, and moves in the axial direction. The servo control valve having a spool for supplying high-pressure fluid from the supply circuit to the fluid servomotor through any supply / discharge passage, and the servo control valve spool in the axial direction based on the feedback output and operation signal from the fluid servomotor And a servo control means for servo-controlling the fluid servomotor, and an accumulator connected to the supply circuit for storing high-pressure fluid of a predetermined pressure And a high pressure fluid is supplied from the accumulator to the fluid servomotor through a servo control valve and a supply / exhaust passage when the supply circuit fails, and the windmill blade is rotated to the feathering state. Wind turbine blade pitch angle control device. 前記サーボ制御手段は、回転駆動力を受けたとき、該回転駆動力を軸方向移動力に変換して前記サーボ制御弁のスプールを移動させる変換移動手段と、前記操作信号に応じて回転駆動し、該回転駆動力を前記変換移動手段に付与する制御モータと、流体サーボモータの回転を前記変換移動手段にフィードバックし、スプールを制御モータによる移動方向と逆方向に移動させる機械式伝達手段とから構成した請求項1記載の風車ブレードのピッチ角制御装置。When the servo control means receives the rotational drive force, the servo control means converts the rotational drive force into an axial movement force to move the spool of the servo control valve, and rotationally drives the servo control valve according to the operation signal. , A control motor for applying the rotational driving force to the conversion movement means, and a mechanical transmission means for feeding back the rotation of the fluid servo motor to the conversion movement means and moving the spool in a direction opposite to the movement direction of the control motor. The pitch angle control apparatus of the windmill blade of Claim 1 comprised. 前記アキュムレータに接続されるとともに、変換移動手段に回転駆動力を付与することができる非常流体モータと、アキュムレータと非常流体モータとの間に介装された開閉弁とをさらに設け、供給回路、制御モータの故障時、開閉弁を開にしてアキュムレータから高圧流体を非常流体モータに供給することにより、該非常流体モータから変換移動手段に回転駆動力を付与するようにした請求項2記載の風車ブレードのピッチ角制御装置。An emergency fluid motor connected to the accumulator and capable of applying a rotational driving force to the conversion moving means, and an on-off valve interposed between the accumulator and the emergency fluid motor are further provided, and a supply circuit and control 3. A wind turbine blade according to claim 2, wherein when the motor fails, the on-off valve is opened and a high-pressure fluid is supplied from the accumulator to the emergency fluid motor so as to apply a rotational driving force from the emergency fluid motor to the conversion moving means. Pitch angle control device. 前記アキュムレータとタンクとを接続する接続通路と、該接続通路の途中に介装され、開弁力を受けたとき開弁する排出弁と、風車ブレードの半径方向内端部に取付けられ、該風車ブレードがフェザーリング状態の直前まで回動したとき、排出弁に開弁力を付与する開弁カムとをさらに設けた請求項1〜3のいずれかに記載の風車ブレードのピッチ角制御装置。A connecting passage that connects the accumulator and the tank, a discharge valve that is provided in the middle of the connecting passage and that opens when receiving a valve opening force, and is attached to a radially inner end of the wind turbine blade. The wind turbine blade pitch angle control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a valve-opening cam that applies a valve-opening force to the discharge valve when the blade rotates just before the feathering state. 前記制御モータと非常流体モータとを、変換移動手段、機械式伝達手段を収納するハウジングの反対側面に同軸関係を保持しながらそれぞれ配置した請求項3記載の風車ブレードのピッチ角制御装置。4. The pitch angle control device for wind turbine blades according to claim 3, wherein the control motor and the emergency fluid motor are arranged on the opposite side surfaces of the housing accommodating the conversion moving means and the mechanical transmission means while maintaining a coaxial relationship.
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