JP2007291976A - Pitch drive device of wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風車におけるブレードのピッチを変更するピッチ駆動装置に関する。 The present invention relates to a pitch driving device that changes the pitch of blades in a wind turbine.
風車、例えば水平軸型風車のロータでは、水平に配置された回転軸に結合されたハブから回転軸に対して放射状にブレードが伸びている。風力発電機では、ロータの回転軸に増速機を介して発電機が結合されている。この風車に突風が吹いた場合、ロータの回転数が上がり、発電機及び増速機が破損するおそれがある。この点の解決策として、特許文献1に開示されている技術がある。 In a rotor of a wind turbine, for example, a horizontal axis type wind turbine, blades extend radially from a hub coupled to a horizontally disposed rotating shaft with respect to the rotating shaft. In a wind power generator, a generator is coupled to a rotating shaft of a rotor via a speed increaser. When a gust blows on this windmill, the number of rotations of the rotor increases and the generator and the gearbox may be damaged. As a solution of this point, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
特許文献1の技術では、各ブレードはピッチ駆動装置によって個別にピッチ角を変更することができるように構成され、突風が吹いたとき、全てのブレードは、ピッチ駆動装置によって、フェザーリング位置に移動させられる。 In the technique of Patent Document 1, each blade is configured so that the pitch angle can be individually changed by the pitch driving device, and when a gust blows, all the blades are moved to the feathering position by the pitch driving device. Be made.
しかし、特許文献1の技術では、ピッチ駆動装置によってブレードを瞬時に駆動しようとしても、慣性等の影響を受けてブレードの駆動が瞬時に行えないことがある。このようにブレードの駆動が遅いと、ロータの回転が上がりすぎ、発電機や増速機の損傷を防止することができない。また、ピッチ駆動装置によって、そのときに必要とされる以上にブレードをフェザーリングすると、ブレードに今までとは逆回転方向の揚力が発生し、ロータの回転数が低下し、発電効率が低下する。 However, in the technique of Patent Document 1, even if the blade is instantaneously driven by the pitch driving device, the blade may not be instantaneously driven due to the influence of inertia or the like. When the blades are driven slowly as described above, the rotor rotates too much to prevent damage to the generator and the speed increaser. Further, if the blade is feathered more than necessary at that time by the pitch drive device, lift force in the reverse rotation direction is generated on the blade, the rotational speed of the rotor is reduced, and the power generation efficiency is reduced. .
本発明は、風車の過回転を防止することができるピッチ駆動装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the pitch drive device which can prevent the overrotation of a windmill.
本発明の一態様による風車のピッチ駆動装置は、風車のブレードに固定されたリングギアに噛み合うピニオンと、このピニオンを駆動させる回転型駆動源とを、備えている。この風車のピッチ駆動装置は、ブレードごとに設けられている。回転型駆動源としては、例えば電動機を使用することができる。前記ピニオンと前記駆動源との間にクラッチが設けられている。このクラッチは、ピニオンと駆動源とを接続した接続状態と、両者を切断した切断状態とのうち、選択されたものに切り換えられ、通常には接続状態にある。過回転判断器が設けられている。この過回転判断器は、前記風車の回転が過回転となる状態を判断し、例えば信号を発信する。過回転であるか否かは、例えばロータの回転数や風速を基に決定される。この過回転判断器からの信号を受けて、前記クラッチが切断状態にされる。なお、この風車のロータの回転軸は、増速機を介して発電機に接続されている。 A pitch drive device for a windmill according to an aspect of the present invention includes a pinion that meshes with a ring gear fixed to a blade of the windmill, and a rotary drive source that drives the pinion. The wind turbine pitch driving device is provided for each blade. For example, an electric motor can be used as the rotary drive source. A clutch is provided between the pinion and the drive source. This clutch is switched to a selected state between a connected state in which the pinion and the drive source are connected and a disconnected state in which both are disconnected, and is normally in a connected state. An over-rotation determination device is provided. The over-rotation determination unit determines a state where the rotation of the windmill is over-rotation, and transmits a signal, for example. Whether or not the engine is over-rotated is determined based on, for example, the rotational speed of the rotor and the wind speed. The clutch is disengaged in response to a signal from the overspeed determination device. In addition, the rotating shaft of the rotor of this windmill is connected to the generator through the speed increaser.
このように構成されたピッチ駆動装置では、風車の回転数が過回転になる状態になったときに、過回転判断器が信号を発生し、クラッチが瞬時に切断され、ブレードがフリーの状態になる。この結果、ブレードは、風の揚力によってフェザーリング方向に素早く自動的に移動する。これによって、ロータを回転させる揚力が低下し、ロータの過回転を防止することができ、発電機や増速機が破損されることを防止できる。 In the pitch driving device configured as described above, when the rotational speed of the windmill is over-rotated, the over-rotation determination device generates a signal, the clutch is instantaneously disconnected, and the blade is in a free state. Become. As a result, the blade moves quickly and automatically in the feathering direction by the lift of the wind. As a result, the lift for rotating the rotor can be reduced, the rotor can be prevented from over-rotating, and the generator and the gearbox can be prevented from being damaged.
前記駆動源の回転を検出する回転検出器を設けることができる。この回転検出器は、駆動源に備えられることもあり、ブレードのピッチ角を検出している。前記風車が過回転となる状態が回避されると、風車の回転数が減少し、その結果、前記信号が消失し、前記クラッチが接続状態に復帰する。この後、回転検出器の信号を用いてブレードのピッチが制御されるが、クラッチが切断された後に、ブレードがフェザーリング位置側に移動したことにより、前記回転検出器の信号に基づくブレードピッチ角の値と、フェザーリング位置の角度とは不一致になっている。そこで、前記回転検出器の信号に基づくブレードのピッチ角の値を、フェザーリング位置の角度に変更し、回転検出器の信号を用いてブレードのピッチ角を制御する。なお、ブレードのフェザーリング位置の角度を検出するために、ブレードにピッチ角度検出器を設けることができる。ピッチ角度検出器を設けることにより、ブレードを原点位置(例えばフェザーリング位置)に戻してピッチ角をリセットする原点復帰動作をすることなく、連続的に運転することができる。 A rotation detector for detecting the rotation of the drive source can be provided. This rotation detector may be provided in the drive source and detects the pitch angle of the blade. When the state in which the windmill is over-rotated is avoided, the number of rotations of the windmill is reduced. As a result, the signal disappears and the clutch returns to the connected state. Thereafter, the pitch of the blade is controlled using the rotation detector signal. After the clutch is disengaged, the blade moves to the feathering position side, so that the blade pitch angle based on the rotation detector signal is determined. And the angle of the feathering position do not match. Therefore, the value of the pitch angle of the blade based on the signal of the rotation detector is changed to the angle of the feathering position, and the pitch angle of the blade is controlled using the signal of the rotation detector. In order to detect the angle of the feathering position of the blade, a pitch angle detector can be provided on the blade. By providing the pitch angle detector, the blade can be continuously operated without returning to the origin position (for example, the feathering position) and performing an origin return operation for resetting the pitch angle.
本発明の他の態様の風車のピッチ駆動装置は、風車のブレードのピッチ角を変更する駆動源を備えている。駆動源は、上述した態様のようにピニオンと回転型駆動源を使用することもできるし、或いは、ブレードに直接に回転型駆動源を結合し、回転型駆動源によってブレードを回転させることもできる。過回転判断器が、前記風車の回転数が過回転となる状態を判断し、信号を発信する。この判断は、風速やロータの回転数を検出し、この検出結果を用いて行うことができる。この過回転判断器からの信号を受けて、前記駆動源の駆動力が低下若しくは消失させられる。過回転判断器からの信号が供給される制御部が、駆動源の駆動力を低下または消失させるように駆動源を制御することができる。なお、風車は、増速機を介して発電機に接続されている。 A wind turbine pitch driving apparatus according to another aspect of the present invention includes a drive source that changes a pitch angle of a blade of a wind turbine. As the drive source, a pinion and a rotary drive source can be used as in the above-described embodiment, or the rotary drive source can be directly coupled to the blade and the blade can be rotated by the rotary drive source. . An over-rotation determination unit determines a state in which the number of rotations of the windmill is over-rotation and transmits a signal. This determination can be made by detecting the wind speed or the rotational speed of the rotor and using the detection result. In response to the signal from the over-rotation determination device, the driving force of the driving source is reduced or eliminated. A control unit to which a signal from the over-rotation determination device is supplied can control the drive source so as to reduce or eliminate the drive force of the drive source. In addition, the windmill is connected to the generator via the gearbox.
このように構成すると、例えば突風が吹いて風車が過回転となる状態になったとき、駆動源の駆動力が低下若しくは消失させられる。従って、ブレードは、風の揚力によってフェザーリング方向に自動的に移動する。その結果、風車を回転させる揚力が減少し、風車の過回転が防止でき、発電機や減速の損傷を防止できる。また駆動源とブレードとの間に設けたクラッチを切断したり接続したりして発電機等の損傷を防止する場合には、駆動源にブレードを接続する際にショックが発生するが、この態様では、駆動源とブレードとの結合は常に維持されているので、ショックが発生することはない。また、駆動源に回転検出器を設け、この回転検出器の信号に基づいて検出したピッチ角度が、ピッチ指令信号に基づいて指令されたピッチ角に一致するように制御している場合、駆動源とブレードとの結合は常に維持されているので、回転検出器の信号は、実際のピッチ角からずれることが無い。従って、ブレードを一旦、基準位置、例えばフェザーリング位置に戻す必要がない。更に、必要以上にブレードをフェザーリング側に駆動することがないので、風車の回転数を必要以上に低下させることがなく、発電効率の極端な低下を招くことがない。 With this configuration, for example, when a wind gust blows and the windmill becomes over-rotated, the driving force of the driving source is reduced or eliminated. Therefore, the blade automatically moves in the feathering direction by wind lift. As a result, the lift force that rotates the windmill is reduced, overwinding of the windmill can be prevented, and damage to the generator and the deceleration can be prevented. In addition, when disconnecting or connecting the clutch provided between the drive source and the blade to prevent damage to the generator or the like, a shock is generated when the blade is connected to the drive source. In this case, since the coupling between the driving source and the blade is always maintained, no shock is generated. In addition, when the rotation source is provided with a rotation detector and the pitch angle detected based on the signal from the rotation detector is controlled to match the pitch angle commanded based on the pitch command signal, Since the coupling between the blade and the blade is always maintained, the rotation detector signal does not deviate from the actual pitch angle. Therefore, it is not necessary to return the blade to the reference position, for example, the feathering position. Furthermore, since the blade is not driven to the feathering side more than necessary, the rotational speed of the windmill is not reduced more than necessary, and the power generation efficiency is not extremely reduced.
このピッチ駆動装置は、前記風車の回転数が過回転となる状態が回避された後に、前記ブレードのピッチ角の変更速度を規制することもできる。例えば、過回転状態が回避された後、ブレードが元の位置に復帰される。このとき、ブレードのピッチ角の変更速度が規制されるので、ブレードの急激なピッチ角の変更やブレードの急激な反転が抑制され、ブレードの破損を防止することができる。なお、この規制は、例えば駆動源が電動機の場合、この電動機に流される電流を規制することによって行うことができるし、或いはブレードの位置の制御に使用する初期位置を、ブレードがフェザーリング側に最も回転していた位置とすることによって行える。 The pitch driving device can also regulate the speed of changing the pitch angle of the blade after avoiding a state in which the rotation speed of the windmill is excessive. For example, after the over-rotation state is avoided, the blade is returned to the original position. At this time, since the change speed of the pitch angle of the blade is regulated, the rapid change of the pitch angle of the blade and the rapid reversal of the blade are suppressed, and the blade can be prevented from being damaged. For example, when the drive source is an electric motor, this restriction can be performed by restricting the current flowing through the electric motor. Alternatively, the initial position used for controlling the position of the blade can be set on the feathering side. This can be done by setting it to the most rotated position.
また、このピッチ駆動装置では、前記風車の回転数が過回転となる状態のときに、前記ブレードのフラット側への移動を規制する力を前記駆動源が出力することができる。例えば駆動源が電動機の場合、フラット側への移動をロックしたり、フラット側に移動する際に電動機に流れる電流を予め定めた電流以下に制限する。断続的に突風が吹いたとき、突風と突風との間にブレードが一旦フラット側に戻る力を受けることがある。このような力を受けていても、駆動源がフラット側への移動を規制する力を出力するので、フラット側へのブレードの移動を規制でき、断続的な突風が吹いてもブレードのピッチ角が揺動することを防止できる。また、後に吹いた突風によってブレードに生じる衝撃を緩和することができる。 Further, in this pitch driving device, the driving source can output a force that restricts the movement of the blade to the flat side when the rotational speed of the windmill is excessively rotated. For example, when the drive source is an electric motor, the movement to the flat side is locked, or the current flowing through the electric motor when moving to the flat side is limited to a predetermined current or less. When a gust of wind blows intermittently, the blade may receive a force that temporarily returns to the flat side between the gust of wind. Even if it receives such force, the drive source outputs a force that regulates the movement to the flat side, so the movement of the blade to the flat side can be regulated, and the pitch angle of the blade even if intermittent gusts blow Can be prevented from swinging. Moreover, the impact which arises in a braid | blade by the gust which blew later can be relieved.
また、このピッチ駆動装置では、前記駆動源の駆動力を低下若しくは消失させたときに、前記駆動源が前記ブレードのフェザーリング側への移動速度を規制することもできる。このように構成すると、突風によりブレードが急激にフェザーリング側に移動されることを防止できるので、ブレードの破損を防止することができる。 In this pitch driving device, when the driving force of the driving source is reduced or eliminated, the moving speed of the blade toward the feathering side of the blade can be restricted. If comprised in this way, since it can prevent that a braid | blade is moved to the feathering side suddenly by a gust of wind, damage to a braid | blade can be prevented.
このピッチ駆動装置では、前記駆動源の駆動力を低下若しくは消失させたときに、前記ブレードのフェザーリング側への移動速度が所定値以下であると、前記ブレードをフェザーリング方向へ移動させる力を駆動源が出力することができる。このように構成すると、一旦風速が弱まった後でも、ブレードはフェザーリング側に移動を継続しているので、再び突風が吹いても、ロータに加わる衝撃を緩和することができる。 In this pitch driving apparatus, when the driving force of the driving source is reduced or eliminated, if the moving speed of the blade toward the feathering side is equal to or less than a predetermined value, a force for moving the blade in the feathering direction is provided. The drive source can output. With this configuration, even after the wind velocity has once weakened, the blade continues to move toward the feathering side. Therefore, even if a gust of wind blows again, the impact applied to the rotor can be reduced.
以上のように、本発明によれば、クラッチを切断することや駆動源の出力を制御することによって、風車の過回転を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent over-rotation of the windmill by disengaging the clutch and controlling the output of the drive source.
本発明の第1の実施形態の風車のピッチ駆動装置は、図2に示すような風車の設けられている。この風車は、水平軸風車で、タワー2の上端部にほぼ水平に配置されたナセル4を有している。ナセル4は、タワー2の長さ方向の軸回りに回転自在に設けられている。このナセル4の一端部に風車のロータ6が設けられている。ロータ6は、ハブ6aと、このハブ6aから放射状に伸びた複数、例えば3枚のブレード6bを有している。このハブ6aは水平に配置された回転軸(図示せず)を有し、これは、ナセル4内において増速機(図示せず)を介して発電機(図示せず)に接続されている。
The wind turbine pitch driving apparatus according to the first embodiment of the present invention is provided with a wind turbine as shown in FIG. This windmill is a horizontal axis windmill, and has a nacelle 4 disposed substantially horizontally at the upper end of the
各ブレード6bは、図2に点線で示すタワー2の長さ方向に沿う軸の回りに回転自在に設けられ、ハブ6aの前方からの風に対してブレードの面がほぼ垂直に位置するフラット位置と、ブレードの面がハブ6aの前方からの風に対してほぼ平行に位置するフェザーリング位置との間で回転する。即ち、ピッチ駆動される。
Each
そのため、このピッチ駆動装置では、図3に示すように各ブレード6bのハブ6aとの接合部の周面に、リングギア8がそれぞれ設けられている。これらリングギア8とそれぞれ噛み合うようにピニオン10が、例えばバブ6a内に設けられている。これらピニオン10を正転または逆転させることによってブレード6bが上述したタワー2の長さ方向に沿う軸の回りに回転する。
Therefore, in this pitch drive device, as shown in FIG. 3, ring gears 8 are provided on the peripheral surfaces of the joint portions of the
図1に示すように、ピニオン10は、減速機12を介してクラッチ、例えば無励磁式電磁クラッチ14に結合され、このクラッチ14は、回転型駆動源、例えば電動機16に結合されている。クラッチ14は、減速機12と電動機16とを接続状態または切断状態にするもので、接続状態において、電動機16が回転すると、クラッチ14を介して電動機16の駆動力が減速機12に伝達され、ピニオン10が回転し、ブレード6bが回転する。クラッチ14は、通常には接続状態にある。
As shown in FIG. 1, the
電動機16には、回転検出器、例えばエンコーダ18が設けられ、電動機16の回転数、ひいてはブレード6bの基準位置からの、例えばフラット位置またはフェザーリング位置からのピッチ角度を検出している。この検出されたピッチ角度を表すピッチ角度信号は、制御部20に供給されている。制御部20には、外部からピッチ位置指令が供給され、このピッチ位置指令が示すピッチ角度にブレードのピッチ角がなるように、制御部20が電動機16を制御する。
The
上述したようにクラッチ14は、通常状態では減速機12と電動機16とを接続して、過回転判断器22から信号が供給されると、クラッチ14は、減速機12と電動機16とを切断する。過回転判断器22は、ロータ6が過回転、例えば定格回転以上の回転を行っているときに、信号を発生する。このような過回転は、例えば突風が発生したときに生じる。過回転判断器22が上記信号を発生するために、過回転判断器22にはロータ6の回転数を検出している回転数検出器(図示せず)からのロータ回転数検出信号が供給されており、これが定格回転数に対応する基準信号を超えたとき、上記信号がクラッチ14に供給される。
As described above, the clutch 14 connects the
これによって、クラッチ14が減速機12と電動機16とを切断する。その結果、ブレード6bはフリーの状態になり、瞬時にフェザーリング位置の方へ自転する。これによって、ロータ6を回転させる揚力が低下し、ロータ6の回転数が定格入力以下になる。これによって、ロータ6の過回転を防止することができる。
As a result, the clutch 14 disconnects the
なお、ロータ6の回転数が定格入力以下になると、過回転判断器22からの信号が消失し、クラッチ14が減速機12と電動機16とを再び接続する。この後、制御部20に供給されているピッチ指令信号に対応するピッチ角をブレード6bがなすように制御部20が電動機16を制御する。但し、クラッチ14が減速機12と電動機16とを切断している間に、ブレード6bがフェザーリング側に回転している間に、電動機16はブレード6bの回転に追従して回転していない。従って、エンコーダ18からのピッチ角度信号は、実際のピッチ角度に対応していないので、このピッチ角度信号を用いて電動機16を制御しても、ピッチ位置指令が示すピッチ角度にブレード6bを制御することができない。そこで、ブレード6b側、例えばリングギア4にピッチ角度検出器24が設けられている。このピッチ角度検出器24が発生するピッチ角度検出信号は、フェザーリング位置側に回転しているブレード6bの実際のピッチ角度を表している。そこで、このピッチ角度検出信号が制御部20に供給され、エンコーダ18からのピッチ角度信号が、ピッチ角度検出信号に一致させられる。一致させられたピッチ角度信号に基づいて電動機16の制御が行われる。これによって、クラッチ14が切断され、その後に再度接続されても、ブレード6bのピッチ角の制御を正確に行うことができる。
When the rotational speed of the
なお、上記の実施形態では、過回転判断器22は、ロータ6の回転数を基に過回転か判断したが、これに限ったものではなく、例えばナセル4等に設けた風速計によって測定した風速を表す風速信号が予め定めた過回転に対応する風速を表す基準信号以上になったときに過回転と判断して、信号をクラッチ14に供給するように構成することもできる。或いは、ブレード6bに発生する揚力を測定する揚力測定器が発生する揚力測定信号を過回転判断器22に供給し、この揚力測定信号が、過回転に対応する揚力を表す基準信号以上になったときに、過回転と判断して、信号をクラッチ14に供給するように構成することもできる。
In the above-described embodiment, the
本発明の第2の実施形態のピッチ駆動装置を図4に示す。このピッチ駆動装置も、第1の実施形態と同様に、ハブ6a及びブレード6bを備えたロータ6と、リングギア8と、これに噛み合うピニオン10と、ピニオン10に減速機12を介して接続された電動機16とを有している。
A pitch driving apparatus according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. Similarly to the first embodiment, this pitch driving device is also connected to the
電動機16の回転によってブレード6bのピッチが変更される。このピッチの変更は、外部から与えられるピッチ位置指令に基づいて行われる。このピッチ位置指令は選択手段、例えば切換スイッチ30を介して位置制御器32に供給され、電動機16を回転させる方向と角度とが決定され、さらに速度制御器34において回転させる速度が決定され、これらに基づいて供給される電流が電流制御器36において決定され、電動機16に供給される。
The pitch of the
このピッチ駆動装置には、更に過回転防止制御器38も有している。過回転防止制御器38には、風速測定器(図示せず)で測定した風車が受けている風の速度を表す風速信号と、回転検出器(図示せず)で測定したロータ6の回転速度を表すロータ速度信号と、ロータ6の位相を測定する位相測定器(図示せず)からのロータ位相信号とが、入力されている。また、電動機16に設けたエンコーダ18からのブレード6bのピッチ角度信号も過回転防止制御器38に供給されている。
The pitch driving device further includes an
過回転防止制御器38は、風速信号またはピッチ角度信号を基に、過回転が生じる程の突風がロータ6に吹いているか否かを。例えば基準信号と比較することによって判断し、突風が吹いていると判断したときには、電流制御器36に指令を送り、電動機16に供給される電流を零にまたはブレード6bをフリー状態とする値に制限するように、電流制御器36を制御する。これによって、突風が吹いていることにより、ブレード6bがフェザーリング位置の方向に自転し、ブレード6bは揚力を失い、ロータ6の過回転が防止される。
Based on the wind speed signal or pitch angle signal, the
また、突風が収まると、電流制限が解除され、再び位置指令に従ってブレード6bのピッチ角度の変更が行われるが、その前に切換スイッチ30がエンコーダ18からのピッチ角度信号を位置制御器32に供給するように切り換えられる。これによって位置制御器32は、現在のピッチ角度信号を初期値と設定する。その後、切換スイッチ30は、位置制御器32にピッチ位置指令が供給されるように切り換えられる。これによって、突風が収まったときのブレード6bの位置を初期位置としてブレード6bの制御が行われる。従って、ブレード6bがフラット側の元の初期位置側に反転することはなく、ブレード6bの破損を防止することができる。
When the gust is settled, the current limit is released and the pitch angle of the
また、各ブレード6bに働く力は、揚力による回転力と、ロータ6の回転によるブレード自身の慣性力や自重とがある。これら力は、必ずしも風速と比例していない。従って、電動機16による推力を零またはブレード6bをフリー状態にしていると、ブレード6bが自重や慣性力によってフラット位置側に回転する可能性がある。これは、ブレード6bの重心がその回転中心にない場合があり、そのときのロータ位相によってはブレード6bをフラット側に回転させるようにブレード6bの自重が作用したり、上述したようにブレード6bの重心が回転中心にないときに、ロータ6の回転速度が落ちると、ブレード6bの慣性力がフラット側に作用することがあるからである。いずれの場合でも、風による揚力よりもフラット側にブレード6bを回転させる力が大きくなることが予想される。このような場合、ロータ6の回転数の低減が遅くなる。
Further, the force acting on each
そこで、過回転防止制御器38では、ロータ6の回転数信号及びロータ位相信号から、ブレード6bに働く力が、フェザーリング方向側回転方向かフラット側回転方向か判断し、フェザーリング方向側であれば、上述したように電動機16の推力を零またはフリーになる状態とし、フラット方向側であれば、電動機16の回転をロックするように電流制御器36を制御している。このような状況は、突風が断続的に吹く場合に生じやすい。なお、ロータ6の速度やロータ位相からブレード6bの回転方向を判断する代わりに、電動機16の推力が零またはフリーの状態のときに、ブレード6bがフラット方向に移動しことが、例えばエンコーダ18のピッチ角度信号から検出されたとき、ブレード6bをフラット方向にロックするように構成することもできる。
Therefore, the
また、電動機16の推力を零またはフリーの状態としているが、ブレード6bのフェザーリング方向への回転時の速度が予め定めた値を超えないように、フェザーリング方向へブレード6bが風によって回転している際に、電動機16に流れる電流を制限するように電流制御器36を過回転防止制御器38が制御している。これによって、ブレード6bの急速なフェザーリング方向への回転を規制することができ、ブレード6b等の破損を防止することができる。
Although the thrust of the
また、電動機16の推力を零またはフリー状態にしてフェザーリング方向にブレード6bが回転している際に、その移動速度が予め定めた速度よりも遅いことが、電流制御器36から過回転防止制御器38に供給されているトルク情報(電動機16の発生トルクを表す)から過回転防止制御器38が判断した場合、過回転防止制御器38は、切換スイッチ30を切り換えて、過回転防止制御器38から位置制御器32にトルクがバランスするように信号を送る。これによって、ブレード6bは電動機16によってフェザーリング側に回転させられ、フェザーリング側への動作遅れを最小に抑えることができる。また、突風が吹いてブレード6bがフェザーリング方向に移動している際に、その風が弱まった後に短時間で再び突風が吹いても、ブレード6bが最初の突風の際に充分にフェザーリング側に移動しているので、2回目以降の突風によるブレード6bへの衝撃を緩和することができる。なお、電流制御器36からのトルク情報から、ブレード6bのフェザーリング方向への速度不足を検出したが、エンコーダ18からの信号に基づいてブレード6bのフェザーリング方向へのブレード6bの速度を検出することもできる。
Further, when the
上記の両実施形態では、エンコーダ18を電動機16に設けてブレード6bのピッチ角度を検出したが、これに限ったものではなく、例えばブレード6bの回転を直接に検出するように構成することもできる。
In both of the above-described embodiments, the
6 ブレード
6b ブレード
8 リングギア
10 ピニオン
22 過回転判断器22
38 過回転防止制御器(過回転判断器)
6
38 Over-rotation prevention controller (over-rotation judgment device)
Claims (7)
前記ピニオンと前記駆動源との間にクラッチを設け、
前記風車の回転が過回転となる状態を判断し、信号を発信する過回転判断器を備え、
この過回転判断器からの信号を受けて、前記クラッチが切断状態になることを特徴とする
風車のピッチ駆動装置。 In a wind turbine pitch driving device comprising a pinion that meshes with a ring gear fixed to a blade of a wind turbine, and a rotary drive source that drives the pinion,
A clutch is provided between the pinion and the drive source;
Determining a state in which the rotation of the windmill is over-rotating, and comprising an over-rotation determining device for transmitting a signal;
The wind turbine pitch driving device according to claim 1, wherein the clutch is disengaged in response to a signal from the over-rotation determination device.
前記駆動源の回転を検出する回転検出器を設け、
前記風車の過回転となる状態が回避されると、前記クラッチが接続状態になり、前記回転検出器の信号に基づくブレードピッチ角の値をフェザーリング位置の角度に変更することを特徴とする風車のピッチ駆動装置。 In the pitch drive device of the windmill according to claim 1,
A rotation detector for detecting rotation of the drive source;
When the state in which the windmill is over-rotated is avoided, the clutch is engaged, and the value of the blade pitch angle based on the signal of the rotation detector is changed to the angle of the feathering position. Pitch drive device.
前記風車の回転数が過回転となる状態を判断し、信号を発信する過回転判断器を備え、
この過回転判断器からの信号を受けて、前記駆動源の駆動力が低下若しくは消失させられることを特徴とする風車のピッチ駆動装置。 In a wind turbine pitch drive device having a drive source for changing the pitch angle of the wind turbine blade,
Determining a state in which the rotational speed of the windmill is over-rotated, and comprising an over-speed determining device for transmitting a signal;
A wind turbine pitch driving device characterized in that the driving force of the driving source is reduced or eliminated in response to a signal from the over-rotation judging device.
前記風車の回転数が過回転となる状態が回避された後に、前記ブレードのピッチ角の変更速度を規制することを特徴とする風車のピッチ駆動装置。 In the pitch drive device of the windmill according to claim 3,
A wind turbine pitch driving device that regulates a change speed of a pitch angle of the blade after avoiding a state in which the rotation speed of the wind turbine is excessive.
前記風車の回転数が過回転となる状態のときに、前記ブレードのフラット側への移動を規制する力を前記駆動源が出力することを特徴とする風車のピッチ駆動装置。 In the pitch drive device of the windmill according to claim 3 or 4,
The wind turbine pitch driving device according to claim 1, wherein when the rotational speed of the wind turbine is excessive, the driving source outputs a force that restricts movement of the blade to the flat side.
前記駆動源の駆動力を低下若しくは消失させたときに、前記駆動源が前記ブレードのフェザーリング側への移動速度を規制することを特徴とする風車のピッチ駆動装置。 In the pitch drive device of the windmill according to any one of claims 3 to 5,
A wind turbine pitch driving device, wherein when the driving force of the driving source is reduced or eliminated, the driving source regulates the moving speed of the blade toward the feathering side.
前記駆動源の駆動力を低下若しくは消失させたとき、前記ブレードのフェザーリング側への移動速度が所定値以下であると、前記ブレードをフェザーリング方向へ移動させる力を駆動源が出力することを特徴とする風車のピッチ駆動装置。
In the pitch drive device of the windmill according to any one of claims 3 to 6,
When the driving force of the driving source is reduced or eliminated, the driving source outputs a force for moving the blade in the feathering direction when the moving speed of the blade to the feathering side is a predetermined value or less. A wind turbine pitch drive device.
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