JP2014214679A - Wind force prime mover - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロペラが主軸の周りを回転する、風力発電機などの風力原動機に関する。 The present invention relates to a wind power generator such as a wind power generator in which a propeller rotates around a main shaft.
従来より、プロペラで主軸を回転させて動力を得る構造の風力原動機が知られている。さらに、プロペラの回転速度に応じて、ブレードのピッチ角(羽根角)を変化させる可変ピッチ型のブレードを有する風力原動機も知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、風速が大きく、プロペラの回転速度(回転数)が高くなるほど、より風を受けやすくプロペラを高回転で回転させるべく、ブレードのピッチ角を小さく(低ピッチ角に)する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wind power prime mover having a structure that obtains power by rotating a main shaft with a propeller is known. Furthermore, a wind power prime mover having a variable pitch type blade that changes the pitch angle (blade angle) of the blade according to the rotational speed of the propeller is also known (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the higher the wind speed and the higher the rotation speed (rotation speed) of the propeller, the smaller the pitch angle of the blade (lower pitch angle) so that the propeller can be more easily subjected to wind and rotate at a higher rotation.
しかしながら、台風など強風時には、プロペラの回転数が高くなりすぎる過回転となり、ブレードや軸受けなどに過大な負荷が掛かる虞がある。
そこで、強風時には、プロペラを回転しないように強制的にロックしたり、過回転を防止すべくブレードのピッチ角を強制的に大きく(高ピッチ角に)する機構を設けることがある。このような機構としては、外部からの動力により、モータや油圧系統を用いて、ブレードを強制的に回動させるなどの機構が有るが、いずれも外部からの動力を要し機構が複雑である上、コスト高で保守も面倒である。
However, during strong winds such as typhoons, the rotation speed of the propeller becomes excessively high, and there is a possibility that an excessive load is applied to the blades and bearings.
Therefore, in strong winds, a mechanism may be provided for forcibly locking the propeller so as not to rotate or forcibly increasing the pitch angle of the blade (to increase the pitch angle) to prevent over-rotation. As such a mechanism, there is a mechanism such as forcibly rotating the blade by using a motor or a hydraulic system by power from the outside, but all of them require power from the outside and the mechanism is complicated. In addition, the cost is high and maintenance is troublesome.
本件は、かかる問題点に鑑みて為されたものであって、ブレードのピッチ角を可変としながら、簡単な機構により、強風時には、外部からの動力を用いることなく、プロペラ(ブレード)の過回転を防止できる風力原動機を提供するものである。 This case has been made in view of such a problem, and the propeller (blade) is excessively rotated without using external power in a strong wind by a simple mechanism while making the pitch angle of the blade variable. It is intended to provide a wind power prime mover that can prevent this.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、主軸の径方向外側に向けて放射状に延び、かつ自身のブレード軸線の周りに回動可能に前記主軸に連結された複数のブレードを有する可変ピッチ型の風力原動機であって、複数の上記ブレードを互いに連動して各々の上記ブレード軸線の周りに回動させ、かつ、上記主軸の回転数が高いほどまたは風速が大きいほど、上記ブレードを低ピッチ角側に回動させる連動ピッチ変更機構と、上記ブレードよりも上記主軸に沿う主軸線方向の先端側に配置されたスピナーと、上記スピナーを上記主軸線方向に進退可能に保持すると共に、上記スピナーを上記主軸線方向の上記先端側に向けて付勢し、上記主軸線方向の上記先端側から上記スピナーに加わる風力の大きさに応じて、上記スピナー自身が上記主軸線方向の後端側に移動するように構成されたスピナー保持機構と、所定風速以上の高風速時に加わる上記風力による、上記スピナーの上記後端側への移動により、上記ブレードを高ピッチ角側に回動させるピッチ戻し機構と、を備える風力原動機である。 One aspect of the present invention for solving the above-described problem is a variable having a plurality of blades extending radially outward of the main shaft and coupled to the main shaft so as to be rotatable about its own blade axis. A pitch-type wind power generator, in which a plurality of blades are interlocked with each other and rotated around each of the blade axis lines, and the higher the rotational speed of the main shaft or the higher the wind speed, the lower the blade. An interlocking pitch changing mechanism that rotates to the pitch angle side, a spinner that is disposed on the front end side in the main axis direction along the main shaft rather than the blade, the spinner is held so as to be able to advance and retreat in the main axis direction, and The spinner is urged toward the front end side in the main axis direction, and the spinner itself is in accordance with the magnitude of wind force applied to the spinner from the front end side in the main axis direction. A spinner holding mechanism configured to move toward the rear end side in the axial direction, and the blade is moved to the rear end side by the movement of the spinner toward the rear end side by the wind force applied at a high wind speed higher than a predetermined wind speed. It is a wind power prime mover provided with the pitch return mechanism to be rotated.
連動ピッチ変更機構の作用によって、ピッチ角が小さくされているブレードを、強風時に強制的に回動させピッチ角を大きくする(高ピッチ角側に回動させる)には、何等かの動力が必要となる。
上述の風力原動機は、連動ピッチ変更機構、スピナー、スピナー保持機構を有するほか、所定風速以上(例えば、風速20m/s以上)の高風速時(以下、強風時ともいう。逆に所定風速未満の風速時を、通常風速時ともいう。)にスピナーの移動によりブレードを高ピッチ角側に回動させるピッチ戻し機構を有している。
スピナーは、主軸線方向先端側から当たる風によって風力を受ける。このスピナーは、スピナー保持機構により、スピナーを自身に掛かる風力の大きさに応じて、主軸線方向後端側に移動するように保持されているので、風力に起因するこのスピナーを移動させる力を用いることができる。これにより、外部からの油圧やモータなどの動力を得ることなく、強風時に、ブレードを高ピッチ角側に回動させることができる。これにより、強風時には、主軸の回転数を低下させることができ、過回転となることがなく、ブレードや軸受けなどへの負荷を減少できる。
Some power is required to increase the pitch angle by forcibly rotating the blade whose pitch angle has been reduced by the action of the interlocking pitch change mechanism during strong winds (rotating to the high pitch angle side). It becomes.
The above-described wind power generator has an interlocking pitch changing mechanism, a spinner, and a spinner holding mechanism, and at a high wind speed (hereinafter, also referred to as a strong wind) at a predetermined wind speed or higher (for example, a wind speed of 20 m / s or higher). It has a pitch return mechanism that rotates the blade to the high pitch angle side by the movement of the spinner (when the wind speed is also referred to as normal wind speed).
The spinner receives wind force from the wind hitting from the front end side in the main axis direction. This spinner is held by the spinner holding mechanism so as to move to the rear end side in the main axis direction according to the magnitude of the wind force applied to the spinner. Can be used. Thereby, the blade can be rotated to the high pitch angle side in the event of a strong wind without obtaining external power such as hydraulic pressure or a motor. Thereby, at the time of a strong wind, the rotation speed of the main shaft can be reduced, and the load on the blades and the bearings can be reduced without excessive rotation.
ここで、風力原動機としては、発電機を有し、主軸を発電機に接続しブレードの回転により電力を発生させる風力発電機や、主軸の回転を機械的な動力として利用する、ウィンドウミルなど各種の機器をも含む。
また、プロペラをなすブレードとしては、ブレード軸が主軸に直交するもののほか、ブレード軸が斜交している形態のブレードを用いても良い。
ピッチ角は、ブレードの横断面において、プロペラ(ブレード)の回転面に対するブレードの角度(迎角)を言う。
Here, as the wind power generator, there are various generators such as a wind generator that has a generator, connects the main shaft to the generator and generates electric power by rotating the blade, and a window mill that uses the rotation of the main shaft as mechanical power. Equipment.
Further, as a blade forming the propeller, a blade having a blade axis that is oblique to the main axis may be used in addition to a blade axis that is orthogonal to the main axis.
The pitch angle refers to the angle (attack angle) of the blade with respect to the rotating surface of the propeller (blade) in the cross section of the blade.
連動ピッチ変更機構は、プロペラの回転数(ブレードの回転速度)が低いあるいは風速が小さい場合には、ブレードのピッチ角を大きくする(ブレードを高ピッチ角側に回動させる)。一方、プロペラの回転数(ブレードの回転速度)が高いあるいは風速が大きい場合には、ブレードのピッチ角を小さくする(ブレードを低ピッチ角側に回動させる)。この連動ピッチ変更機構としては、例えば、主軸と共に回転する部材(錘など)に生じる遠心力や、風速に応じて主軸線方向後端側に変位するように構成されたスピナーから受ける力などを用い、主軸の回転速度(ブレードの回転速度)や風速に応じて、互いに連動するブレードを回動させてピッチ角を変更する機構が挙げられる。具体的には、主軸に固定された保持部材(ハブ)に、各々のブレードをブレード軸線の周りに回動可能に保持しておき、主軸の回転により錘に生じる遠心力を、リンク機構、ギア、ギア機構など機械的結合によって、各々のブレードを連動して回動させる力として利用する機構が挙げられる。さらに具体的に、リンク機構を用いる例としては、例えば、前述の実開昭59−190978号公報の第1図に記載の機構が挙げられる。また、主軸に固定された保持部材に、各々のブレードをブレード軸線の周りに回動可能に保持しておき、スピナーが風力を受けて主軸線方向後端側に移動させられる力を、リンク機構、ギア、ギア機構など機械的結合によって、各々のブレードを連動して回動させる力として利用する機構も挙げられる。なお、回転数が低下したり風速が低下した場合に、ブレードのピッチ角を増大させ易く(ピッチ角が大きい状態に戻り易く)するべく、上述の連動ピッチ変更機構において、この機構がピッチ角の大きい場合に取る形態に近づける方向に機構をなす部材を付勢するバネなどを、補助的に付設しておくのが好ましい。 The interlocking pitch changing mechanism increases the pitch angle of the blade (rotates the blade toward the high pitch angle) when the propeller rotation speed (blade rotation speed) is low or the wind speed is low. On the other hand, when the rotation speed of the propeller (blade rotation speed) is high or the wind speed is high, the blade pitch angle is reduced (the blade is rotated toward the low pitch angle side). As this interlocking pitch changing mechanism, for example, a centrifugal force generated in a member (such as a weight) rotating with the main shaft, a force received from a spinner configured to be displaced toward the rear end side in the main axis direction according to the wind speed, or the like is used. There is a mechanism for changing the pitch angle by rotating the blades interlocking with each other according to the rotation speed of the main shaft (blade rotation speed) and the wind speed. Specifically, each blade is held by a holding member (hub) fixed to the main shaft so as to be rotatable around the blade axis, and the centrifugal force generated in the weight due to the rotation of the main shaft is converted into a link mechanism, a gear. And a mechanism that uses each of the blades as a force to rotate in conjunction with each other by mechanical coupling, such as a gear mechanism. More specifically, as an example of using the link mechanism, for example, the mechanism described in FIG. 1 of the aforementioned Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-190978 is cited. Further, each blade is held by a holding member fixed to the main shaft so as to be rotatable around the blade axis, and a force that allows the spinner to move toward the rear end in the main axis direction by receiving wind force is used as a link mechanism. Also, a mechanism that uses each of the blades as a force to rotate in conjunction with each other by mechanical coupling, such as a gear or a gear mechanism. In the above-described interlocking pitch changing mechanism, when the rotational speed is decreased or the wind speed is decreased, the pitch angle of the blade is easily increased (easily returned to a large pitch angle state). It is preferable that a spring or the like for urging a member that forms a mechanism in a direction approaching the form to be taken when the size is large is supplementarily provided.
スピナーは、主軸の主軸線方向先端側に配置された覆いであり、例えば、先端側を半球殻形状や腹が膨らんだ円錐殻形状などのドーム状の形態としたものが挙げられる。スピナーは、スピナー保持機構により、主軸線方向に進退可能に保持されている。
スピナーとしては、ピッチ戻し機構が作用していない主軸と同方向に回転するもののほか、スピナーが主軸とは逆回転するあるいはスピナーは回転しない形態のものも挙げられる。逆回転するスピナーとしては、例えば、スピナーの周囲に突出し逆回転する形状の翼を適数形成したものが挙げられる。
The spinner is a cover disposed on the front end side in the main axis direction of the main shaft. For example, a spinner having a dome shape such as a hemispherical shell shape or a conical shell shape in which the belly is swollen is mentioned. The spinner is held by a spinner holding mechanism so as to be able to advance and retreat in the main axis direction.
Examples of the spinner include those that rotate in the same direction as the main shaft on which the pitch return mechanism does not operate, and those that have a spinner that rotates in the reverse direction of the main shaft or that the spinner does not rotate. Examples of the spinner that rotates in reverse include those in which an appropriate number of blades that protrude around the spinner and rotate in reverse are formed.
また、スピナー保持機構としては、例えば、スピナーを主軸線方向先端側に向けて付勢し、かつ、スピナーの主軸線方向への移動を許容しつつこのスピナーを主軸や主軸に固定した保持部材(ハブ)などで保持するものが挙げられる。具体的には、スピナーを主軸線方向の先端側に向けて付勢するコイルスプリングなどのバネ材を有し、リニアシャフト用の無給油ブッシュ(PTFE、ポリアセタール、黄銅製)やリニアブッシュ、リニアベアリング、リニアスライドなどの直動用部材を用いて主軸や保持部材(ハブ)にスピナーを保持させるものが挙げられる。
またピッチ戻し機構は、風力によるスピナーの主軸線方向の後端側への移動を用いて、ブレードを高ピッチ角側への回動させる機構である。ピッチ戻し機構としては、直接ブレードに作用してこれを回動させるもののほか、連動ピッチ変更機構をなす部材、例えば錘や歯車等に作用して、間接にブレードを回動させるものも含まれる。
Further, as the spinner holding mechanism, for example, a holding member that urges the spinner toward the front end side in the main axis direction and allows the spinner to move in the main axis direction while fixing the spinner to the main shaft or the main shaft ( (Hub) etc. Specifically, it has a spring material such as a coil spring that urges the spinner toward the tip end in the main axis direction, and is an oil-free bush for linear shafts (PTFE, polyacetal, brass), linear bush, linear bearing In addition, there is one in which a spinner is held on a main shaft or a holding member (hub) using a linear motion member such as a linear slide.
The pitch return mechanism is a mechanism for rotating the blade to the high pitch angle side using movement of the spinner toward the rear end in the main axis direction by wind power. The pitch return mechanism includes not only a mechanism that directly acts on the blade to rotate it, but also a mechanism that acts on a member constituting an interlocking pitch changing mechanism, such as a weight or a gear, to indirectly rotate the blade.
上述の風力原動機であって、前記連動ピッチ変更機構は、前記主軸と共にこの主軸の周りを回転する錘を含み、上記回転によって上記錘に生じた遠心力で各々の前記ブレードを連動して前記低ピッチ角側に回動させる遠心力利用機構であり、前記ピッチ戻し機構は、前記高風速時に、前記スピナーを前記後端側へ変位させる力で、上記ブレードを回動させる上記遠心力の少なくとも一部を相殺して、上記ブレードを前記高ピッチ角側に回動させる遠心力相殺機構である風力原動機とすると良い。 In the wind power generator described above, the interlocking pitch changing mechanism includes a weight rotating around the main shaft together with the main shaft, and the blades are interlocked with each other by the centrifugal force generated in the weight by the rotation. A centrifugal force utilization mechanism that rotates to the pitch angle side, wherein the pitch return mechanism is at least one of the centrifugal force that rotates the blade with a force that displaces the spinner to the rear end side at the high wind speed. It is preferable that the wind power generator is a centrifugal force canceling mechanism that cancels the portion and rotates the blade to the high pitch angle side.
上述の風力原動機では、連動ピッチ変更機構である遠心力利用機構は、錘に生じる遠心力を利用し、この力で各ブレードを連動して低ピッチ角側に回動させる。一方、ピッチ戻し機構である遠心力相殺機構は、高風速時に、錘に生じ各ブレードを回動させる遠心力の少なくとも一部を相殺することで、ブレードを逆向きの高ピッチ角側に回動させる。これにより、外部からの動力を用いることなく、高風速時以外(通常風速時、具体的には、低風速時及び中風速時)では、ブレードのピッチ角を主軸の回転数(ブレードの回転速度)に応じた、ピッチ角にすることができる。具体的には、主軸の回転数が高いほど、ブレードを低ピッチ角とすることができる。
加えて、高風速時(強風時)には、外部からの動力を用いることなく、遠心力相殺機構により、容易に、強制的に各ブレードのピッチ角を大きくすることができ、主軸の回転数を低下させ過回転を防止して、ブレードや軸受けなどへの負荷を減少できる。
In the above-described wind power generator, the centrifugal force utilization mechanism, which is an interlocking pitch changing mechanism, utilizes the centrifugal force generated in the weight, and rotates each blade to the low pitch angle side in conjunction with this force. On the other hand, the centrifugal force canceling mechanism, which is a pitch return mechanism, rotates the blades to the opposite high pitch angle side by canceling at least a part of the centrifugal force generated in the weight and rotating each blade at high wind speeds. Let As a result, without using external power, the blade pitch angle is set to the rotational speed of the main shaft (blade rotation speed) at times other than high wind speeds (normal wind speeds, specifically, low wind speeds and medium wind speeds). ) According to the pitch angle. Specifically, the higher the rotation speed of the main shaft, the lower the pitch angle of the blade.
In addition, at high wind speeds (strong winds), the pitch angle of each blade can be easily and forcibly increased by the centrifugal force canceling mechanism without using external power, and the rotation speed of the spindle To prevent over-rotation and reduce the load on the blades and bearings.
遠心力利用機構としては、錘に生じる遠心力を錘の変位や回動の運動に変換して、この変位や回動を利用して各ブレードを回動させる機構が挙げられる。具体的には、例えば、錘の変位でリンク機構を作動させブレードを回動させる実開昭59−190978号公報の第1図に記載の機構が挙げられる。また、錘に生じる遠心力を自身及びこの錘が固定されたブレードの回動に直接変換する機構も挙げられる、さらにこの錘に生じる遠心力で錘自身を回動させ、この錘の回転力をギアの回動に変換し、さらにこれに噛み合うギア群を通じて、ブレードを回動させる機構も挙げられる。 Examples of the centrifugal force utilization mechanism include a mechanism in which centrifugal force generated in the weight is converted into a displacement or rotation motion of the weight, and each blade is rotated using this displacement or rotation. Specifically, for example, there is a mechanism described in FIG. 1 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-190978 in which a link mechanism is operated by a displacement of a weight to rotate a blade. In addition, there is a mechanism that directly converts the centrifugal force generated in the weight into the rotation of itself and the blade to which the weight is fixed. Further, the centrifugal force generated in the weight rotates the weight itself, and the rotational force of the weight is reduced. There is also a mechanism for rotating the blade through a gear group which is converted into gear rotation and meshed therewith.
さらに上述の風力原動機であって、前記ブレードの基端部を、上記ブレード軸線の周りに回動可能に、前記主軸に保持する保持部材を備え、前記遠心力利用機構は、各々の上記ブレードの上記基端部に形成された複数の第1傘歯車と、上記ブレードの上記基端部よりも前記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車と、上記ブレードの上記基端部、上記第1傘歯車、及び上記第2傘歯車のいずれかに連結した前記錘であって、前記遠心力で直接または上記第1傘歯車及び上記第2傘歯車を介して、各々の上記ブレードを前記低ピッチ角側に回動させる前記錘と、を有する風力原動機とすると良い。 Further, the wind power generator includes a holding member that holds the base end portion of the blade on the main shaft so as to be rotatable around the blade axis, and the centrifugal force utilization mechanism is provided with each of the blades. A plurality of first bevel gears formed on the base end portion, and arranged on the tip end side in the main axis direction relative to the base end portion of the blade so as to be rotatable around the main shaft; A second bevel gear that meshes with one bevel gear, and the weight connected to any of the base end of the blade, the first bevel gear, and the second bevel gear, directly or by the centrifugal force It is preferable that the wind power generator has the weight that rotates each of the blades to the low pitch angle side via the first bevel gear and the second bevel gear.
上述の風力原動機では、遠心力利用機構として、第1傘歯車、第2傘歯車、及びブレードを回動させる錘を有する。このため、遠心力利用機構をコンパクトにでき、かつ、各ブレードを確実に連動して同じ大きさだけ低ピッチ角側に回動させることができる。 The wind power generator described above has a first bevel gear, a second bevel gear, and a weight for rotating the blade as a centrifugal force utilization mechanism. For this reason, the centrifugal force utilization mechanism can be made compact, and each blade can be reliably interlocked and rotated to the low pitch angle side by the same size.
なお、第1傘歯車は、保持部材での保持の態様に応じて、ブレードの基端部の基端に設けても、基端部の途中に設けても良い。また、基端部自身に形成しても、基端部に別途形成した傘歯車を取り付けても良い。
第2傘歯車を、ブレードの基端部よりも主軸線方向の先端側に設けるほか、ブレードの基端部よりも主軸線方向後端側にも第2傘歯車と同様に各第1傘歯車と噛み合う第3傘歯車を設けて、第1,第2,第3傘歯車を差動歯車の形態に構成しても良い。
錘としては、遠心力が働くと主軸の回転方向と逆方向に回動する形態の錘とすると良い。プロペラの回転数が増加する段階で、錘が動きやすくブレードのピッチ角を減少させやすいからである。さらに加えて、錘の回動中心を含む錘基端部と錘の重心を含む主部と、錘基端部から延びて主部に至る延出部とを有する錘において、延出部の形態が、錘の回動中心と錘の重心とを結ぶ線に対して、一方側に偏った形態の錘を用いるとすると良い。回動中心から重心に向けてまっすぐ延びて偏りのない延出部を有する錘に比して、遠心力が発生した場合に、錘が重心のある側に回動しやすいからである。
The first bevel gear may be provided at the base end of the base end portion of the blade or in the middle of the base end portion depending on the mode of holding by the holding member. Moreover, you may attach to the base end part itself, and may attach the bevel gear separately formed in the base end part.
The second bevel gear is provided on the front end side in the main axis direction from the base end portion of the blade, and the first bevel gear is also provided on the rear end side in the main axis direction from the base end portion of the blade in the same manner as the second bevel gear. A third bevel gear that meshes with the first bevel gear may be provided, and the first, second, and third bevel gears may be configured in the form of a differential gear.
The weight may be a weight that rotates in a direction opposite to the rotation direction of the main shaft when centrifugal force is applied. This is because, at the stage where the rotation speed of the propeller increases, the weight easily moves and the pitch angle of the blade is easily reduced. In addition, in the weight having a weight base end including the pivot center of the weight, a main part including the center of gravity of the weight, and an extension extending from the weight base end to the main part, the form of the extension However, it is preferable to use a weight that is biased to one side with respect to a line connecting the pivot center of the weight and the center of gravity of the weight. This is because, when a centrifugal force is generated, the weight easily turns to the side with the center of gravity when compared with a weight having a straight extending portion from the center of rotation toward the center of gravity and having no extension.
さらに上述の風力原動機であって、前記スピナー保持機構は、前記スピナーを、前記主軸線方向に進退可能としつつ、前記主軸の周りを回転自在に保持してなり、上記スピナーは、回転しない、または自身に加わる風力によって上記主軸とは逆方向に回転する形態とされてなり、前記遠心力相殺機構は、前記高風速時に、上記スピナーを上記主軸線方向の前記後端側へ変位させる前記力で、上記スピナーを直接または間接に前記第2傘歯車に当接させ、上記主軸と同方向に回転している上記第2傘歯車の回転を減速させて、前記ブレードを前記高ピッチ角側に回動させる構成としてなる風力原動機とすると良い。 Further, in the wind power generator described above, the spinner holding mechanism is configured to hold the spinner rotatably around the main shaft while allowing the spinner to advance and retreat in the main axis direction, and the spinner does not rotate, or The centrifugal force canceling mechanism is configured to rotate the spinner toward the rear end side in the main axis direction at the high wind speed. The spinner is brought into direct or indirect contact with the second bevel gear, the rotation of the second bevel gear rotating in the same direction as the main shaft is decelerated, and the blade is rotated toward the high pitch angle side. It is good to use a wind power prime mover that is configured to move.
この風力原動機では、スピナーを第2傘歯車に当接させ、スピナーの持つ慣性力あるいはこれとスピナーを逆回転させる慣性力で、第2傘歯車の回転を減速させて、各第1傘歯車を介して、各ブレードを高ピッチ角側に回動させる。このため、各ブレードを確実に連動して同じ大きさだけ高ピッチ角側に回動させることができる。 In this wind power prime mover, the spinner is brought into contact with the second bevel gear, and the rotation of the second bevel gear is decelerated by the inertial force of the spinner or the inertial force of rotating the spinner and the spinner reversely. Then, each blade is rotated to the high pitch angle side. For this reason, each blade can be reliably interlocked and rotated to the high pitch angle side by the same size.
なお、スピナーを第2傘歯車に当接させるに当たり、スピナーを第2傘歯車に直接当接させても良いが、スピナーの当接部及び第2傘歯車の当接部の少なくとも一方にブレーキパッドを固着し、これを介して当接させると良い。また、第2傘歯車とスピナーとを当接させるにあたり、第2傘歯車にこれから主軸線方向の先端側に突出する(例えば筒状に突出する)突出部を設け、この第2傘歯車の突出部とスピナーとを当接させるようにしても良い。 When the spinner is brought into contact with the second bevel gear, the spinner may be brought into direct contact with the second bevel gear, but at least one of the contact portion of the spinner and the contact portion of the second bevel gear has a brake pad. It is good to stick and to contact through this. Further, when the second bevel gear and the spinner are brought into contact with each other, the second bevel gear is provided with a protrusion that protrudes toward the front end in the main axis direction (for example, protrudes in a cylindrical shape), and the protrusion of the second bevel gear You may make it contact | abut a part and a spinner.
さらに上述の風力原動機であって、前記遠心力相殺機構は、前記スピナーに設けられ上記スピナーの移動と共に前記主軸線方向に移動する移動側磁石と、上記主軸線方向に自身の位置が固定された固定側磁石との間に生じる反発力及び吸引力の少なくともいずれかを用いて、上記スピナーを上記主軸線方向の前記後端側へ変位させ、上記スピナーが直接または間接に上記第2傘歯車に当接する力を増加させる構成とされてなる風力原動機とすると良い。 Further, in the wind power generator described above, the centrifugal force canceling mechanism is provided on the spinner and moves in the main axis direction along with the movement of the spinner, and its position is fixed in the main axis direction. The spinner is displaced to the rear end side in the main axis direction using at least one of repulsive force and attractive force generated between the fixed side magnet and the spinner directly or indirectly to the second bevel gear. A wind power prime mover configured to increase the abutting force may be used.
この風力原動機では、遠心力相殺機構に、磁石を用いた増加機構を有するので、より強くスピナーを第2傘歯車に当接させることができ、スピナーの当接で確実に第2傘歯車の回転を減速させて、ブレードを高ピッチ角側に回動させることができる。 In this wind power prime mover, the centrifugal force canceling mechanism has an increasing mechanism using a magnet, so that the spinner can be made to contact the second bevel gear more strongly, and the rotation of the second bevel gear can be reliably performed by the contact of the spinner. And the blade can be rotated to the high pitch angle side.
増加機構としては、移動側磁石と固定側磁石との間に生じる反発力、吸引力を用いて、スピナーが上記第2傘歯車に当接する力を増加させる構成とされている。固定側磁石は、例えば、主軸、第2傘歯車、ブレードを保持する保持部材、主軸等を包囲する風力原動機の筐体などに設けることができる。磁石としては、永久磁石が挙げられるが、主軸や第2傘歯車等の回転を用いて発電した電力を用いた電磁石を利用することもできる。永久磁石としては、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石等が挙げられる。 As an increase mechanism, it is set as the structure which increases the force which a spinner contact | abuts to the said 2nd bevel gear using the repulsive force and attractive force which generate | occur | produce between a moving side magnet and a fixed side magnet. The stationary magnet can be provided, for example, in a main shaft, a second bevel gear, a holding member that holds a blade, a casing of a wind power generator that surrounds the main shaft, and the like. Although a permanent magnet is mentioned as a magnet, The electromagnet using the electric power generated using rotation of a main axis | shaft, a 2nd bevel gear, etc. can also be utilized. Examples of permanent magnets include ferrite magnets, samarium cobalt magnets, and neodymium magnets.
あるいは、当初に記載の風力原動機であって、前記主軸に固定され、前記ブレードの基端部を前記ブレード軸線の周りに回動可能に保持する保持部材を備え、前記スピナー保持機構は、前記スピナーを、前記主軸線方向に進退可能としつつ、上記主軸と一体に回転する形態に保持してなり、前記連動ピッチ変更機構は、各々の上記ブレードの上記基端部に形成された複数の第1傘歯車と、上記ブレードの上記基端部よりも上記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車と、上記第2傘歯車と上記スピナーとを結び、前記所定風速未満の風速範囲において、上記スピナーに加わる前記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の前記後端側に移動するほど、上記第2傘歯車を、この第2傘歯車を回動させたときに各々の上記ブレードのピッチ角が小さくなる低ピッチ角方向に、回動させる低ピッチ結合回動機構と、を有し、前記ピッチ戻し機構は、上記第1傘歯車と、上記第2傘歯車と、上記第2傘歯車と上記スピナーとを結び、上記所定風速以上の前記高風速時において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記低ピッチ角方向とは逆の高ピッチ角方向に、上記第2傘歯車を回動させる高ピッチ結合回動機構と、を有する風力原動機とすると良い。 Alternatively, it is the wind power generator described in the beginning, and includes a holding member that is fixed to the main shaft and holds the base end portion of the blade so as to be rotatable around the blade axis, and the spinner holding mechanism includes the spinner Is held in a form that rotates integrally with the main shaft while being able to advance and retreat in the main axis direction, and the interlocking pitch changing mechanism has a plurality of first ends formed at the base end portions of the blades. A bevel gear, and a second bevel gear that is rotatably arranged around the main shaft on the distal end side in the main axis direction than the base end portion of the blade, and meshes with the plurality of first bevel gears, respectively. The second bevel gear and the spinner are connected, and the spinner moves toward the rear end side in the main axis direction by the wind force applied to the spinner in a wind speed range less than the predetermined wind speed. A low-pitch coupling rotation mechanism that rotates the bevel gear in a low pitch angle direction in which the pitch angle of each of the blades is reduced when the second bevel gear is rotated, and the pitch return The mechanism connects the first bevel gear, the second bevel gear, the second bevel gear, and the spinner, and the spinner is caused by the wind force applied to the spinner at the high wind speed above the predetermined wind speed. A wind power prime mover having a high pitch coupling rotation mechanism that rotates the second bevel gear in a high pitch angle direction opposite to the low pitch angle direction as the main axis moves toward the rear end side. And good.
この風力原動機の連動ピッチ変更機構は、第1傘歯車,第2傘歯車のほか、低ピッチ結合回動機構を有しており、風力によるスピナーの移動を低ピッチ結合回動機構によってこれと結合している第2傘歯車の回動に変え、ブレードのピッチ角の変更を行っている。このため、適切に各ブレードのピッチ角を連動して変更できる。なお、低ピッチ結合回動機構では、所定風速未満(例えば、20m/s未満)の風速範囲において、スピナーが主軸線方向の後端側に移動するほど、つまり通常風速時おいて風速が大きくなるほど、ブレードのピッチ角を小さくする。
加えて、この風力原動機のピッチ戻し機構は、連動ピッチ変更機構にも含まれる第1傘歯車及び第2傘歯車のほか、高ピッチ結合回動機構を有しており、風力によるスピナーの移動を高ピッチ結合回動機構によってこれと結合している第2傘歯車の回動に変え、ブレードのピッチ角の変更を行っている。このため、適切に各ブレードのピッチ角を連動して変更できる。なお、高ピッチ結合回動機構では、高風速時において、スピナーが主軸線方向の後端側に移動するほど、つまり強風時において風速が大きくなるほど、ブレードのピッチ角を大きくする。
In addition to the first and second bevel gears, the interlocking pitch changing mechanism of the wind power generator has a low pitch coupling rotation mechanism, and the movement of the spinner by wind power is coupled to this by the low pitch coupling rotation mechanism. Instead of turning the second bevel gear, the pitch angle of the blade is changed. For this reason, the pitch angle of each blade can be appropriately changed in conjunction. In the low pitch coupled rotation mechanism, the spinner moves to the rear end side in the main axis direction in the wind speed range below a predetermined wind speed (for example, less than 20 m / s), that is, the wind speed increases at the normal wind speed. Reduce the blade pitch angle.
In addition, the pitch return mechanism of this wind power motor has a high pitch coupling rotation mechanism in addition to the first bevel gear and the second bevel gear which are also included in the interlocking pitch changing mechanism, so that the spinner can be moved by wind force. The pitch angle of the blade is changed by changing to the rotation of the second bevel gear coupled to the high pitch coupling rotation mechanism. For this reason, the pitch angle of each blade can be appropriately changed in conjunction. In the high pitch coupled rotation mechanism, the pitch angle of the blade is increased as the spinner moves to the rear end side in the main axis direction at high wind speeds, that is, as the wind speed increases during strong winds.
低ピッチ結合回動機構と高ピッチ結合回動機構とは、互いに独立した別の機構として構成しても良い。
あるいは、低ピッチ結合回動機構と高ピッチ結合回動機構とを、第2傘歯車とスピナーとを結ぶ単一の機構で構成し、その作用が生じる風速の範囲(所定風速未満の風速範囲と所定風速以上の風速範囲)で使い分ける、即ち、所定風速未満の風速範囲では低ピッチ結合回動機構として機能し、所定風速以上の風速範囲では高ピッチ結合回動機構として機能するようにしても良い。この場合、第2傘歯車とスピナーとを結び、低ピッチ結合回動機構及び高ピッチ結合回動機構を兼ねる機構としては、例えば、風力によるスピナーの主軸線方向の移動を、円筒カムを用いて、第2傘歯車の回動に変換する機構が挙げられる。具体的には、所定風速未満の風速範囲に生じるスピナーの主軸線方向の移動範囲では、円筒カムの一部を用いて、風速が大きくなるほど第2傘歯車を低ピッチ角方向へ回動させ(低ピッチ結合回動機構)、及び所定風速以上の風速範囲に生じるスピナーの主軸線方向の移動範囲では、円筒カムの他の一部を用いて、風速が大きくなるほど第2傘歯車を高ピッチ角方向への回動させる機構を用いると良い。
また、第2傘歯車とスピナーとを結ぶ、低ピッチ結合回動機構及び高ピッチ結合回動機構としては、スピナーの主軸線方向の移動を、リンク機構で,第2傘歯車の回動に変換する機構とし、風速に応じて、第2傘歯車の低ピッチ角方向への回動、及びに高ピッチ角方向への回動に変換する機構も挙げられる。
第2傘歯車について低ピッチ角方向とは、第2傘歯車の回動方向のうち、ブレードのピッチ角が小さくなる回動方向をいう。また、第2傘歯車について高ピッチ角方向とは、第2傘歯車の回動方向のうち、逆に、ブレードのピッチ角が大きくなる回動方向をいう。
The low pitch coupling rotation mechanism and the high pitch coupling rotation mechanism may be configured as separate mechanisms independent of each other.
Alternatively, the low-pitch coupling rotation mechanism and the high-pitch coupling rotation mechanism are configured by a single mechanism that connects the second bevel gear and the spinner, and the range of wind speed at which the action occurs (the wind speed range less than the predetermined wind speed and The wind speed range may be different depending on the wind speed range above the predetermined wind speed, that is, it may function as a low pitch coupled rotation mechanism in a wind speed range below the predetermined wind speed, and may function as a high pitch coupled rotation mechanism in a wind speed range above the predetermined wind speed. . In this case, as a mechanism that combines the second bevel gear and the spinner and serves as both the low-pitch coupling rotation mechanism and the high-pitch coupling rotation mechanism, for example, the movement of the spinner in the main axis direction by wind force is used using a cylindrical cam. And a mechanism for converting to rotation of the second bevel gear. Specifically, in the movement range in the main axis direction of the spinner generated in the wind speed range below the predetermined wind speed, the second bevel gear is rotated in the low pitch angle direction as the wind speed increases using a part of the cylindrical cam ( In the movement range in the main axis direction of the spinner generated in the wind speed range above the predetermined wind speed, the second bevel gear is rotated at a higher pitch angle as the wind speed increases. A mechanism for rotating in the direction may be used.
Moreover, as a low pitch coupling rotation mechanism and a high pitch coupling rotation mechanism that connect the second bevel gear and the spinner, the movement of the spinner in the main axis direction is converted into the rotation of the second bevel gear by the link mechanism. There is also a mechanism that converts the second bevel gear into rotation in the low pitch angle direction and rotation in the high pitch angle direction according to the wind speed.
With respect to the second bevel gear, the low pitch angle direction refers to a rotation direction in which the pitch angle of the blade is reduced in the rotation direction of the second bevel gear. In addition, the high pitch angle direction of the second bevel gear refers to a rotation direction in which the pitch angle of the blade increases conversely among the rotation directions of the second bevel gear.
また上述の風力原動機であって、前記低ピッチ結合回動機構及び前記高ピッチ結合回動機構は、前記第2傘歯車のうち、複数の前記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車本体から前記主軸の周囲を前記主軸線方向の前記先端側に延びる筒状の歯車側筒部と、前記スピナーのうち、上記主軸の周囲を上記主軸線方向の前記後端側に延び、上記歯車側筒部の径方向内側または径方向外側に位置するスピナー側筒部とを有し、上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち一方は、上記主軸線方向に延びると共に周方向にも変移している有底または貫通した溝を含み、上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち他方は、上記溝に係合して相対的に移動する突起を含み、上記歯車側筒部と上記スピナー側筒部のうち、上記低ピッチ結合回動機構をなす部位では、前記風速が前記所定風速未満のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第1移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が前記低ピッチ角方向に回動する形態とされ、上記歯車側筒部と上記スピナー側筒部のうち、上記高ピッチ結合回動機構をなす部位では、上記風速が上記所定風速以上のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第2移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が前記高ピッチ角方向に回動する形態とされてなる風力原動機とすると良い。 Further, in the wind power generator described above, the low-pitch coupling rotation mechanism and the high-pitch coupling rotation mechanism include a second bevel gear body that meshes with each of the plurality of first bevel gears among the second bevel gears. Of the spinner, a cylindrical gear side tube portion extending around the main shaft toward the front end side in the main axis direction, and the gear side tube extending around the main shaft toward the rear end side in the main axis direction. A spinner side tube portion located on the radially inner side or radially outer side of the portion, and one of the gear side tube portion and the spinner side tube portion extends in the main axis direction and also changes in the circumferential direction. The other of the gear side tube portion and the spinner side tube portion includes a protrusion that engages with the groove and moves relatively, and the gear side tube portion and the groove Among the spinner side cylinders, the above-mentioned low pitch coupled rotating machine In the first movement range in which the protrusion relatively moves in the groove with the movement of the spinner when the wind speed is lower than the predetermined wind speed, the groove has the spinner side tube portion. The second bevel gear is configured to rotate in the low pitch angle direction as it moves to the rear end side, and the high pitch coupling rotation mechanism of the gear side cylinder portion and the spinner side cylinder portion is In the portion to be formed, in the second movement range in which the protrusion relatively moves in the groove with the movement of the spinner when the wind speed is equal to or higher than the predetermined wind speed, the groove includes the spinner side cylinder portion. The second bevel gear may be configured to rotate in the high pitch angle direction as it moves to the rear end side.
この風力原動機では、低ピッチ結合回動機構と高ピッチ結合回動機構は、共通の機構をなし、歯車側筒部とスピナー側筒部とを有し、その一方は溝を、他方はこの溝に係合して移動する突起を含む。そして、歯車側筒部とスピナー側筒部のうち、低ピッチ結合回動機構をなす部位では、溝が、スピナーのスピナー側筒部が後端側に移動するほど第2傘歯車が低ピッチ角方向に回動する形態にされている。また、高ピッチ結合回動機構をなす部位では、溝が、スピナーのスピナー側筒部が後端側に移動するほど第2傘歯車が高ピッチ角方向に回動する形態にされている。
このように、いずれも筒状の歯車側筒部とスピナー側筒部とを設け、溝と突起による円筒カム構造でスピナーの移動を第2傘歯車の低ピッチ角方向あるいは高ピッチ角方向への回動に変換しているので、構造が簡単で、しかも、風速に応じて、確実に第2傘歯車を回動させることができ、ブレードのピッチ角を適切に変更することができる。
In this wind power generator, the low-pitch coupling rotation mechanism and the high-pitch coupling rotation mechanism form a common mechanism, and have a gear-side cylinder portion and a spinner-side cylinder portion, one of which is a groove and the other is this groove. A protrusion that engages and moves. And in the part which makes a low pitch joint rotation mechanism among the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part, the second bevel gear has a low pitch angle as the spinner side cylinder part of the spinner moves to the rear end side. It is configured to rotate in the direction. Moreover, in the site | part which makes a high pitch joint rotation mechanism, a groove | channel is made into the form which a 2nd bevel gear rotates in a high pitch angle direction, so that the spinner side cylinder part of a spinner moves to the rear end side.
In this way, the cylindrical gear side cylindrical portion and the spinner side cylindrical portion are both provided, and the movement of the spinner is moved in the low pitch angle direction or the high pitch angle direction of the second bevel gear by the cylindrical cam structure by the groove and the protrusion. Since the rotation is converted, the structure is simple, the second bevel gear can be reliably rotated according to the wind speed, and the pitch angle of the blade can be appropriately changed.
なお、第2傘歯車の歯車側筒部とスピナーのスピナー側筒部のいずれに溝を他方に突起を設けてもよく、また、歯車側筒部とスピナー側筒部のいずれを径大にして外側に配置し、他方を径小にして内側に配置しても良い。 In addition, a groove may be provided on either the gear side tube portion of the second bevel gear or the spinner side tube portion of the spinner, and a protrusion may be provided on the other side, and either the gear side tube portion or the spinner side tube portion may be made larger in diameter. You may arrange | position on the outer side and arrange | position inside, making the other diameter small.
さらに、他の態様は、主軸の径方向外側に向けて放射状に延び、かつ自身のブレード軸線の周りに回動可能に前記主軸に連結された複数のブレードを有する可変ピッチ型の風力原動機であって、上記ブレードよりも上記主軸に沿う主軸線方向の先端側に配置されたスピナーと、上記スピナーを上記主軸線方向に進退可能に、かつ、上記主軸と一体に回転する形態に保持すると共に、上記スピナーを上記主軸線方向の上記先端側に向けて付勢し、上記主軸線方向の上記先端側から上記スピナーに加わる風力の大きさに応じて、上記スピナー自身が上記主軸線方向の後端側に移動するように構成されたスピナー保持機構と、所定風速未満の風速範囲において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記ブレードを低ピッチ角側に回動させ、上記所定風速以上の風速範囲において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記ブレードを高ピッチ角側に回動させるスピナー移動ピッチ変更機構と、を備える風力原動機である。 Furthermore, another aspect is a variable pitch wind power generator having a plurality of blades extending radially outward of the main shaft and connected to the main shaft so as to be rotatable about its own blade axis. And a spinner disposed on the tip side in the main axis direction along the main shaft from the blade, and holding the spinner in a form that can move forward and backward in the main axis direction and rotate integrally with the main shaft, The spinner is urged toward the front end side in the main axis direction, and the spinner itself is a rear end in the main axis direction according to the magnitude of wind force applied to the spinner from the front end side in the main axis direction. The spinner holding mechanism configured to move to the side and the wind force applied to the spinner in a wind speed range less than a predetermined wind speed, the spinner is moved to the rear end side in the main axis direction. The blade is rotated to the low pitch angle side, and the blade is moved to the rear end side in the main axis direction by the wind force applied to the spinner in a wind speed range equal to or higher than the predetermined wind speed. And a spinner moving pitch changing mechanism that rotates the horn toward the high pitch angle side.
この風力原動機では、スピナーに加わる風力の大きさに応じて、スピナー自身が主軸線方向の後端側に移動する変位によって、所定風速未満の風速範囲においては、風力によりスピナーが後端側に移動するほど、ブレードを低ピッチ角側に回動させる一方、所定風速以上の風速範囲においては、風力によりスピナーが後端側に移動するほど、ブレードを高ピッチ角側に回動させるスピナー移動ピッチ変更機構を備えている。
このように、スピナーに加わる風力により、その風速に応じて、ブレードを低ピッチ角側及び高ピッチ角側に回動させるので、外部からの動力を用いなくとも、しかも、風速に応じて、適切にブレードのピッチ角を変更できる。かくして、所定風速未満の風速範囲においては、風速が大きくなるほど、ピッチ角を小さくして、効率よくプロペラを回転させることができるうえ、所定風速以上の風速範囲で、ブレードのピッチ角を大きくして、主軸の回転数を低下させることができ、過回転となることがなく、ブレードや軸受けなどへの負荷を減少できる。
In this wind power prime mover, the spinner moves to the rear end side by the wind force in the wind speed range below the predetermined wind speed due to the displacement of the spinner itself moving to the rear end side in the main axis direction according to the magnitude of the wind force applied to the spinner. The spinner movement pitch changes to rotate the blade to the high pitch angle side as the spinner moves to the rear end side by the wind force while the blade is rotated to the low pitch angle side as the speed increases. It has a mechanism.
In this way, the wind force applied to the spinner rotates the blade to the low pitch angle side and the high pitch angle side according to the wind speed, so that it is appropriate to use the power according to the wind speed without using external power. You can change the pitch angle of the blade. Thus, in the wind speed range below the predetermined wind speed, as the wind speed increases, the pitch angle can be reduced and the propeller can be rotated efficiently, and the blade pitch angle can be increased in the wind speed range above the predetermined wind speed. The number of rotations of the main shaft can be reduced, and the load on the blades and bearings can be reduced without excessive rotation.
なお、スピナー移動ピッチ変更機構としては、具体的には、風力によるスピナーの主軸線方向後端側への移動を、円筒カムなどのカム機構、リンク機構、ギア機構などによって、ブレード軸線の周りに回動可能に主軸に連結されたブレードの低ピッチ角側への回動及び高ピッチ角側への回動に変換する機構が挙げられる。 Specifically, as the spinner movement pitch changing mechanism, the movement of the spinner by the wind force toward the rear end side in the main axis direction is moved around the blade axis by a cam mechanism such as a cylindrical cam, a link mechanism, a gear mechanism, or the like. There is a mechanism for converting the blade connected to the main shaft so as to be able to rotate into rotation to the low pitch angle side and rotation to the high pitch angle side.
さらに、上述の風力原動機であって、前記スピナー移動ピッチ変更機構は、各々の上記ブレードの基端部に形成された複数の第1傘歯車と、上記ブレードの基端部よりも前記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車本体、及び、前記主軸の周囲を上記主軸線方向の上記先端側に延びる筒状の歯車側筒部を含む第2傘歯車と、前記スピナーのうち、上記主軸の周囲を上記主軸線方向の前記後端側に延び、上記歯車側筒部の径方向内側または径方向外側に位置するスピナー側筒部と、を有し、上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち一方は、上記主軸線方向に延びると共に周方向にも変移している有底または貫通した溝を含み、上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち他方は、上記溝に係合して相対的に移動する突起を含み、風速が前記所定風速未満のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第1移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が低ピッチ角方向に回動する形態とされ、上記風速が上記所定風速以上のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第2移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が高ピッチ角方向に回動する形態とされてなる風力原動機とすると良い。 Further, in the wind power generator described above, the spinner movement pitch changing mechanism includes a plurality of first bevel gears formed at the base end portion of each of the blades, and the main axis direction from the base end portion of the blade. A second bevel gear body that is rotatably arranged around the main shaft on the front end side of the main shaft and meshes with the plurality of first bevel gears, and extends around the main shaft toward the front end side in the main axis direction. Of the second bevel gear including a cylindrical gear-side cylindrical portion and the spinner, the periphery of the main shaft extends to the rear end side in the main axis direction, and the gear-side cylindrical portion is radially inward or radially outward. A bottom-side or through-groove that extends in the main axis direction and is also shifted in the circumferential direction. Including the gear side tube portion and the spine. The other of the side cylinders includes a protrusion that relatively moves by engaging with the groove. When the wind speed is lower than the predetermined wind speed, the protrusion relatively moves in the groove as the spinner moves. In the first movement range in which the second bevel gear is rotated, the groove is configured such that the second bevel gear rotates in a low pitch angle direction as the spinner side cylindrical portion moves toward the rear end side. In the second movement range in which the protrusion relatively moves in the groove with the movement of the spinner when the wind speed is equal to or higher than a predetermined wind speed, the groove is such that the spinner side cylinder portion moves to the rear end side. It is preferable that the second bevel gear be a wind power generator configured to rotate in a high pitch angle direction.
この風力原動機では、いずれも筒状の歯車側筒部とスピナー側筒部とを設け、溝と突起による円筒カム構造でスピナーの移動を第2傘歯車の低ピッチ角方向あるいは高ピッチ角方向への回動に変換しているので、構造が簡単で、しかも、風速に応じて、確実に第2傘歯車を回動させることができ、ブレードのピッチ角を適切に変更することができる。
なお、第2傘歯車の歯車側筒部とスピナーのスピナー側筒部のいずれに溝を他方に突起を設けてもよく、また、歯車側筒部とスピナー側筒部のいずれを径大にして外側に配置し、他方を径小にして内側に配置しても良い。
In this wind power generator, a cylindrical gear side cylinder part and a spinner side cylinder part are both provided, and the movement of the spinner is moved in the low pitch angle direction or the high pitch angle direction of the second bevel gear by a cylindrical cam structure with grooves and protrusions. Therefore, the second bevel gear can be reliably rotated according to the wind speed, and the pitch angle of the blade can be appropriately changed.
In addition, a groove may be provided on either the gear side tube portion of the second bevel gear or the spinner side tube portion of the spinner, and a protrusion may be provided on the other side, and either the gear side tube portion or the spinner side tube portion may be made larger in diameter. You may arrange | position on the outer side and arrange | position inside, making the other diameter small.
(実施形態1)
本発明の第1の実施形態を、図1〜図7の図面を参照しつつ説明する。風力発電装置10は、プロペラ型の風力発電体1をポスト12の上部に、このポスト12の軸線周りに旋回自在に配置してなる。そして、破線で示す発電機11で発電した電力をポスト12内の配線14を通じて、コンバータ13で商用周波数の電力に変換し、電力系統や家庭などに送電する。このうち、風力発電体1は、この風力発電体1を風上方向に向ける尾翼2Aを含む本体筐体2、その前方(図中、左方)に配置されたプロペラ3,さらにその前方に配置されたドーム状のスピナー4を有している、本体筐体2内には、前述の発電機11のほか、プロペラ3の回転を主軸5の回転として伝えるための機構を有しており、この主軸5の回転によって発電機11を回転させる。プロペラ3は、本実施形態では、90度ずつ位相をずらして配置された4枚のブレード31を有している。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. The wind power generator 10 is configured by arranging a propeller-type
なお、主軸5の主軸線AXに沿う主軸線方向AHのうち、図1において左方を先端側AS、図1において右方を後端側AKとする。また、主軸線AXをその先端側ASから後端側AKに向かって見た場合に、時計回り方向を主軸順方向AC、反時計回り方向を主軸逆方向ARとする。
また、ブレード31は、それぞれ主軸5の径方向外側に向かって延びており、その軸線BXに沿うブレード軸線方向BHのうち、径方向外側を先端側BS、径方向内側を基端側BKとする。また、ブレード軸線BXをその先端側BSから基端側BKに向かって見た場合に、時計回り方向をブレード軸順方向BC、反時計回り方向をブレード軸逆方向BRとする。
本実施形態の風力発電装置10(風力発電体1)では、プロペラ3(ブレード31)が、主軸線AXの周りを主軸順方向ACに回転するように、ブレード31の形状が定められている。
Of the main axis direction AH along the main axis AX of the
The
In the wind power generator 10 (wind power generator 1) of this embodiment, the shape of the
次いで、風力発電体1の内部構造について図2〜図4,図7を参照して説明する。図3及び図4に示すように、ブレード31は、その基端側BKに位置する軸状の基端部32と風力を受ける翼部33とからなる。各ブレード31は、主軸5の径方向外側に向けて放射状に延びる形態に配置されており、このブレード31は、保持部材6で主軸5に連結されている。具体的には、主軸5に固設された基端保持軸受62及び枠状の保持ブラケット61のブラケット保持軸受61Aによって、ブレード31の基端部32は、ブレード軸線BXの周りに回動可能に主軸5に連結されている。
Next, the internal structure of the
ブレード31よりも先端側ASには、スピナー4が主軸5の周りに配置されている。このスピナー4は、樹脂からなり先端側ASに凸状のドーム型のスピナー本体41を有している。また、図2に示すように、スピナー保持軸受81を軸受保持部43で保持しており、これにより、スピナー4は、主軸線方向AHに進退可能に、かつ、主軸5の周りに回動自在に保持されている。さらに、このスピナー4は、主軸5に回転自在に設けられたバネ保持軸受83と軸受保持部43との間に保持された付勢バネ82により、主軸線方向AHの先端側ASに向けて付勢されている。従って、このスピナー4は、前方、即ち、主軸線方向AHの先端側ASから風を受けた場合、その風力(風速)の大きさに応じて、付勢バネ82による先端側ASへの付勢力に抗して、スピナー4自身が主軸線方向AHの後端側AKに移動する形態とされている。これらスピナー保持軸受81、スピナー4の軸受保持部43、付勢バネ82、及びバネ保持軸受83は、スピナー保持機構8を構成している。
A spinner 4 is arranged around the
また、このスピナー本体41の外側周囲には、スピナー回転翼45が複数設けられている。このスピナー回転翼45は、主軸線方向AHの先端側ASから風を受けた場合に、プロペラ3(ブレード31)の回転方向である主軸順方向ACとは逆の主軸逆方向ARにスピナー4を回転させる力を発生する形態とされている。即ち、風力発電体1は、風を受けると、プロペラ3及び主軸5が主軸順方向ACに回転する形態に、また、スピナー4が主軸逆方向ARに回転する形態にされている。さらに、このスピナー4は、径方向内側かつやや後端側AKに向けて環状に突出する当接リブ42を有している。この当接リブ42に機能については後述する。
A plurality of
各ブレード31の基端部32のうち翼部33寄りの部位には、ゴム系のパッキン17が取り付けられている。さらに、このパッキン17に結合し、主軸5及びギアボックス15の周囲を囲む、リング状のシール部材16が、スピナー4のスピナー本体41と本体筐体2との間に配置されて、風力発電体1の内部に雨水が浸入するのを防止している。
A rubber packing 17 is attached to a portion of the
本実施形態の風力発電体1では、複数(4枚)のブレード31は、互いに連動して各々のブレード軸線BXの周り(ブレード軸順方向BC及びブレード軸逆方向BR)に回動させることができる構造となっている。具体的には、各々のブレード31の軸状の基端部32には、第1傘歯車71,171が固設されている。さらに、各ブレード31及びこれに固設した第1傘歯車71,171は、90度ずつ位相を変えて配置され、これらの先端側ASに位置し主軸5と同軸に配置された第2傘歯車72と各第1傘歯車71,171とが噛み合っている。この第2傘歯車72は、第2傘歯車軸受73により、主軸5に対し主軸線方向AHに位置決めされ、かつ、主軸5の周りに回動自在に保持されている。加えて、第1傘歯車71,171の後端側AKに位置し主軸5と同軸に配置された第3傘歯車74も各第1傘歯車71,171と噛み合っている。この第3傘歯車74は、第3傘歯車軸受75により、主軸5に対し主軸線方向AHに位置決めされ、かつ、主軸5の周りに回動自在に保持されている。これにより、第1傘歯車71,171と第2傘歯車72と第3傘歯車74とは、保持ブラケット61内に配置され、差動歯車の形態とされたギアボックス15をなしている。
In the
ブレード31で受けた風力により、このブレード31、第1傘歯車71,171、第2傘歯車72、第3傘歯車74、及び、これらを保持する保持部材6(保持ブラケット61、基端保持軸受62)は、主軸5と共に、主軸順方向ACに回転する。但し、上述したように、第2傘歯車72及び第3傘歯車74は、主軸5と同軸ではあるが、この主軸5に対して回転自在に保持されている。このため、いずれかのブレード31をブレード軸線BXの周りに回動させると、第1傘歯車71(あるいは第1傘歯車171)を介して、主軸5の回転とは独立して、第2傘歯車72及び第3傘歯車74が回動し、残るブレード31も各々のブレード軸線BXの周りを同方向に連動して回動する。また逆に、第2傘歯車72を主軸線AXの周りに回動させると、各第1傘歯車71,171を介して、各ブレード31が、ブレード軸線BXの周りを同方向に連動して回動する。即ち、各ブレード31のピッチ角αを、連動して変化させることができる。
By the wind force received by the
なお、上述したように、主軸5と第2傘歯車72(第3傘歯車74)は、ブレード31のピッチ角αが変化途中でない場合には、同じ回転数で同期して回転している。そこで、主軸5の回転に対する第2傘歯車72の回転の位相差φを考える(主軸5の位相を基準として、第2傘歯車72の位相との位相差φを、主軸逆方向ARに正、主軸順方向ACに負に取ることとする)。すると、ブレード31のピッチ角αが変化途中でない場合には、位相差φを一定に保ちつつ両者が同期して回転する。一方、ブレード31のピッチ角αを変化させると、位相差φが変化する。具体的には、ブレード31のピッチ角αを小さくすると、主軸5に対する第2傘歯車72の位相が進み(主軸順方向ACに回動し)、例えば、位相差φ1からφ2に減少(φ1>φ2)し、その後、再び一定の位相差φ2で両者が同期して回転する。逆に、第2傘歯車72を主軸5に対し相対的に回動させ、位相差φを変化させると、これに連動して、ブレード31のピッチ角αが変化する。具体的には、主軸5に対し第2傘歯車72を主軸逆方向ARに相対的に回動させ、位相差φをφ3からφ4に増加(φ3<φ4)させると、これに連動して、ブレード31がブレード軸順方向BCに回動して、そのピッチ角α大きくなる。
As described above, the
ここで、ブレード31のピッチ角αは、図6に示すように、ブレード31(翼部33)の横断面において、ブレード31の回転面とブレード31(翼部33)の翼弦線33Lとのなす角をいう。図6のうち、(a)はピッチ角αが大きい場合を示し、(b)はピッチ角αが小さい場合を示す。本実施形態では、ブレード31は、ピッチ角可変範囲Rα内でピッチ角αを変化させることができるようにされている。後述するように、風速が小さい場合には、ブレード31のピッチ角αを大きくして用いる(図6(a)参照)。一方、風速が中程度の場合には、ブレード31のピッチ角αを小さくして用いる(図6(b)参照)。さらに、風速が所定風速以上(例えば、風速20m/s以上)の強風時には、再び、ブレード31のピッチ角αを大きくして(図6(a)参照)、プロペラ3の回転数が高くなりすぎるのを防止する。
Here, as shown in FIG. 6, the pitch angle α of the
第1傘歯車171は、他の第1傘歯車71と若干形状が異なっている。即ち、第1傘歯車171は、他の第1傘歯車71の傘歯部71Aと同形状の傘歯部171Aを有しているほか、径大の周縁部分が歯車形状の周歯部171Bとされている。この第1傘歯車171は、傘歯部71Aで第2傘歯車72に噛み合うほか、後述するように、周歯部171Bで、コマ歯車91と噛み合って、自身の回動によりコマ歯車91を回動させる(図2、図7参照)。
The
保持ブラケット61には、図4、図5に示す錘76、及び、引き戻しバネ77が設けられている。引き戻しバネ77は、端部が保持ブラケット61及び錘76にそれぞれ接続され、次述するように、錘76が遠心力でブレード軸逆方向BRに回動をした場合に、これを引き戻す方向に付勢している。錘76は、厚い金属板からなり、ブレード31の基端部32に直接固定された錘基端部76Aと、大きな面積(重量)を有する主部76Bと、これを結ぶ延出部76Eとからなる。この錘76は、ブレード軸線BXに一致する回動中心76Dを中心に、ブレード31と共に回動する。この錘76は、ブレード31やギアボックス15や主軸5と共に、主軸線AXを中心に回転する。すると、この錘76には、遠心力が掛かる。図4を参照すれば理解できるように、錘76は、実線で示した状態よりも、破線で示した状態の方が、その重心76Cが、主軸線AXから遠ざかった状態となる。従って、ブレード31等が主軸順方向ACに回転すると、この錘76は、遠心力により、ブレード軸逆方向BRに回動しようとする。これにより、錘76と共に、これが固設されたブレード31が、ブレード軸逆方向BR、即ち、ピッチ角αが小さくなる方向に回動させられる。
The holding
なお、図4を参照すれば理解できるように、本実施形態では、錘76の形態を、回転によって錘76に遠心力が働くと、主軸5の回転方向(本実施形態では主軸順方向AC)と逆方向(ブレード軸逆方向BR)に回動する形態としてある。このようにすると、プロペラ3の回転数が増加する段階で、錘76が動きやすくピッチ角αを減少させやすい。加えて、この錘76を取り付けたブレード31の軸心BX(回動中心76D)と錘76の重心76Cとを結ぶ線L76に対して、錘基端部76Aから延びて主部76Bに至る延出部76Eが、一方側(図5において、ブレード軸順方向BC)に偏った形態とされている。この形態とすることで、延出部が回動中心76Dから重心76Cに向かってまっすぐ延びる偏りのない形状の錘を用いた場合に比して、回転して遠心力が発生した場合に、錘76が重心76Cのある側(ブレード軸逆方向BR)に回動しやすい。
As can be understood with reference to FIG. 4, in this embodiment, when a centrifugal force acts on the
本実施形態の風力発電体1では、所定風速未満(例えば、風速20m/s未満)の低風速時ないし中風速時、即ち通常風速の風速範囲では、風速に応じてプロペラ3が回転する。風力発電体1は、上述のように構成されているので、所定風速未満の風速範囲では、風速が大きくなるほどプロペラ3の回転数は高くなる。すると、錘76に生じる(重心76Cに掛かる)遠心力が大きくなり、錘76及びこれが固設されたブレード31が、ブレード軸逆方向BRに回動する。すると、このブレード31の回動に連動して、第1傘歯車71,171及び第2傘歯車72を介して、残りのブレード31もブレード軸逆方向BRに回動する。かくして、所定風速未満の通常風速時には、風速が大きく(速く、高風速に)なるほど、各ブレード31のピッチ角αが小さく設定される。これにより、さらに効率よくプロペラ3が高速回転し、主軸5を通じて、発電機11で多くの電力を発生できるようになる。
In the
次いで、スピナー4の当接リブ42について説明する。第2傘歯車72は、第1傘歯車71,171と噛み合う傘歯部72Aとは逆側(先端側AS)に突出して円錐台面をなす被当接部72Bを有している。一方前述したように、スピナー4は、内側に向けて環状に突出する当接リブ42を有している。この当接リブ42の先端部分は、スピナー4の移動によって第2傘歯車72の被当接部72Bに当接し、摩擦により第2傘歯車72の回転を減速させ第1当接部42Aをなしている。さらに、当接リブ42の先端付近は、コマ歯車91に当接する第2当接部42Bをもなしている。なお、図2に示すように、当接リブ42(第2当接部42B)とコマ歯車91(次述する円弧部91B)との間の隙間S2は、当接リブ42(第1当接部42A)と第2傘歯車72の被当接部72Bとの間の隙間S1に比して小さく(S1>S2)設定されている。
Next, the
さらに、コマ歯車91について説明する(図2、図7参照)。コマ歯車91は、前述したように、第1傘歯車171の周歯部171Bに噛み合っている。このコマ歯車91は、図2に示すように、保持ブラケット61に固設された歯車軸92に回動自在に保持されている。このコマ歯車91は、図7に示すように、異形の歯車であり、第1傘歯車171の周歯部171Bと噛み合う歯車部91Aのほか、外周円弧状の円弧部91Bと、直線状に切り欠かれ、円弧部91Bよりも径小とされた切り欠き部91Cとを有している。前述したように、第1傘歯車171は、ピッチ角可変範囲Rαの範囲内でプロペラ3の回転数に応じて回動する。コマ歯車91の歯車部91Aは、この第1傘歯車171のピッチ角可変範囲Rαに適合する範囲に設けられている。このため、第1傘歯車171が例えばブレード軸逆方向BRに回動すると、コマ歯車91はこれに従動して第1方向M1に回動する。さらに、コマ歯車91は、この回動範囲では、コマ歯車91の最も先端側AS側の部位が、円弧部91Bとなる形態としてある。従って、図7(a)に示すように、たとえスピナー4の当接リブ42が後端側AKに移動した場合でも、後端側AKへの当接リブ42の移動範囲は、コマ歯車91の円弧部91Bによって決定される。つまり、所定風速未満の通常風速時には、最も大きくスピナー4が移動した場合でも、スピナー4の当接リブ42の第2当接部42Bが、コマ歯車91の円弧部91Bに当接するに止まる。前述したように、隙間S1が隙間S2より大きい(S1>S2)ため、所定風速未満の通常風速時には、スピナー4の当接リブ42の第1当接部42Aが、第2傘歯車72の被当接部72Bに当接することはない。
Further, the
しかるに、所定風速以上の高風速の風が吹いている強風時には、第1傘歯車171は、さらにブレード軸逆方向BRに回動し、コマ歯車91が第1方向M1に回動するので、図7(b)に示すように、切り欠き部91Cが、当接リブ42の第2当接部42Bに対向する配置となる。このため、強風によって、スピナー4が後端側AKに移動すると、円弧部91Bと切り欠き部91Cとの径差K1分だけ、さらに、後端側AKに移動可能となる。本実施形態の風力発電体1では、隙間S2と隙間S1との差は、径差K1よりも小さく設定してある(S2−S1<K1)。このため、強風によって、スピナー4が後端側AKに移動すると、スピナー4の当接リブ42の第2当接部42Bが、コマ歯車91の切り欠き部91Cに当接するよりも前に、当接リブ42の第1当接部42Aが、第2傘歯車72の被当接部72Bに当接する。
However, when the wind is blowing at a high wind speed higher than the predetermined wind speed, the
前述したように、スピナー4は、スピナー回転翼45によって主軸逆方向ARに、つまり第2傘歯車72とは逆方向に回転している。このため、スピナー4の第1当接部42Aが当接することで、スピナー4自身の慣性及び逆回転による慣性によって、主軸5と同速度で主軸順方向ACへ回転していた第2傘歯車72の回転が減速される。これにより、主軸5に比して、相対的に第2傘歯車72が主軸逆方向ARに回動されたことになる。即ち、主軸5の回転に対する第2傘歯車72の回転の位相差φが、増加することになる。すると、この第2傘歯車72の回動に連動して、第1傘歯車71,171を介して、ブレード31がそれぞれブレード軸順方向BCに回動して、そのピッチ角αが大きくなる。つまり、第1当接部42Aの当接により、錘76に生じていた遠心力が、一部相殺される。これにより、プロペラ3を回転させる力が減少し回転数が低下する。かくして、強風時に、プロペラ3の過回転が防止される。
As described above, the spinner 4 is rotated by the
以上のように、本実施形態1の風力発電装置10(風力発電体1)において、第1傘歯車71,171、第2傘歯車72、及び、ブレード31に固設された錘76が、主軸5の回転数が高いほど、ブレード31を低ピッチ角側であるブレード軸逆方向BRに回動させる連動ピッチ変更機構7を構成している。具体的には、これらは、錘76に生じた遠心力で各々のブレード31を連動してブレード軸逆方向(低ピッチ角側)BRに回動させる遠心力利用機構7となっている。
また、スピナー4の当接リブ42及びコマ歯車91は、強風時の風力によるスピナー4の後端側AKへの移動により、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させるピッチ戻し機構9を構成している。具体的には、スピナー4を後端側AKへ変位させる力で、錘76に生じる遠心力の少なくとも一部を相殺して、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させる遠心力相殺機構9となっている。さらに具体的には、強風時にスピナー4を後端側AKへ変位させる力で、スピナー4を第2傘歯車72に当接させ、第2傘歯車72の回転を減速させて、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させる構成としてなる。
As described above, in the wind power generator 10 (wind power generator 1) according to the first embodiment, the
Further, the
なお、本実施形態では、この錘76を1つのブレード31の基端部32に固設した例を示したが、2つ以上(例えば4つ全部)のブレード31の基端部32に設けても良い。また、錘76をブレード31の基端部32に直接固設支、ブレード31を回動させるほか、錘の回動によって、第1傘歯車71,171を回動させ、または第2傘歯車72を回動させ、ギアボックス15を通じて、ブレード31を連動して回動させるように構成しても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、スピナー4を第2傘歯車72とは逆方向(主軸逆方向AR)に回転させるべく、スピナー回転翼45を設ける例を示した。しかし、スピナー本体に溝を設けるなどスピナーを適宜の形状として、スピナーを逆方向に回転させても良い。また、スピナーの慣性による第2傘歯車72の減速が十分得られるならば、スピナーを回転しないようにしても良い。
Moreover, in this embodiment, the example which provides the
加えて、本実施形態では、スピナー4の当接リブ42を直接、第2傘歯車72の被当接部72Bに当接させたが、ブレーキパッドなどの部材を介して間接に当接させても良い。あるいは、スピナー4の移動に従動するリンク機構を用いて別部材を、第2傘歯車72に(先端側ASから、径方向外側から、あるいは径方向内側から)当接させても良い。また、スピナー4の部位を第2傘歯車72に当接させたが、第1傘歯車71あるいは錘76に当接あるいはこれらの回動に作用して、錘76の遠心力の一部を相殺し、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させるようにしても良い。
In addition, in this embodiment, the
(実施形態2)
上述した実施形態1の風力発電装置10では、錘76で直接ブレード31を回動させた。また、強風時に、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させるにあたり、スピナー4の当接リブ42及びコマ歯車91を用いて、第2傘歯車72の回転を減速させた。さらに、第2傘歯車72の被当接部72Bへの第1当接部42Aの当接力には、スピナー4に掛かる風力のみを用いていた。これに対し、本実施形態2の風力発電装置210では、スピナー240のうち主軸5の周囲に形成した主軸包囲筒244を第2傘歯車272に当接させる点、錘276の形態及び錘276の回動により第2傘歯車272を回動させる点、及び、磁石293,294によって当接する力を増加させる点で異なり、他の部分はほぼ同様である。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分についてはその記載を省略あるいは簡略化する。
(Embodiment 2)
In the wind power generator 10 of
まず、本実施形態2の風力発電体201の内部構造について、図8〜図11を参照して説明する。本実施形態2では、実施形態1において説明したギアボックス15(図4参照)とほぼ同様のギアボックス215を用いて、各ブレード31のピッチ角αを連動して変更する。即ち、保持ブラケット61内に配置され、差動歯車の形態に噛み合わされた第1傘歯車71、第2傘歯車272及び第3傘歯車74を用い、第2傘歯車272の回動を、各ブレード31の回動に変換する。但し、実施形態1とは、第2傘歯車272の形態が異なる。即ち、実施形態1では、第2傘歯車72は、そのうち傘歯部72Aの逆側に被当接部72Bを有していた。しかし、本実施形態の第2傘歯車272では、その中央付近、主軸5の周囲を、被当接部272Bとしている(図9参照)。なお、実施形態1おけるコマ歯車91に相当する部材は特に設けていない。
First, the internal structure of the
保持ブラケット61には、錘276が回動自在に取り付けられている。この錘276は、実施形態1の錘76と同様の作用を奏するが、その形態及び自身の回動によって、ブレード31ではなく第2傘歯車272を回動させる。この錘276も、厚い金属板からなる。錘276は、保持ブラケット61に軸支された錘基端部276Aと、大きな面積(重量)を有する主部276Bと、これを結ぶ延出部276Eのほか、この延出部276Eに対しほぼ逆方向であるが、延出部276Eとは「く」の字状に曲がって延びる歯車接続部276Fとからなる。この錘276は、回動中心276Dを中心に回動可能となっている。なお、この歯車接続部276Fには、長孔形状のスリット276Gが穿孔されている。この第2傘歯車272に植設されたピン272Cが配置されて、歯車接続部276Fと係合している。
A
この錘276も、ブレード31やギアボックス215や主軸5と共に、主軸線AXを中心に主軸順方向ACに回転する。すると、この錘276にも、遠心力が掛かる。図9を参照すれば理解できるように、錘276は、実線で示した状態よりも、二点鎖線及び一点鎖線で示した状態の方が、その重心276Cが、主軸線AXから遠ざかった状態となる。従って、ブレード31等が主軸順方向ACに回転すると、この錘276は、遠心力により、主軸逆方向ARに回動しようとする。すると、錘276の歯車接続部276Fに係合しているピン272Cと共に、第2傘歯車272が、主軸順方向ACに回動させられる。即ち、主軸5に対する第2傘歯車272の位相が進む。するとこれに連動して、第1傘歯車71を介して、ブレード31がブレード軸逆方向BRにそれぞれ回動して、そのピッチ角αが小さくなる。かくして、所定風速未満の通常風速の範囲では、プロペラ3(主軸5)の回転数が大きくなるほど、各ブレード31のピッチ角αが小さく設定される。
The
次いで、スピナー240と第2傘歯車272の当接による、第2傘歯車272の減速について、図10,図11を参照して説明する。スピナー240も、樹脂からなり先端側ASに凸状のドーム型のスピナー本体241を有している。また、スピナー240は、その内部中央に、後端側AKに突出し、主軸5を包囲する円筒状の主軸包囲筒244を有している。この主軸包囲筒244の軸受保持部244Aには、スピナー保持軸受281が保持されている。これにより、スピナー240は、主軸線方向AHに進退可能に、かつ、主軸5の周りに回動自在に保持されている。さらに、このスピナー240は、主軸5の先端面5Sとスピナー本体241の内側中央のバネ当接面241Tとの間に回転自在に保持された付勢バネ282により、主軸線方向AHの先端側ASに向けて付勢されている。従って、このスピナー240は、前方、即ち、主軸線方向AHの先端側ASから風を受けた場合、その風力(風速)の大きさに応じて、付勢バネ282による先端側ASへの付勢力に抗して、スピナー240自身が主軸線方向AHの後端側AKに移動する形態とされている。これらスピナー保持軸受281、スピナー240の軸受保持部244A、付勢バネ282、及び主軸5(先端面5S)は、スピナー保持機構280を構成している。
Next, the deceleration of the
主軸包囲筒244のうち、軸受保持部244Aよりも後端側AKの磁石保持部244Bには、円筒状の永久磁石からなるスピナー側磁石293が埋め込まれている。このスピナー側磁石293は、自身の軸線方向(図10において、主軸線方向AH)に磁化され、先端側ASがS極に後端側AKがN極にされている。
さらに、主軸包囲筒244のうち、後端側AKの端部は、後述するように第2傘歯車272に当接する当接部244Cとされている。
A
Furthermore, the end portion of the rear end side AK in the main
なお、実施形態1のスピナー4と同じく、このスピナー本体241の外側周囲にも、スピナー回転翼245が複数設けられている。このスピナー回転翼245により、スピナー240は主軸逆方向ARに回転する。即ち、風力発電体201も、風を受けると、プロペラ3及び主軸5が主軸順方向ACに回転する形態に、また、スピナー4が主軸逆方向ARに回転する形態にされている。
As with the spinner 4 of the first embodiment, a plurality of
一方、主軸5のうち、第2傘歯車272を保持する第2傘歯車軸受73よりもやや先端側ASには、スピナー側磁石293と主軸線方向AH寸法が同じで、これ及び軸受保持部244Aよりも径小とされた、円筒状の永久磁石からなる主軸側磁石294が固定されている。この主軸側磁石294も、自身の軸線方向(図10において、主軸線方向AH)に磁化され、スピナー側磁石293とは逆に、先端側ASがN極に後端側AKがS極にされている。
On the other hand, in the
スピナー側磁石293と主軸側磁石294との、主軸線方向AHの配置は、風が止まっている場合(風速が0の場合)、図10に示すように、スピナー側磁石293はその全体が、主軸側磁石294の主軸線方向AH先端側ASの端294Qよりも先端側ASに位置する配置とされている。また、風速が所定風速以上の強風時の場合、スピナー240が大きく後端側AKに移動し(図11参照)、主軸包囲筒244の当接部244Cが第2傘歯車272の被当接部272B(図9参照)に当接する。この状態で、スピナー側磁石293は、その主軸線方向AHの中央位置293Pが、主軸側磁石294の主軸線方向AH先端側ASの端294Qよりも後端側AKで、かつ、主軸側磁石294の主軸線方向AHの中央位置294Pよりも先端側ASに位置する配置とされている。
なお、スピナー側磁石293と主軸側磁石294との上述の配置を満たすように、スピナー側磁石293、主軸側磁石294及び主軸包囲筒244の主軸線方向AHの寸法、付勢バネ282のバネ定数及び圧縮範囲、第2傘歯車272の主軸線方向AHの位置、スピナー本体241の大きさ(風力を受ける実行断面積)等が考慮されている。
The arrangement of the
Note that the dimensions of the
本実施形態2の風力発電体201では、まず、風速が0あるいは低風速の場合には、付勢バネ282の付勢力によって、図10に示すように、スピナー240の主軸包囲筒244の当接部244Cは、第2傘歯車272の被当接部272Bと主軸線方向AH(図中左右方向)に離間している。
さらに、所定風速未満の中風速において風速が上昇(増大)する場合、スピナー240は、付勢バネ282の付勢力に抗して、後端側AKに移動する。但し、スピナー240が後端側AKに移動するほど、スピナー側磁石293(N極)と主軸側磁石294(N極)とが強く反発するため、この先端側ASに向かう反発力も、スピナー240の後端側AKへの移動を妨げることになる。なお、この時点では、前述のように、ブレード31のピッチ角αは、小さく、かつ、錘276に生じる遠心力に応じた角度に設定されている。
In the
Further, when the wind speed increases (increases) at a medium wind speed less than the predetermined wind speed, the spinner 240 moves to the rear end side AK against the biasing force of the biasing
一方、所定風速以上の高風速である強風時には、付勢バネ282の付勢力及びスピナー側磁石293(N極)と主軸側磁石294(N極)との反発力に抗して、さらにスピナー240が後端側AKに移動し、スピナー側磁石293の主軸線方向AHの中央位置293Pが、主軸側磁石294の主軸線方向AH先端側ASの端294Qよりも後端側AKに位置する。すると、スピナー側磁石293のN極と主軸側磁石294のS極とが引き合い、スピナー側磁石293のN極と主軸側磁石294のN極とが反発し合い、スピナー側磁石293のS極と主軸側磁石294のN極とが引き合うため、一転して、スピナー側磁石293には後端側AKに向かう吸引力及び反発力が働く。これと共に、主軸包囲筒244の当接部244Cが第2傘歯車272の被当接部272Bに当接する(図11参照)。なおこの状態では、主軸側磁石294により、スピナー側磁石293には後端側AKに向かう力が働いているので、当接部244Cの被当接部272Bへの当接に当たっては、スピナー本体241が受ける風力のほか、上述の主軸側磁石294からの力も付加されて、当接部244Cが被当接部272Bに当接する力がより増加された状態となっている。
On the other hand, in the case of strong winds at high wind speeds higher than a predetermined wind speed, the spinner 240 further resists the biasing force of the biasing
前述したように、スピナー240は、スピナー回転翼245によって主軸逆方向ARに、つまり第2傘歯車272とは逆方向に回転している。このため、スピナー240の主軸包囲筒244の当接部244Cが当接することで、スピナー240自身の慣性及び逆回転による慣性によって、主軸5と同速度で主軸順方向ACへ回転していた第2傘歯車272の回転が減速される。これにより、相対的に第2傘歯車72が主軸逆方向ARに回動され、主軸5と第2傘歯車72の位相差φが増加する。即ち、当接部244Cの当接により、錘276に生じていた遠心力が、一部相殺される。すると、この第2傘歯車72の回動に連動して、第1傘歯車71を介して、ブレード31がそれぞれブレード軸順方向BCに回動して、そのピッチ角αが大きくなる。これにより、プロペラ3の回転数が低下し、強風時にプロペラ3の過回転が防止される。
As described above, the spinner 240 is rotated by the
しかも、本実施形態2の風力発電体201では、ブレード31のピッチ角αの大小に拘わらず、強風が継続している間、スピナー240の主軸包囲筒244の当接部244Cが第2傘歯車272の被当接部272Bに当接し続けて(図11参照)、ブレード31のピッチ角αを大きくする方向に作用し続ける。このため、強風時に、確実にかつ十分にブレード31のピッチ角αを大きくし、プロペラ3の回転数を確実に低下させることができる。
Moreover, in the
以上のように、本実施形態2の風力発電装置210(風力発電体201)において、第1傘歯車71、第2傘歯車272、及び、錘276が、主軸5の回転数が高いほど、ブレード31をブレード軸逆方向BRに回動させる連動ピッチ変更機構270を構成している。具体的には、これらは、錘276に生じた遠心力で各々のブレード31を連動して回動させる遠心力利用機構270となっている。
また、スピナー240の主軸包囲筒244、スピナー側磁石293及び主軸側磁石294は、強風時の風力によるスピナー240の後端側AKへの移動により、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させるピッチ戻し機構290を構成している。具体的には、スピナー240を後端側AKへ変位させる力で、錘276に生じる遠心力の少なくとも一部を相殺して、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させる遠心力相殺機構290となっている。さらに具体的には、強風時にスピナー240を後端側AKへ変位させる力及び磁石293,294間に生じる吸引力及び反発力で、スピナー240を第2傘歯車272に当接させ、これの回転を減速させて、ブレード31をブレード軸順方向BCに回動させる構成とされている。特に、スピナー側磁石293と主軸側磁石294とは、スピナー240が第2傘歯車272に当接する力を増加させている。
As described above, in the wind power generator 210 (wind power generator 201) of the second embodiment, the higher the rotational speed of the
In addition, the
なお、本実施形態2では、スピナー240の当接部244Cと第2傘歯車272の被当接部272Bとを、直接当接させた例を示した。しかし、図10に破線で示すように、当接部244Cと被当接部272Bの少なくとも一方にブレーキパッド295を固着し、これを介して間接に当接部244Cと被当接部272Bとが当接するなど、他部材を介して間接に当接させても良い。
また、主軸側磁石294を主軸5に設けたが、例えば、第2傘歯車のうち主軸5の周囲に、先端側ASの突出する筒部を設け、この筒部にスピナー側磁石と作用し合う磁石を設けても良い。また、実施形態2では、強風時に、スピナー側磁石に後端側AKを向く吸引力が作用するのみならず、所定風速未満の通常風速時に、スピナー側磁石に先端側ASを向く反発力が作用する形態に、スピナー側磁石293及び主軸側磁石294を配置したが、強風時に、スピナー側磁石に後端側AKを向く吸引力が作用するのみとする構成に両磁石を配置しても良い。
In the second embodiment, an example in which the
Further, the main
(実施形態3)
上述した実施形態1,2の風力発電装置10,210では、錘76,276を用いることで、通常風速時においてプロペラ3の回転数が上昇するほど、直接あるいは間接にブレード31を回動させた。一方、強風時には、錘76,276による回動とは別に、スピナー4,240の一部を第2傘歯車72に当接させて、その回転を減速させ、ブレード31をブレード軸順方向BC(高ピッチ角側)に回動させた。
これに対し、本実施形態3の風力発電装置310では、錘を有しない。また、スピナー340のスピナー側筒部346及びカムピン347と、第2傘歯車372の歯車側筒部372B(貫通溝372C)とがなす円筒カム構造によって、スピナー340の後端側AKへの移動を、直接、第2傘歯車372の主軸順方向ACあるいは主軸逆方向ARへの回動に変換する。そしてこれにより、通常風速時においては風速が大きいほど、ブレード31をブレード軸逆方向(低ピッチ角側)BRへ回動させる。一方、強風時において風速が大きいほど、ブレード軸順方向(高ピッチ角側)BCへ回動させる。これらの点で実施形態1,2と異なり、他の部分はほぼ同様である。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分についてはその記載を省略あるいは簡略化する。
(Embodiment 3)
In the wind power generators 10 and 210 of the first and second embodiments described above, the
On the other hand, the wind power generator 310 of the third embodiment does not have a weight. Further, the movement of the
まず、本実施形態3の風力発電体301の内部構造について、図12〜図14を参照して説明する。本実施形態3では、実施形態1,2において説明したギアボックス15,215(図4,図8参照)とほぼ同様のギアボックス315を用いて、各ブレード31のピッチ角αを連動して変更する。即ち、保持ブラケット61内に配置され、差動歯車の形態に噛み合わされた第1傘歯車71、第2傘歯車372及び第3傘歯車74を用い、第2傘歯車372の回動を、各ブレード31の回動に変換する。但し、実施形態1,2とは、第2傘歯車372の形態が異なる。即ち、本実施形態3の第2傘歯車372は、第2傘歯車本体372Aのほか、この第2傘歯車本体372Aのうち、その中央付近で主軸5(第2傘歯車軸受73)の周囲部分から、先端側ASに突出する歯車側筒部372Bを有している。この歯車側筒部372Bには、主軸線方向AHに延び、かつ、歯車側筒部372Bの周方向(主軸順方向AC及び主軸逆方向AR)に変移する「く」字状の貫通溝372Cが穿孔されている(図14参照)。
First, the internal structure of the
本実施形態3のスピナー340も、スピナー4,240と同じく、樹脂からなり先端側ASに凸状のドーム型のスピナー本体341を有している(図12参照)。また、スピナー340は、その内部中央に、後端側AKに突出して、主軸5を包囲する筒状のスピナー側筒部346を有している。このスピナー側筒部346は、主軸5に対して摺動し主軸線方向AHに進退可能に主軸5に保持されている。但し、実施形態1,2とは異なり、主軸5とスピナー側筒部346とは、主軸5の周方向(主軸順方向AC及び主軸逆方向AR)に噛み合っており、回転不能とされている。即ち、スピナー340は、主軸5に対し、主軸線方向AHについて移動可能であるが、周方向(主軸順方向AC及び主軸逆方向AR)について回転不能に保持されている。従って、本実施形態3では、このスピナー340も、ブレード31及び主軸5の主軸順方向ACの回転に従動して、主軸5と一体に回転する。さらに、このスピナー340は、主軸5の先端面5Sとスピナー本体341の内側中央のバネ当接面341Tとの間に保持された付勢バネ382により、主軸線方向AHの先端側ASに向けて付勢されている。従って、このスピナー340も、前方、即ち、主軸線方向AHの先端側ASから風を受けた場合、その風力(風速)の大きさに応じて、付勢バネ382による先端側ASへの付勢力に抗して、スピナー340自身が主軸線方向AHの後端側AKに移動する形態とされている。これらスピナー340のスピナー側筒部346、付勢バネ382、及び主軸5(先端面5S)は、スピナー保持機構380を構成している。
Similarly to the spinners 4 and 240, the
さらに、スピナー340のスピナー側筒部346のうち、後端側AKの部位には、一部がスピナー側筒部346の径方向外側(図12において上方)に突出するカムピン347が植設されている。このカムピン347は、前述の歯車側筒部372Bの貫通溝372C内に配置されて貫通溝372C内を摺動する。これにより、スピナー340のスピナー側筒部346及びカムピン347と、第2傘歯車372の歯車側筒部372Bに形成した貫通溝372Cとは、スピナー側筒部346を原節とし、第2傘歯車372の歯車側筒部372Bを従節とする円筒カム構造となっており、スピナー側筒部346の主軸線方向AHの動作を、歯車側筒部372Bの周方向の動きに変換することができる。
Further, among the spinner
次いで、スピナー340の移動による第2傘歯車372及びブレード31の回動について、図14を参照して説明する。本実施形態2の風力発電体301では、まず、風速が0の場合には、付勢バネ382の付勢力によって、図14(a)に示すように、スピナー340のカムピン347は、貫通溝372Cのうち、最も先端側ASに位置する。そこで、この状態において、各ブレード31のピッチ角αが、最も高い状態(図6(a)参照)となるように、予め、設定しておく。
Next, the rotation of the
所定風速未満の低風速ないし中風速の風速範囲では、スピナー340は、付勢バネ382の付勢力に抗して、風速に応じて主軸線方向AHを移動する。これにより、カムピン347は、貫通溝372Cのうち、低中風速時使用域C1内を移動する。なお、貫通溝372Cは、この低中風速時使用域C1において、後端側AKほど主軸逆方向ARに変移する形態とされている。従って、所定風速未満の通常風速時においては風速が大きいほど、スピナー340は後端側AKへの移動しこれに伴って、カムピン347も低中風速時使用域C1内を後端側AKへ移動する。ところで前述したように、スピナー340は主軸5に対してその周方向に回転不能とされているので、カムピン347が後端側AKへ移動すると、第2傘歯車372(歯車側筒部372B及び第2傘歯車本体372A)が、貫通溝372C(低中風速時使用域C1)の変移とは逆の主軸順方向ACに回動される。即ち、主軸5に対する第2傘歯車372の位相が進む。するとこれに連動して、第1傘歯車71を介して、ブレード31がブレード軸逆方向BRにそれぞれ回動して、そのピッチ角αが減少する(図6(b)参照)。かくして、所定風速未満の通常風速時には、風速に応じ風速が高速になるほど、各ブレード31のピッチ角αが小さく設定される。これにより、さらに効率よくプロペラ3が高速回転し、主軸5を通じて、発電機11で多くの電力を発生できるようになる。
In the range of low to medium wind speeds below the predetermined wind speed, the
本実施形態3の風力発電装置310(風力発電体301)では、上述のように、カムピン347が貫通溝372Cの低中風速時使用域C1内を移動している状態における、第1傘歯車71、第2傘歯車372(第2傘歯車本体372A、歯車側筒部372B、貫通溝372C)、スピナー340のスピナー側筒部346、及び、カムピン347が、風速が大きいほど、ブレード31をブレード軸逆方向(低ピッチ角側)BRに回動させる連動ピッチ変更機構370を構成している。また、第2傘歯車372の歯車側筒部372B及び貫通溝372Cと、スピナー340のスピナー側筒部346と、カムピン347は、第2傘歯車372とスピナー340とを結び、所定風速未満の風速範囲において、スピナー340が後端側AKに移動するほど、第2傘歯車372を、ブレード31のピッチ角αが小さくなる主軸順方向ACに、回動させる低ピッチ結合回動機構378をなしている。
In the wind power generator 310 (wind power generator 301) of the third embodiment, as described above, the
一方、所定風速以上の高風速の風速範囲、つまり強風時にも、スピナー340は、付勢バネ382の付勢力に抗して、風速に応じて主軸線方向AHを移動する。これにより、カムピン347は、貫通溝372Cのうち、高風速時使用域C2内を移動する。なお、貫通溝372Cは、この高風速時使用域C2において、後端側AKほど主軸順方向ACに変移する形態とされている。従って、所定風速以上の強風時においても風速が大きくなるほど、スピナー340は後端側AKへ移動しこれに伴って、カムピン347も高風速時使用域C2内を後端側AKへ移動する。すると、第2傘歯車372(歯車側筒部372B及び第2傘歯車本体372A)が、貫通溝372C(高風速時使用域C2)の変移とは逆の主軸逆方向ARに回動される。即ち、主軸5に対する第2傘歯車372の位相が遅れる。するとこれに連動して、第1傘歯車71を介して、ブレード31がブレード軸順方向BCにそれぞれ回動して、そのピッチ角αが増大する。かくして、所定風速以上の強風時には、風速に応じ風速が高速になるほど、各ブレード31のピッチ角αが大きく設定される。これにより、プロペラ3を回転させる力が減少し回転数が低下する。かくして、強風時に、プロペラ3の過回転が防止される。
On the other hand, the
本実施形態3の風力発電装置310(風力発電体301)では、上述のように、カムピン347が貫通溝372Cの高風速時使用域C2内を移動している状態における、第1傘歯車71、第2傘歯車372(第2傘歯車本体372A、歯車側筒部372B、貫通溝372C)、スピナー340のスピナー側筒部346、及び、カムピン347が、所定風速以上の高風速時に加わる風力による、スピナー340の後端側AKへの移動により、ブレード31をブレード軸順方向(高ピッチ角側)BCに回動させるピッチ戻し機構390を構成している。また、第2傘歯車372の歯車側筒部372B及び貫通溝372Cと、スピナー340のスピナー側筒部346と、カムピン347は、第2傘歯車372とスピナー340とを結び、所定風速以上の風速範囲において、スピナー340が後端側AKに移動するほど、第2傘歯車372を、ブレード31のピッチ角αが大きくなる主軸逆方向ARに、回動させる高ピッチ結合回動機構391をなしている。
In the wind power generator 310 (wind power generator 301) of the third embodiment, as described above, the
また、本実施形態3の風力発電装置310(風力発電体301)では、第1傘歯車71、第2傘歯車372(第2傘歯車本体372A、歯車側筒部372B、貫通溝372C)、スピナー340のスピナー側筒部346、及び、カムピン347は、所定風速未満の風速範囲において、スピナー340に加わる風力によりスピナー340が主軸線方向AHの後端側AKに移動するほど、ブレード31をブレード軸逆方向(低ピッチ角側)BRに回動させ、所定風速以上の風速範囲において、風力によりスピナー340が後端側AKに移動するほど、ブレード31をブレード軸順方向(高ピッチ角側)BCに回動させるスピナー移動ピッチ変更機構350を構成している。
In the wind power generator 310 (wind power generator 301) of the third embodiment, the
本実施形態3の風力発電体301では、強風が継続している間、カムピン347が貫通溝372Cの高風速時使用域C2内に位置し続けて、ブレード31のピッチ角αを大きい状態のままとする。このため、強風時に、確実にブレード31のピッチ角αを大きくし、プロペラ3の回転数を確実に低下させることができる。
In the
また本実施形態3の風力発電体301では、ブレード31のピッチ角αは、カムピン347の主軸線方向AHの位置、従って、スピナー340の主軸線方向AHの位置によって設定される。このため、風速に応じた適切なピッチ角αを設定することができる。しかも、貫通溝372Cの形状を適宜定めることにより、各風速におけるピッチ角αの大きさを容易に設定できる利点もある。
さらに、本実施形態3では、図14に示すように、貫通溝372Cを、後端側AKの後端側端372CBの周方向位置が、先端側ASの先端側端372CAの周方向位置よりも、主軸順方向ACに位置する形態としている。これにより、カムピン347が貫通溝372Cの後端側端372CBに達するほどの強風の場合には、ブレード31のピッチ角αを風速0の場合(図6(a)参照)よりも大きくして、プロペラ3(ブレード31)に受ける風力をより減少させ、確実にプロペラ3の過回転を防止している。
In the
Further, in the third embodiment, as shown in FIG. 14, the through
以上において、本発明を実施形態1〜3に即して説明したが、本発明は上記実施形態1〜3に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態1〜3では、連動ピッチ変更機構7,270,370において、複数のブレード31について連動してそのピッチ角αを変更するにあたり、第1傘歯車及び第2傘歯車を用いた歯車による力の伝達を用いて、ピッチ角αを変更した。しかし、連動ピッチ変更機構としては、例えば、実開昭59−190978号公報(第1図)に記載のように、リンク機構を用いて、複数のブレード31について連動してそのピッチ角αを変更する構成としても良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say.
For example, in the first to third embodiments, in the interlocking
また、実施形態1〜3では、連動ピッチ変更機構7,270,370において、第1傘歯車71等、第2傘歯車72のほか、第3傘歯車74をも用いた、差動歯車の形状のギアボックス15等を用いたが、第3傘歯車を用いない形態とすることもできる。
また、実施形態2では、保持ブラケット61のうち第2傘歯車272側(先端側AS)に、錘276を配置した。しかし、錘276を保持ブラケット61の後端側AKに配置し、第3傘歯車74を錘276で回動させるようにしても良い。また、錘276で、第1傘歯車71を回動させる構成としても良い。
In the first to third embodiments, in the interlocking
In the second embodiment, the
さらに、実施形態3では、第2傘歯車372の歯車側筒部372Bに貫通溝372Cを、スピナー340のスピナー側筒部346にカムピン347を設けた例を示したが、これとは逆に、第2傘歯車372の歯車側筒部372Bにカムピンを、スピナー340のスピナー側筒部346に溝を設けても良い。また、スピナー340のスピナー側筒部346を、第2傘歯車372の歯車側筒部372Bの径方向内側に配置(スピナー側筒部346を歯車側筒部372Bよりも径小と)したが、これとは逆に、スピナー側筒部346を歯車側筒部372Bの径方向外側に配置(スピナー側筒部346を歯車側筒部372Bよりも径大と)しても良い。
Furthermore, in the third embodiment, an example in which the through
AX 主軸線
AH (主軸線に沿う)主軸線方向
AS (主軸線方向のうち)先端側
AK (主軸線方向のうち)後端側
AC (低ピッチ角方向、主軸線の先端側から見た場合の時計回り方向である)主軸順方向
AR (高ピッチ角方向、主軸線の先端側から見た場合の反時計回り方向である)主軸逆方向
BX ブレード軸線
BH (ブレード軸線に沿う)ブレード軸線方向
BK (ブレード軸線方向のうち)基端側
BC (高ピッチ角側,ブレード軸線の先端側から見た場合の時計回り方向である)ブレード軸順方向
BR (低ピッチ角側,ブレード軸線の先端側から見た場合の反時計回り方向である)ブレード軸逆方向
α (ブレードの)ピッチ角
10,210,310 風力発電装置(風力原動機)
1,201,301 風力発電体
3 プロペラ
31 ブレード
32 (ブレードの)基端部
4,240,340 スピナー
42 当接リブ
42A (第2傘歯車の被当接部に当接する)第1当接部
42B(コマ歯車に当接する)第2当接部
244 主軸包囲筒
244C (主軸包囲筒のうち)当接部
346 スピナー側筒部
347 カムピン(突起)
350 スピナー移動ピッチ変更機構
5 主軸
5S (主軸の)先端面
6 保持部材
61 保持ブラケット
62 基端保持軸受
7,270 連動ピッチ変更機構(遠心力利用機構)
370 連動ピッチ変更機構
71,171 第1傘歯車
72,272,372 第2傘歯車
72B,272B (スピナーが当接する)被当接部
372A 第2傘歯車本体
372B 歯車側筒部
372C 貫通溝
C1 (貫通溝のうち)低中風速時使用域(第1移動範囲)
C2 (貫通溝のうち)高風速時使用域(第2移動範囲)
76,276 錘
76C,276C 重心
76D,276D 回動中心
76E,276E 延出部
L76,L276 (錘の回動中心と重心とを結ぶ)線
378 低ピッチ結合回動機構
8,280,380 スピナー保持機構
82,282,382 付勢バネ
9 第2傘歯車ブレーキ機構(遠心力相殺機構、ピッチ戻し機構)
91 コマ歯車
290 ピッチ戻し機構(増加機構、遠心力相殺機構)
293 スピナー側磁石(移動側磁石)
293P (スピナー側磁石の主軸線方向の)中央位置
294 主軸側磁石(固定側磁石)
294P (主軸側磁石の主軸線方向の)中央位置
294Q (主軸側磁石の主軸線方向後端側の)端
390 ピッチ戻し機構
391 高ピッチ結合回動機構
350 スピナー移動ピッチ変更機構
11 発電機
AX Main axis AH (Along main axis) Main axis direction AS (Out of main axis direction) Front end side AK (Out of main axis direction) Rear end side AC (Low pitch angle direction, when viewed from front end side of main axis) Main axis forward direction AR (high pitch angle direction, counterclockwise direction when viewed from the tip side of the main axis) main axis reverse direction BX blade axis BH (along the blade axis) blade axis direction BK (Of the blade axis direction) Base end side BC (High pitch angle side, clockwise direction when viewed from the tip side of the blade axis) Blade axis forward direction BR (Low pitch angle side, the tip side of the blade axis) Blade axis reverse direction α (blade) pitch angle 10, 210, 310 Wind power generator (wind power prime mover)
1, 201, 301 Wind power generator 3
350 Spinner moving
370 Interlocking
C2 (Of the through-grooves) High wind speed range (second movement range)
76,276
91
293 Spinner side magnet (moving side magnet)
293P Central position (in the main axis direction of the spinner side magnet) 294 Main shaft side magnet (fixed side magnet)
Claims (9)
複数の上記ブレードを互いに連動して各々の上記ブレード軸線の周りに回動させ、かつ、上記主軸の回転数が高いほどまたは風速が大きいほど、上記ブレードを低ピッチ角側に回動させる連動ピッチ変更機構と、
上記ブレードよりも上記主軸に沿う主軸線方向の先端側に配置されたスピナーと、
上記スピナーを上記主軸線方向に進退可能に保持すると共に、上記スピナーを上記主軸線方向の上記先端側に向けて付勢し、上記主軸線方向の上記先端側から上記スピナーに加わる風力の大きさに応じて、上記スピナー自身が上記主軸線方向の後端側に移動するように構成されたスピナー保持機構と、
所定風速以上の高風速時に加わる上記風力による、上記スピナーの上記後端側への移動により、上記ブレードを高ピッチ角側に回動させるピッチ戻し機構と、を備える
風力原動機。 A variable pitch wind power generator having a plurality of blades extending radially outward of the main shaft and connected to the main shaft so as to be rotatable about its own blade axis,
An interlocking pitch in which a plurality of blades are interlocked with each other and rotated around each of the blade axis lines, and the higher the rotational speed of the main shaft or the higher the wind speed, the more the blades are rotated toward the lower pitch angle side. A change mechanism;
A spinner disposed on the front end side in the main axis direction along the main axis from the blade;
The spinner is held so as to be able to advance and retreat in the main axis direction, and the spinner is urged toward the front end side in the main axis direction, and the magnitude of wind force applied to the spinner from the front end side in the main axis direction And a spinner holding mechanism configured so that the spinner itself moves to the rear end side in the main axis direction,
A wind power prime mover comprising: a pitch return mechanism that rotates the blade to a high pitch angle side by moving the spinner toward the rear end side by the wind force applied at a high wind speed of a predetermined wind speed or higher.
前記連動ピッチ変更機構は、
前記主軸と共にこの主軸の周りを回転する錘を含み、上記回転によって上記錘に生じた遠心力で各々の前記ブレードを連動して前記低ピッチ角側に回動させる遠心力利用機構であり、
前記ピッチ戻し機構は、
前記高風速時に、前記スピナーを前記後端側へ変位させる力で、上記ブレードを回動させる上記遠心力の少なくとも一部を相殺して、上記ブレードを前記高ピッチ角側に回動させる遠心力相殺機構である
風力原動機。 The wind power prime mover according to claim 1,
The interlocking pitch changing mechanism is
A centrifugal force utilization mechanism that includes a weight that rotates around the main shaft together with the main shaft, and that rotates each blade to the low pitch angle side in conjunction with the centrifugal force generated in the weight by the rotation.
The pitch return mechanism is
Centrifugal force that causes the blade to rotate toward the high pitch angle by offsetting at least part of the centrifugal force that causes the blade to rotate with a force that displaces the spinner toward the rear end at the high wind speed. Wind power prime mover, which is the offset mechanism.
前記ブレードの基端部を、上記ブレード軸線の周りに回動可能に、前記主軸に保持する保持部材を備え、
前記遠心力利用機構は、
各々の上記ブレードの上記基端部に形成された複数の第1傘歯車と、
上記ブレードの上記基端部よりも前記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車と、
上記ブレードの上記基端部、上記第1傘歯車、及び上記第2傘歯車のいずれかに連結した前記錘であって、前記遠心力で直接または上記第1傘歯車及び上記第2傘歯車を介して、各々の上記ブレードを前記低ピッチ角側に回動させる前記錘と、を有する
風力原動機。 The wind power prime mover according to claim 2,
A holding member for holding the base end portion of the blade on the main shaft so as to be rotatable around the blade axis;
The centrifugal force utilization mechanism is:
A plurality of first bevel gears formed at the base end of each of the blades;
A second bevel gear that is rotatably arranged around the main shaft on the tip side in the main axis direction from the base end portion of the blade, and meshes with each of the plurality of first bevel gears;
The weight connected to any one of the base end portion of the blade, the first bevel gear, and the second bevel gear, and the first bevel gear and the second bevel gear may be directly or by the centrifugal force. And a weight for rotating each of the blades toward the low pitch angle side.
前記スピナー保持機構は、
前記スピナーを、前記主軸線方向に進退可能としつつ、前記主軸の周りを回転自在に保持してなり、
上記スピナーは、回転しない、または自身に加わる風力によって上記主軸とは逆方向に回転する形態とされてなり、
前記遠心力相殺機構は、
前記高風速時に、上記スピナーを上記主軸線方向の前記後端側へ変位させる前記力で、上記スピナーを直接または間接に前記第2傘歯車に当接させ、上記主軸と同方向に回転している上記第2傘歯車の回転を減速させて、前記ブレードを前記高ピッチ角側に回動させる構成としてなる
風力原動機。 A wind power prime mover according to claim 3,
The spinner holding mechanism is
The spinner is rotatably held around the main axis while being able to advance and retreat in the main axis direction,
The spinner is configured not to rotate or to rotate in the direction opposite to the main shaft by wind force applied to itself.
The centrifugal force canceling mechanism is
At the time of the high wind speed, the spinner is brought into contact with the second bevel gear directly or indirectly by the force that displaces the spinner toward the rear end in the main axis direction, and rotates in the same direction as the main shaft. A wind power prime mover configured to decelerate rotation of the second bevel gear and rotate the blade to the high pitch angle side.
前記遠心力相殺機構は、
前記スピナーに設けられ上記スピナーの移動と共に前記主軸線方向に移動する移動側磁石と、上記主軸線方向に自身の位置が固定された固定側磁石との間に生じる反発力及び吸引力の少なくともいずれかを用いて、上記スピナーを上記主軸線方向の前記後端側へ変位させ、上記スピナーが直接または間接に上記第2傘歯車に当接する力を増加させる構成とされてなる
風力原動機。 The wind power prime mover according to claim 4,
The centrifugal force canceling mechanism is
At least one of repulsive force and attractive force generated between a moving magnet provided in the spinner and moving in the main axis direction along with the movement of the spinner and a fixed magnet whose position is fixed in the main axis direction A wind power prime mover in which the spinner is displaced toward the rear end in the main axis direction to increase the force with which the spinner directly or indirectly contacts the second bevel gear.
前記主軸に固定され、前記ブレードの基端部を前記ブレード軸線の周りに回動可能に保持する保持部材を備え、
前記スピナー保持機構は、
前記スピナーを、前記主軸線方向に進退可能としつつ、上記主軸と一体に回転する形態に保持してなり、
前記連動ピッチ変更機構は、
各々の上記ブレードの上記基端部に形成された複数の第1傘歯車と、
上記ブレードの上記基端部よりも上記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車と、
上記第2傘歯車と上記スピナーとを結び、前記所定風速未満の風速範囲において、上記スピナーに加わる前記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の前記後端側に移動するほど、上記第2傘歯車を、この第2傘歯車を回動させたときに各々の上記ブレードのピッチ角が小さくなる低ピッチ角方向に、回動させる低ピッチ結合回動機構と、を有し、
前記ピッチ戻し機構は、
上記第1傘歯車と、
上記第2傘歯車と、
上記第2傘歯車と上記スピナーとを結び、上記所定風速以上の前記高風速時において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記低ピッチ角方向とは逆の高ピッチ角方向に、上記第2傘歯車を回動させる高ピッチ結合回動機構と、を有する
風力原動機。 The wind power prime mover according to claim 1,
A holding member fixed to the main shaft and holding the base end portion of the blade so as to be rotatable around the blade axis;
The spinner holding mechanism is
The spinner is held in a form that rotates integrally with the main shaft while being able to advance and retreat in the main axis direction,
The interlocking pitch changing mechanism is
A plurality of first bevel gears formed at the base end of each of the blades;
A second bevel gear that is rotatably arranged around the main shaft on the tip side in the main axis direction from the base end portion of the blade, and meshes with each of the plurality of first bevel gears;
The second bevel gear is connected to the second bevel gear and the spinner so that the spinner moves toward the rear end in the main axis direction by the wind force applied to the spinner in a wind speed range less than the predetermined wind speed. A low-pitch coupling rotation mechanism that rotates the second bevel gear in a low pitch angle direction in which the pitch angle of each of the blades is reduced when the second bevel gear is rotated,
The pitch return mechanism is
The first bevel gear;
The second bevel gear;
The second bevel gear and the spinner are connected, and the lower the pitch the more the spinner moves to the rear end side in the main axis direction by the wind force applied to the spinner at the high wind speed than the predetermined wind speed. A wind power prime mover having a high pitch coupling and rotating mechanism for rotating the second bevel gear in a high pitch angle direction opposite to the angular direction.
前記低ピッチ結合回動機構及び前記高ピッチ結合回動機構は、
前記第2傘歯車のうち、複数の前記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車本体から前記主軸の周囲を前記主軸線方向の前記先端側に延びる筒状の歯車側筒部と、
前記スピナーのうち、上記主軸の周囲を上記主軸線方向の前記後端側に延び、上記歯車側筒部の径方向内側または径方向外側に位置するスピナー側筒部とを有し、
上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち一方は、上記主軸線方向に延びると共に周方向にも変移している有底または貫通した溝を含み、
上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち他方は、上記溝に係合して相対的に移動する突起を含み、
上記歯車側筒部と上記スピナー側筒部のうち、上記低ピッチ結合回動機構をなす部位では、
前記風速が前記所定風速未満のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第1移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が前記低ピッチ角方向に回動する形態とされ、
上記歯車側筒部と上記スピナー側筒部のうち、上記高ピッチ結合回動機構をなす部位では、
上記風速が上記所定風速以上のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第2移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が前記高ピッチ角方向に回動する形態とされてなる
風力原動機。 The wind power prime mover according to claim 6,
The low pitch coupling rotation mechanism and the high pitch coupling rotation mechanism are:
Of the second bevel gear, a cylindrical gear side tube portion extending around the main shaft from the second bevel gear body that meshes with each of the plurality of first bevel gears to the tip side in the main axis direction;
Among the spinners, the periphery of the main shaft extends to the rear end side in the main axis direction, and has a spinner side cylindrical portion positioned on the radially inner side or radially outer side of the gear side cylindrical portion,
One of the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part includes a bottomed or penetrating groove extending in the main axis direction and also changing in the circumferential direction,
The other of the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part includes a protrusion that relatively moves by engaging with the groove,
Among the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part, in the part forming the low pitch coupling rotation mechanism,
In the first movement range in which the protrusion relatively moves in the groove with the movement of the spinner when the wind speed is less than the predetermined wind speed, the groove includes the spinner side cylinder portion on the rear end side. The second bevel gear is configured to rotate in the low pitch angle direction as it moves to
Among the gear-side cylinder part and the spinner-side cylinder part, in the part that forms the high pitch coupling rotation mechanism,
In the second movement range in which the protrusion relatively moves in the groove as the spinner moves when the wind speed is equal to or higher than the predetermined wind speed, the groove has the spinner side cylindrical portion on the rear end side. A wind power prime mover in which the second bevel gear rotates in the high pitch angle direction as it moves to.
上記ブレードよりも上記主軸に沿う主軸線方向の先端側に配置されたスピナーと、
上記スピナーを上記主軸線方向に進退可能に、かつ、上記主軸と一体に回転する形態に保持すると共に、上記スピナーを上記主軸線方向の上記先端側に向けて付勢し、上記主軸線方向の上記先端側から上記スピナーに加わる風力の大きさに応じて、上記スピナー自身が上記主軸線方向の後端側に移動するように構成されたスピナー保持機構と、
所定風速未満の風速範囲において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記ブレードを低ピッチ角側に回動させ、
上記所定風速以上の風速範囲において、上記スピナーに加わる上記風力により上記スピナーが上記主軸線方向の上記後端側に移動するほど、上記ブレードを高ピッチ角側に回動させる
スピナー移動ピッチ変更機構と、を備える
風力原動機。 A variable pitch wind power generator having a plurality of blades extending radially outward of the main shaft and connected to the main shaft so as to be rotatable about its own blade axis,
A spinner disposed on the front end side in the main axis direction along the main axis from the blade;
The spinner is held so as to be movable back and forth in the main axis direction and rotated integrally with the main shaft, and the spinner is urged toward the distal end side in the main axis direction, A spinner holding mechanism configured so that the spinner itself moves to the rear end side in the main axis direction according to the magnitude of wind force applied to the spinner from the tip side;
In a wind speed range below a predetermined wind speed, the blade is rotated toward the low pitch angle side as the spinner moves toward the rear end side in the main axis direction by the wind force applied to the spinner,
A spinner movement pitch changing mechanism that rotates the blade to a higher pitch angle side as the spinner moves to the rear end side in the main axis direction by the wind force applied to the spinner in a wind speed range equal to or higher than the predetermined wind speed; , Equipped with a wind power prime mover.
前記スピナー移動ピッチ変更機構は、
各々の上記ブレードの基端部に形成された複数の第1傘歯車と、
上記ブレードの基端部よりも前記主軸線方向の前記先端側に、上記主軸の周りに回転自在に配置され、
複数の上記第1傘歯車とそれぞれ噛み合う第2傘歯車本体及び、
前記主軸の周囲を上記主軸線方向の上記先端側に延びる筒状の歯車側筒部を含む
第2傘歯車と、
前記スピナーのうち、上記主軸の周囲を上記主軸線方向の前記後端側に延び、上記歯車側筒部の径方向内側または径方向外側に位置するスピナー側筒部と、を有し、
上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち一方は、上記主軸線方向に延びると共に周方向にも変移している有底または貫通した溝を含み、
上記歯車側筒部及び上記スピナー側筒部のうち他方は、上記溝に係合して相対的に移動する突起を含み、
風速が前記所定風速未満のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第1移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が低ピッチ角方向に回動する形態とされ、
上記風速が上記所定風速以上のときに、上記スピナーの移動に伴って上記突起が上記溝内を相対的に移動する第2移動範囲において、上記溝は、上記スピナー側筒部が上記後端側に移動するほど上記第2傘歯車が高ピッチ角方向に回動する形態とされてなる
風力原動機。 A wind power prime mover according to claim 8,
The spinner moving pitch changing mechanism is
A plurality of first bevel gears formed at the base end of each of the blades;
It is rotatably arranged around the main shaft on the tip side in the main axis direction from the base end portion of the blade,
A second bevel gear body meshing with each of the plurality of first bevel gears;
A second bevel gear including a cylindrical gear side tube portion extending around the main shaft toward the tip side in the main axis direction;
Among the spinners, there is a spinner side cylinder portion that extends around the main shaft to the rear end side in the main axis direction, and is located on the radially inner side or radially outer side of the gear side cylinder portion,
One of the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part includes a bottomed or penetrating groove extending in the main axis direction and also changing in the circumferential direction,
The other of the gear side cylinder part and the spinner side cylinder part includes a protrusion that relatively moves by engaging with the groove,
When the wind speed is less than the predetermined wind speed, in the first movement range in which the protrusion relatively moves in the groove with the movement of the spinner, the groove has the spinner side cylindrical portion on the rear end side. The second bevel gear is configured to rotate in the low pitch angle direction as it moves,
In the second movement range in which the protrusion relatively moves in the groove as the spinner moves when the wind speed is equal to or higher than the predetermined wind speed, the groove has the spinner side cylindrical portion on the rear end side. A wind power prime mover in which the second bevel gear rotates in the high pitch angle direction as it moves to.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101723175B1 (en) * | 2016-10-24 | 2017-04-05 | 주식회사 와이이씨 | An apparatus for controlling pitch of blades for wind generator |
CN109356796A (en) * | 2018-12-18 | 2019-02-19 | 宝鸡文理学院 | A kind of novel hydraulic driven wind power generator group |
CN111005913A (en) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 北京三力新能科技有限公司 | Variable-pitch hydraulic station motor control protection method |
CN116950847A (en) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 华能山西综合能源有限责任公司 | Multi-blade wind driven generator |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5476740A (en) * | 1977-11-30 | 1979-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wind mill of wind force generator, etc. |
US4257740A (en) * | 1979-01-15 | 1981-03-24 | Duez Wayne G | Speed governing hub for windmill |
JPS5783672A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-25 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Pitch control device of propeller type wind mill |
JP2010127278A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | National Cheng Kung Univ | Blade pitch controlling apparatus and application thereof |
JP2012102721A (en) * | 2010-10-14 | 2012-05-31 | Birumen Kagoshima:Kk | Wind turbine for wind power generation apparatus, and wind power generation apparatus |
-
2013
- 2013-04-25 JP JP2013093016A patent/JP6172739B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5476740A (en) * | 1977-11-30 | 1979-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wind mill of wind force generator, etc. |
US4257740A (en) * | 1979-01-15 | 1981-03-24 | Duez Wayne G | Speed governing hub for windmill |
JPS5783672A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-25 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Pitch control device of propeller type wind mill |
JP2010127278A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | National Cheng Kung Univ | Blade pitch controlling apparatus and application thereof |
JP2012102721A (en) * | 2010-10-14 | 2012-05-31 | Birumen Kagoshima:Kk | Wind turbine for wind power generation apparatus, and wind power generation apparatus |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101723175B1 (en) * | 2016-10-24 | 2017-04-05 | 주식회사 와이이씨 | An apparatus for controlling pitch of blades for wind generator |
WO2018079863A1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-05-03 | 주식회사 와이이씨 | Blade pitch adjustment device for wind power generator |
CN109356796A (en) * | 2018-12-18 | 2019-02-19 | 宝鸡文理学院 | A kind of novel hydraulic driven wind power generator group |
CN109356796B (en) * | 2018-12-18 | 2023-12-08 | 宝鸡文理学院 | Novel hydraulic transmission wind generating set |
CN111005913A (en) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 北京三力新能科技有限公司 | Variable-pitch hydraulic station motor control protection method |
CN116950847A (en) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 华能山西综合能源有限责任公司 | Multi-blade wind driven generator |
CN116950847B (en) * | 2023-09-19 | 2024-02-20 | 华能山西综合能源有限责任公司 | Multi-blade wind driven generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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