JP2018003816A - 風車駆動システム及び風車 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動装置及びリングギアに対して過大な負荷が作用することを防ぐことができる風車駆動システム及び風車を提供する。【解決手段】風車駆動システム５は、複数の駆動装置１０、状態量検出手段、リングギア制動部及び制御手段を備える。複数の駆動装置１０は第１構造体（ナセル１０３）に設けられ、第２構造体（タワー１０２）にはリングギア１０７が設けられる。各駆動装置１０は、動力を出力するモータ駆動部と、減速部とを有する。状態量検出手段は、各駆動装置１０の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷を駆動装置１０毎に検出する。制御手段は、上記負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度が許容範囲から外れる場合、上記負荷のばらつきの程度が増大しないように、モータ駆動部を制御する第１の制御処理及び／又はリングギア制動部を制御する第２の制御処理を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の駆動装置によってリングギアを駆動する風車駆動システム及び風車に関する。

風力発電装置等に用いられる風車において各ブレードを効率的に回転させるために、一般には、ロータに対する各ブレードの角度が風速に応じて変えられるピッチ制御が行われるとともに、複数のブレード及びロータの向きが風向きに応じて変えられるヨー制御が行われる。

これらのピッチ制御やヨー制御には比較的大きな駆動力が必要とされるため、通常は複数の駆動装置が使われる。すなわち、１つのリングギアの周囲に複数の駆動装置を配置し、各駆動装置が出力部を介してリングギアに回転力を与えることでリングギアが回転し、リングギアの当該回転によってピッチ制御やヨー制御が行われる。これらの複数の駆動装置にかかる負荷は必ずしも駆動装置間で同じにはならず、特定の駆動装置の負荷が他の駆動装置の負荷よりも大きくなってしまうことがあり、場合によっては、想定以上の過大な負荷が特定の駆動装置及びリングギアにかかってしまうことがある。過大な負荷が風車の各要素に作用すると破損等の不具合が各要素に生じうるため、そのような不具合を未然に回避することが好ましい。

例えば特許文献１は、ナセル及びロータのタワーに対する位置を制御するヨー駆動手段がタワー及びナセルの連結部に設置されている風力発電装置を開示する。この風力発電装置におけるヨー駆動手段は、ヨー駆動力の伝達を解除する解除手段を有する。この解除手段によって、ヨー駆動装置の故障によるヨー制御トラブルの影響を抑えて利用可能率の向上が図られている。

特開２０１５−１４０７７７号公報

上述のピッチ制御やヨー制御において、ロータに対する各ブレードの角度を固定したり、複数のブレード及びロータの向きを固定したりする場合には、リングギアが停止される。リングギアが停止している間も、各駆動装置の出力部はリングギアに噛み合った状態を維持しており、リングギアの歯と各駆動装置の出力部の歯との間の相対位置に応じて、リングギアと各出力部とが接触して相互間に応力（負荷）が発生することがある。特に、モータ制動部がモータ駆動部の駆動軸に対して回転を制動する力を付与することで各駆動装置の出力部の回転位置が積極的に固定されている場合には、リングギアと各出力部との間における負荷が大きくなりやすい。例えば台風の場合のように通常以上の力を持つ風が吹き付けられる場合には、リングギアと各出力部との間における負荷が意図せずに大きくなってしまうことがある。

ピッチ制御やヨー制御を行うために複数の駆動装置によってリングギアを駆動する際に、各駆動装置の出力部とリングギアとの間のバックラッシュ（隙間）の大きさにばらつきが存在することに起因して、複数の駆動装置のうちの特定の駆動装置にかかる負荷が過大になることがある。近年、風車の大出力化に伴い、リングギアを駆動させる駆動装置の数を増やす必要があり、上記問題は、特に顕著になってきた。例えば、停止している風車に対して風等の外力が加えられてリングギアが回転させられる際に、各駆動装置の出力部とリングギアとの間には負荷が作用する。このような場合に、各駆動装置とリングギアとの間のバックラッシュの大きさは駆動装置毎に異なるため、出力部とリングギアとの間に作用する負荷は駆動装置間でばらついてしまう。このように、バックラッシュに起因して、出力部とリングギアとの間に作用する負荷が駆動装置間でばらつくことで、相対的に大きな負荷が作用する駆動装置と、相対的に小さな負荷が作用する駆動装置とが存在することになる。

リングギアと噛み合う全ての駆動装置に均等に負荷が作用している場合には、駆動装置間で負荷が均等化され、各駆動装置に作用する負荷の大きさを抑えることができる。しかしながら実際には、上述のようにバックラッシュの大きさが駆動装置間でばらついていることで、他の駆動装置よりも大きな負荷が作用する特定の駆動装置が存在する。そのような特定の駆動装置には負荷が局所的に集中し、当該特定の駆動装置だけではなくリングギアにも過大な負荷が作用して、最終的には駆動装置及びリングギアの破損等の不具合を招きうる。また相対的に大きな負荷が特定の駆動装置に対して継続的に作用すると、その特定の駆動装置には通常よりも大きな負荷がかかり、結果的には装置寿命が短縮化される。

このような応力（負荷）の局所的な集中や装置寿命の短縮化は、上述の特許文献１の解除手段のような駆動力の伝達を解除可能な動力遮断機構、いわゆるクラッチ構造体を各駆動装置に設ける場合にも同様に起こりうる。すなわち、複数の駆動装置のうちの１つの駆動装置においてヨー駆動力の伝達が解除されてその駆動装置が実質的に機能しなくなった場合には、他の駆動装置の負荷が増大する。この場合、当該他の駆動装置間において出力部とリングギアとの間に作用する負荷がばらついていると、相対的に大きな負荷が作用する駆動装置に対してより大きな負荷が作用し、過大な負荷が特定部位に対して局所的に集中したり、装置寿命がより一層早まったりする。

とりわけリングギアは大型で高価なデバイスであり、リングギアの修理及び交換には多大な時間、労力及びコストが必要になるため、リングギアの破損等の不具合は可能な限り未然に防ぐことが好ましい。そのため、複数の駆動装置によってリングギアの駆動及び停止を行う場合には、リングギアに局所的に大きな負荷が作用することを防いでリングギアの破損等の不具合を回避することが望ましい。特に、各駆動装置にかかる負荷のばらつきを抑えてそのような負荷の大きさを駆動装置間でバランス良く均等化させることは、リングギアに対して局所的に過大な負荷が作用することを防ぐ観点から望ましい。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、駆動装置及びリングギアに対して過大な負荷が作用することを防ぐことができる風車駆動システム及び風車を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、相対的に回転移動する第１構造体及び第２構造体のうちの第１構造体に設けられ、第２構造体に設けられるリングギアと噛み合う噛み合い部を有する複数の駆動装置であって、動力を出力するモータ駆動部と、モータ駆動部からの動力が伝達される減速部とをそれぞれが有する複数の駆動装置と、リングギアを制動するリングギア制動部と、複数の駆動装置の各々の噛み合い部とリングギアとの間における負荷を、駆動装置毎に検出する状態量検出手段と、状態量検出手段が検出する駆動装置毎の負荷に基づいて、モータ駆動部及びリングギア制動部のうち少なくともいずれかを制御する制御手段と、を備え、制御手段は、状態量検出手段の検出結果に基づいて負荷の複数の駆動装置間でのばらつきの程度が許容範囲から外れる場合には、負荷の複数の駆動装置間でのばらつきの程度が増大しないようにモータ駆動部を制御する第１の制御処理、及びリングギア制動部からリングギアにもたらされる制動力を増大または減少させるようにリングギア制動部を制御する第２の制御処理のうち少なくともいずれかを行う風車駆動システムに関する。

複数の駆動装置の各々は、締結具を介して第１構造体に固定されており、状態量検出手段は、締結具に作用する力量を測定することによって負荷を検出してもよい。

状態量検出手段は、減速部に作用する力量を測定することによって負荷を検出してもよい。特に、状態量検出手段は、減速部のケースにかかる曲げ応力、ねじれ応力等を検出してもよい。

制御手段は、第１の制御処理において、複数の駆動装置の各々のモータ駆動部の回転またはトルクを調整してもよい。

制御手段は、複数の駆動装置のうち負荷が最も大きい駆動装置の負荷を低減するように、第１の制御処理を行ってもよい。

複数の駆動装置の各々は、モータ駆動部を制動するモータ制動部を更に有し、制御手段は、第１の制御処理を行う際には、モータ駆動部及びモータ制動部を制御してもよい。

リングギア制動部は、キャリパーブレーキ機構を具備し、制御手段は、第２の制御処理においてキャリパーブレーキ機構を制御してもよい。

制御手段は、状態量検出手段が検出する駆動装置毎の負荷の大きさに基づいて、第１の制御処理及び第２の制御処理のうち少なくともいずれかを行うか否かを決定してもよい。

本発明の他の態様は、相対的に回転移動する第１構造体及び第２構造体と、第２構造体に設けられるリングギアと、上記の風車駆動システムと、を備える風車に関する。

本発明によれば、駆動装置及びリングギアに対して過大な負荷が作用することを防ぐことができる。

図１は、風車の斜視図である。 図２は、タワー及びナセルの一部を示す断面図である。 図３は、図２に示す可動部分における駆動装置の配置を示す平面図である。 図４は、駆動装置を側方から見た図であり、部分的に断面状態が示されている。 図５は、駆動装置の据え付け部を示す図であり、部分的に断面状態が示されている。 図６は、電動機の一部断面を模式的に示す図である。 図７は、制御装置の機能構成を説明するためのブロック図である。 図８は、制御処理フローの一例を示す図である。 図９は、制御処理フローの他の例を示す図である。 図１０は、図８及び図９に示す制御処理フローの応用例を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図面中には、図示と理解のしやすさの便宜上、縮尺及び寸法比等を、実物のそれらから適宜変更又は誇張されている部分がある。

図１は、風車１０１の斜視図である。図２は、タワー１０２及びナセル１０３の一部を示す断面図である。なお図２において駆動装置１０は、断面ではなく外形が図示されている。図３は、図２に示す可動部分における駆動装置１０の配置を示す平面図である。図４は、駆動装置１０を側方から見た図であり、部分的に断面状態が示されている。図５は、駆動装置１０の据え付け部を示す図であり、部分的に断面状態が示されている。

駆動装置１０は、風車１０１のタワー１０２に対して回転可能に設置されたナセル１０３を駆動し、或いはナセル１０３に取り付けられたロータ１０４に対してピッチ方向に揺動可能に設置されたブレード１０５を駆動することができる。すなわち、駆動装置１０は、タワー１０２に対してナセル１０３を回転させるようにヨー駆動を行うヨー駆動装置として用いることができ、さらにロータ１０４に対してブレード１０５の軸部を回転させるようにピッチ駆動を行うピッチ駆動装置としても用いることができる。以下の説明では駆動装置１０をヨー駆動装置として用いる場合について例示するが、駆動装置１０をピッチ駆動装置として用いる場合についても同様に本発明を適用することが可能である。

図１に示すように、風車１０１は、タワー１０２、ナセル１０３、ロータ１０４及びブレード１０５等を備える。タワー１０２は、地上から鉛直方向上向きに延在する。ナセル１０３は、タワー１０２の上部に対して回転可能に設置される。タワー１０２に対するナセル１０３の回転は、タワー１０２の長手方向を回転中心とするヨー回転である。ナセル１０３は、複数の駆動装置１０によって駆動され、タワー１０２に対して回転する。ナセル１０３の内部には、風力発電に必要な機器類が設置され、例えば動力伝達軸や当該動力伝達軸に接続された発電機等が配置される。ロータ１０４は、動力伝達軸に接続され、ナセル１０３に対して回転可能となっている。ブレード１０５は複数枚（図１に示された例では、３枚）設けられており、各ブレード１０５は、ロータ１０４のナセル１０３に対する回転軸線を中心とする放射方向へ、当該ロータ１０４から延在する。これらの複数のブレード１０５は、相互に等角度で配設されている。

なお、各ブレード１０５は、ピッチ方向に回転可能であり、その長手方向を中心としてロータ１０４に対して回転可能となっている。各ブレード１０５のロータ１０４との接続箇所は可動部分となっており、各ブレード１０５及びロータ１０４は相対的に回転移動することができる。ブレード１０５は、ピッチ駆動装置として設けられた駆動装置によって回転駆動され、このピッチ駆動装置としての駆動装置は、後述するヨー駆動装置としての駆動装置１０と同様に構成される。

ナセル１０３は、図２に示すように、その底部１０３ａにおいて、タワー１０２の上部に対して軸受１０６を介して回転可能に設置されている。タワー１０２の上部には、内周に内歯が形成されたリングギア１０７が固定されている。リングギア１０７の歯は、その内周に設けられた内歯に限らず、その外周に設けられた外歯であってもよい。各図面において、リングギア１０７の各歯の図示は省略されている。

複数の駆動装置１０は、図２及び図３に示すように、相対的に回転移動するナセル１０３（第１構造体）及びタワー１０２（第２構造体）のうち、ナセル１０３に設けられている。各駆動装置１０は、タワー１０２に設けられるリングギア１０７の歯と噛み合う噛み合い部２４ａを有する。各駆動装置１０は、図４に示すように、後述のモータ駆動部及びモータ制動部を含む電動機２３と、当該電動機２３（特にモータ駆動部）からの動力が伝達される減速部２５とを具備する。モータ駆動部は回転動力を出力し、モータ制動部はこのモータ駆動部を制動してモータ駆動部から出力される回転動力を低減することができる。なお、ここでいう制動は広義に解釈され、止まっているものの停止状態を保持すること、及び、動いているものを制止することが、制動の定義に含まれる。

このような構成を有する各駆動装置１０の駆動により、風車１０１の可動部分の一方であるナセル１０３（第１構造体）を、風車１０１の可動部分の他方であるタワー１０２（第２構造体）に対して回転させることができる。特に上述の風車駆動システム５に含まれる複数の駆動装置１０を同期して動作させることで十分な大きさの駆動力が確保され、重量物であるナセル１０３をタワー１０２に対して適切に回動させることができる。なお、各駆動装置１０は、後述の制御装置１１０（制御手段；図７参照）から電動機２３（モータ駆動部及びモータ制動部）に送られる制御信号に基づいて動作する。

図３に示すように、リングギア１０７は、円周状に形成され、中心軸線Ｃｍを有する。ナセル１０３は、リングギア１０７の中心軸線Ｃｍを中心として回転する。図示された例において、リングギア１０７の中心軸線Ｃｍは、タワー１０２の長手方向と一致している。以下では、リングギア１０７の中心軸線Ｃｍと平行な方向を、単に、「軸方向ｄｌ」とも呼ぶ。

リングギア１０７の近傍には、リングギア１０７の回転動を制動することができるリングギア制動部６０が設けられている。リングギア制動部６０は、後述の制御装置１１０（制御手段；図７参照）の制御下で、リングギア１０７に付与する制動力の大きさを変えることができる。例えばリングギア制動部６０は、リングギア１０７に対して制動力を全く付与しないモード、リングギア１０７に対して相対的に小さな力の制動力を付与するモード、及びリングギア１０７に対して相対的に大きな力の制動力を付与するモードを、制御装置１１０に制御されて切り換えることができる。このリングギア制動部６０の具体的な構成は特に限定されないが、典型的には、ブレーキシューとして機能する摩擦体をリングギア１０７に押し当てることで所望の制動力を得るキャリパーブレーキ機構をリングギア制動部６０は採用することができる。

図示された風車１０１では、図３に示すように、リングギア１０７の中心軸線Ｃｍを中心として回転対称に配置された一対の風車駆動システム５が設けられている。各風車駆動システム５は、３つの駆動装置１０を含む。一対の風車駆動システム５に含まれる合計６つの駆動装置本体２０は、リングギア１０７の中心軸線Ｃｍを中心とする円周ｃｌ１（図３参照）に沿って配置される。各風車駆動システム５に含まれる３つの駆動装置１０は、円周ｃｌ１に沿って、一定の間隔をあけて配列されている。

各駆動装置１０は、ナセル１０３に固定された駆動装置本体２０を有する。各駆動装置１０は、図５に示すように、駆動装置本体２０のフランジ２２に形成された貫通孔２２ａを通過するようにして配置される締結具３０を介してナセル１０３（第１構造体）に固定されている。さらに、駆動装置１０は、駆動装置本体２０の異常を発見するためのセンサ４０（図５参照）を有する。このセンサ４０は、締結具３０の状態の変化を測定するセンサであり、後述のように各駆動装置１０の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における応力（負荷）を間接的に検出することができる。このセンサ４０の取り付け位置としては、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷以外の外乱が作用しない場所或いは作用し難い場所が好ましく、具体的には、例えば、ケース２１がより好ましい。

図４に示すように、駆動装置本体２０は、リングギア１０７と噛み合う噛み合い部２４ａを有する出力軸２４と、出力軸２４を回転可能に保持するケース２１と、ケース２１に固定された電動機２３と、を具備する。また駆動装置本体２０は、ケース２１内に収容された減速部２５であって、電動機２３と出力軸２４とを連結する減速部２５をさらに具備する。減速部２５は、電動機２３からの入力（回転動力）を減速しつつトルクを増大して出力軸２４に伝達する。このような減速部２５の具体的な構成は特に限定されないが、典型的には、偏心揺動歯車型の減速機構、遊星歯車型の減速機構、或いは偏心揺動歯車型と遊星歯車型とが組み合わされた減速機構を減速部２５において採用することができる。

減速部２５から離間する側となる出力軸２４の端部はケース２１から延出し、出力軸２４のこの延出部分に噛み合い部２４ａが形成されている。図２及び図５に示すように、出力軸２４はナセル１０３の底部１０３ａに形成された貫通穴１０３ｂを貫通し、噛み合い部２４ａはリングギア１０７と噛み合っている。噛み合い部２４ａはリングギア１０７に応じた形状を有する。一例として、噛み合い部２４ａは、リングギア１０７の内歯と噛み合う外歯を有するピニオンギアとして形成することができる。駆動装置１０は、出力軸２４の回転軸線Ｃｒと一致する長手方向軸線を有する。駆動装置１０がナセル１０３に固定された状態において、出力軸２４の回転軸線Ｃｒは風車１０１の軸方向ｄｌと平行となる。

ケース２１は、図４に示すように筒状に形成され、図５に示すようにその長手方向軸線が回転軸線Ｃｒ上に位置するように配置される。ケース２１は、回転軸線Ｃｒに沿った両端が開口している。出力軸２４の噛み合い部２４ａは、タワー１０２側のケース２１の開口から露出している。タワー１０２とは反対側のケース２１の開口に、電動機２３が取り付けられている。またケース２１はフランジ２２を有し、本例のフランジ２２は、図３に示すように環状に形成され、出力軸２４の回転軸線Ｃｒを中心とする円周ｃｌ３に沿って延在する。図４及び図５に示すように、フランジ２２には、軸方向ｄｌへ延在する貫通孔２２ａが形成されている。貫通孔２２ａは、出力軸２４の回転軸線Ｃｒを中心とする円周上に多数形成されており、図示された例では１２個の貫通孔２２ａが形成されている。

締結具３０は、駆動装置本体２０のフランジ２２に形成された貫通孔２２ａを通過して、フランジ２２を貫通している。図５に示す例において、締結具３０は、ボルト３０ａ及びナット３０ｂを有する。ボルト３０ａは、駆動装置本体２０のフランジ２２及びナセル１０３の底部１０３ａを貫通する。ナット３０ｂは、ナセル１０３の側からボルト３０ａに螺合する。ボルト３０ａ及びナット３０ｂの組み合わせによって構成される締結具３０は、駆動装置本体２０の貫通孔２２ａ毎に設けられている。図示の例では、各駆動装置本体２０が、１２個の締結具３０によって、１２箇所でナセル１０３に取り付けられている。

なお、締結具３０は図示された例に限られず、ナット３０ｂを用いることに代えて、ボルト３０ａの雄ねじが螺合可能な雌ねじが、ナセル１０３の貫通穴に形成されていてもよい。この場合、締結具３０はボルト３０ａによって構成され、ボルト３０ａの雄ねじがナセル１０３の貫通穴の雌ねじに噛み合うことで、駆動装置本体２０をナセル１０３に固定することができる。

センサ４０は、締結具３０の状態の変化を計測し、締結具３０に作用する力量を直接的又は間接的に測定することができる。具体的には、センサ４０は、締結具３０に負荷される荷重、締結具３０のナセル１０３に対する変位、及び、締結具３０のナセル１０３に対する相対位置の一以上を計測する既知のセンサによって構成されうる。図示された例では、軸力覚センサがセンサ４０として用いられ、締結具３０にかかる特定の方向への荷重（軸力）を計測することができる。その他の例として、磁気センサや光電センサをセンサ４０として用いることにより、締結具３０の位置及び変位を非接触にて計測することが可能となる。

図５に示すように、センサ４０は、治具４９を用いて、可動部分の一方、すなわちナセル１０３に対して固定して保持されている。センサ４０を構成する軸力覚センサは、締結具３０を構成するボルト３０ａの頭部に当接する。ただし、この例に限られず、センサ４０が、図５に二点鎖線で示すようにボルト３０ａの頭部とは逆側の先端部に当接してもよいし、センサ４０がナット３０ｂに当接してもよい。また、センサ４０は、ナセル１０３とケース２１とを締結している締結ボルトにかかる負荷を検出してもよい。

センサ４０は、後述の制御装置１１０（図７参照）に電気的に接続され、センサ４０から出力される計測結果に関する電気信号は、制御装置１１０に送信される。制御装置１１０が、センサ４０から出力される電気信号を監視することにより、締結具３０にかかる荷重の変化や締結具３０の変位を把握することが可能となる。制御装置１１０は、センサ４０での計測結果に基づき、駆動装置１０等の風車１０１の各種の構成要素を制御することができる。

次に、電動機２３（モータ駆動部及びモータ制動部）について説明する。

図６は、電動機２３の一部断面を模式的に示す図である。

モータ駆動部４８及びモータ制動部５０を具備する電動機２３は駆動装置１０毎に設けられ、１つのモータ駆動部４８に対して１つのモータ制動部５０が取り付けられる。モータ駆動部４８は、制御装置１１０（図７参照）からの指令に基づいて、駆動軸４８ａの回転数を制御可能な任意のモータ装置によって構成可能である。モータ制動部５０は、制御装置１１０（図７参照）からの指令に基づいて、モータ駆動部４８の駆動軸４８ａの回転を制動し、或いは、駆動軸４８ａの制動を解除する電磁ブレーキとしての機構を有する。駆動軸４８ａの回転が制動されている状態では、駆動軸４８ａの回転数が低減され、最終的には駆動軸４８ａの回転を完全に停止することができる。一方、駆動軸４８ａの制動が解除されている状態では、駆動軸４８ａは、モータ制動部５０によって制動されることなく、基本的には、モータ駆動部４８に供給される電力に応じた本来の回転数によって回転することができる。モータ駆動部４８の駆動軸４８ａからの回転動力は、減速部２５を介して出力軸２４に伝達される。なお、上記の説明では、モータ駆動部４８の駆動軸４８ａの回転数を制御することにより、駆動装置の各々の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷ばらつきを低減する方法について説明したが、上記方法に限定されるものではない。例えば、モータ駆動部４８の駆動軸４８ａのトルクを制御することにより、駆動装置の各々の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷ばらつきを低減することも可能である。このようなモータ駆動部４８の駆動軸４８ａ回転数やトルクを制御する方法は特に限定されないが、例えば、モータ駆動部４８に印加する電圧及びモータ駆動部４８に供給する電流のうちの少なくとも１つを調整することで、駆動軸４８ａ回転数やトルクを制御することが可能である。

本例のモータ制動部５０は、モータ駆動部４８のカバー７２のうち減速部２５とは反対側の端部に取り付けられており、ハウジング５１、摩擦板５６、アーマチャ５７、弾性部材５５、電磁石５３及び第１摩擦板連結部７７等を有する。

ハウジング５１は、摩擦板５６、アーマチャ５７、弾性部材５５、電磁石５３及び第１摩擦板連結部７７等を収納する構造体であり、モータ駆動部４８のカバー７２に固定されている。

摩擦板５６は、第１摩擦板連結部７７を介してモータ駆動部４８の駆動軸４８ａに連結されている。摩擦板５６の貫通孔には、駆動軸４８ａの一方の端部が貫通した状態で配置されている。

本例の第１摩擦板連結部７７は、スプライン軸７７ａ及びスライド軸７７ｂを有する。スプライン軸７７ａは、キー部材（図示省略）によるキー結合とストッパリング７７ｃによる係合とによって、駆動軸４８ａの一方の端部の外周に対して固定されている。スライド軸７７ｂは軸方向へスライド移動可能にスプライン軸７７ａに対して取り付けられている。また第１摩擦板連結部７７には、スプライン軸７７ａに対するスライド軸７７ｂの軸方向の位置を所定の位置に位置決めするバネ機構（図示省略）が設けられている。スライド軸７７ｂにおけるフランジ状の部分の外周の縁部には摩擦板５６の内周が固定されており、摩擦板５６はスライド軸７７ｂと一体に結合されている。

上記の構成を有するモータ制動部５０において、駆動軸４８ａが回転すると、スプライン軸７７ａ、スライド軸７７ｂ及び摩擦板５６も駆動軸４８ａとともに回転する。後述の電磁石５３が励磁された状態では、駆動軸４８ａ及びスプライン軸７７ａに対して軸方向にスライド移動可能に保持されたスライド軸７７ｂ及び摩擦板５６は、バネ機構により、スプライン軸７７ａの軸方向に関して所定位置に位置決めされている。この所定位置に配置されている摩擦板５６は、後述のアーマチャ５７及び摩擦板５８から離間している。

アーマチャ５７は、摩擦板５６に対して当接可能に設けられ、摩擦板５６に当接することで駆動軸４８ａの回転を制動する制動力を発生させる部材として設けられている。

また本例では、モータ駆動部４８のカバー７２の一方の端部のうち摩擦板５６に対向する箇所において、摩擦板５８が設けられている。摩擦板５８は摩擦板５６と当接可能な位置に設置されている。

弾性部材５５は、後述する電磁石５３の電磁石本体５３ａに保持され、アーマチャ５７を電磁石５３側から摩擦板５６側に向かって付勢する。特に本例の複数の弾性部材５５は、電磁石本体５３ａにおいて、駆動軸４８ａを中心とした同心円状に内周側及び外周側の２つの配列で周方向に配置されている。なお、上述の弾性部材５５の配置形態は例示に過ぎず、弾性部材５５は他の配置形態をとってもよい。

電磁石５３は、電磁石本体５３ａ及びコイル部５３ｂを含み、アーマチャ５７を磁力によって引き付けることによりアーマチャ５７を摩擦板５６から離間させる。

電磁石本体５３ａは、アーマチャ５７に対向する側とは反対側の端部において、ハウジング５１に固定されている。電磁石本体５３ａには、アーマチャ５７に向かって開口する複数の弾性部材保持穴５３ｃが設けられており、これらの弾性部材保持穴５３ｃの各々に弾性部材５５が配置される。

コイル部５３ｂは、電磁石本体５３ａの内部に設置され、電磁石本体５３ａの周方向に配置されている。コイル部５３ｂへの電流の供給及び遮断は、制御装置１１０の指令に基づいて行われる。

例えばモータ制動部５０による駆動軸４８ａの制動の解除が行われる際には、制御装置１１０の指令に基づいて、コイル部５３ｂへ電流が供給されて電磁石５３は通電される。電磁石５３が通電されて励磁された状態になると、電磁石５３において発生した磁力によって、アーマチャ５７がコイル部５３ｂに引き付けられる。このときアーマチャ５７は、複数の弾性部材５５の弾性力（バネ力）に抗して、電磁石５３に引き付けられる。これにより、アーマチャ５７が摩擦板５６から離間し、駆動軸４８ａの制動が解除される。したがって、電磁石５３が励磁されて駆動軸４８ａの制動が解除された状態では、アーマチャ５７は電磁石本体５３ａに当接した状態となる。

一方、モータ制動部５０による駆動軸４８ａの制動が行われる際には、制御装置１１０の指令に基づいて、コイル部５３ｂへの電流の供給が遮断されて電磁石５３は消磁される。電磁石５３が消磁された状態になると、複数の弾性部材５５の弾性力によってアーマチャ５７が摩擦板５６に向かって付勢され、アーマチャ５７が摩擦板５６に当接する。これにより、アーマチャ５７と摩擦板５６との間で摩擦力が生じ、駆動軸４８ａの回転が制動される。なお図６は、電磁石５３が消磁された状態であり、駆動軸４８ａの回転が制動されている状態を示す。

また、電磁石５３が消磁されて駆動軸４８ａが制動された状態では、摩擦板５６は、アーマチャ５７から作用する付勢力によって、摩擦板５８にも当接している。したがって電磁石５３が消磁されると、摩擦板５６は、複数の弾性部材５５からの付勢力によって、アーマチャ５７と摩擦板５８との間で挟み込まれた状態となる。これにより、アーマチャ５７と摩擦板５６との間で生じる摩擦力と、摩擦板５６と摩擦板５８との間で生じる摩擦力とによって、駆動軸４８ａの回転が非常に強く制動される。

＜リングギアに作用する負荷を抑える制御＞
次に、リングギア１０７及び各駆動装置１０にかかる負荷を抑えるための制御手法の一例について説明する。

図７は、制御装置１１０の機能構成を説明するためのブロック図である。本例では上述のセンサ４０を状態量検出部（状態量検出手段）８０として利用する。制御装置１１０は、複数の駆動装置１０（本例では６個の駆動装置１０）に設けられたセンサ４０の各々から検出結果を受信し、各駆動装置１０に設けられたモータ駆動部４８及びモータ制動部５０を制御するための制御信号及びリングギア制動部６０を制御するための制御信号を出力することができる。なお制御装置１１０の設置位置は特に限定されず、風車１０１を構成する各要素（例えばタワー１０２、ナセル１０３、ロータ１０４或いはブレード１０５等）と一体的に設けられてもよいし、これらの要素とは別体に設けられてもよい。

本実施形態では、状態量検出部８０によって、複数の駆動装置１０の各々の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における応力（負荷）に相当する情報が、駆動装置１０毎に検出される。制御装置１１０は、状態量検出部８０が検出する駆動装置１０毎の負荷に基づいて、モータ駆動部４８、モータ制動部５０及びリングギア制動部６０のうち少なくともいずれかを制御する。すなわち制御装置１１０は、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度が増大しないように、各駆動装置１０のモータ駆動部４８を制御する第１の制御処理を行うことができる。また制御装置１１０は、リングギア制動部６０からリングギア１０７にもたらされる制動力を増大または減少させるように、リングギア制動部６０を制御する第２の制御処理を行うことができる。この第２の制御処理によっても、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度が増大することを防ぐことができる。後述のように、制御装置１１０は、状態量検出部８０の検出結果に基づいて負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度が許容範囲から外れる場合に、上述の第１の制御処理及び第２の制御処理のうちの少なくともいずれかを行う。

状態量検出部８０は各駆動装置１０に設けられており、それぞれの状態量検出部８０は、対応の駆動装置１０の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷を直接的又は間接的に検出する。状態量検出部８０は任意のセンサ類によって構成可能であり、本例では上述のセンサ４０が状態量検出部８０として機能する。すなわちセンサ４０（状態量検出部８０）によって締結具３０に作用する力量を測定することによって「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が検出され、検出結果がそれぞれのセンサ４０から制御装置１１０に送られる。

なお状態量検出部８０は、締結具３０の状態量を検出するセンサ４０には限定されず、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」の大きさに応じて変動する任意の状態量を検出することができるセンサ類によって構成可能である。例えば減速部２５に作用する力量を測定することが可能なセンサ（例えば減速部２５に生じる歪みを検出するセンサ）を各駆動装置１０の減速部２５に設置し、当該センサを状態量検出部８０として利用することで「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」を検出することも可能である。

一方、制御装置１１０は、任意の手法でモータ駆動部４８の制御（上述の第１の制御処理）及びリングギア制動部６０の制御（上述の第２の制御処理）を行うことが可能である。例えば、制御装置１１０は上述の第１の制御処理において、複数の駆動装置１０の各々のモータ駆動部４８の回転またはトルクを調整することで、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度が増大しないようにすることができる。具体的には、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷を低減するように各駆動装置１０のモータ駆動部４８を回転またはトルクを調整することで、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度が増大しないようにすることができる。また噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が相対的に小さい駆動装置１０において当該負荷を増大するようにモータ駆動部４８を回転させてもよい。これによって、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が相対的に大きい駆動装置１０の負荷が軽減され、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度が増大しないようにすることもできる。なお、このような第１の制御処理を行う際には、制御装置１１０は、モータ駆動部４８だけではなくモータ制動部５０も制御して、モータ駆動部４８の回転状態を調整することが好ましい。すなわち、モータ駆動部４８（すなわち駆動軸４８ａ）を回転させる際には、モータ制動部５０から駆動軸４８ａに加えられる制動力を低減若しくはゼロ（０）にすることが好ましい。

また制御装置１１０は上述の第２の制御処理において、リングギア制動部６０を制御して、リングギア制動部６０からリングギア１０７にもたらされる制動力を増大または減少させる。このようにリングギア制動部６０からの制動力を増大または減少させることで、リングギア１０７の制動に関するリングギア制動部６０の負担割合が増えるまたは減る一方で、各駆動装置１０における負荷が軽減又は増大され、結果として、負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度が増大しないようにすることができる。なお制御装置１１０は、上述の第１の制御処理及び第２の制御処理のうちのいずれか一方のみを行ってもよいし、第２の制御処理を行いつつ第１の制御処理を行ってもよい。例えば、第１の制御処理及び第２の制御処理のうちの一方が実行及び完了された後に他方が実行されもよいし、第１の制御処理及び第２の制御処理を同時的に実行してもよい。

なお、ここでいう「モータ駆動部４８の回転またはトルクの調整」や「リングギア制動部６０によって付与される制動力の調整」は任意の手法で行うことができ、例えばモータ駆動部４８やリングギア制動部６０に対する通電を制御装置１１０がコントロールすることでこれらの調整が行われる。

上述のように、各駆動装置１０の噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間のバックラッシュ（隙間）の大きさにはばらつきが存在する一方で、バックラッシュの大きさに応じて「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が変動する。例えば、バックラッシュが比較的小さく噛み合い部２４ａがリングギア１０７に対して比較的強く押し当てられている場合には、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が大きくなる傾向がある。一方、バックラッシュが比較的大きく噛み合い部２４ａがリングギア１０７に対して比較的弱く押し当てられている場合には、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が小さくなる傾向がある。したがって、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間のバックラッシュの大きさが複数の駆動装置１０間において同じであれば、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」も複数の駆動装置１０間で同じになる。しかしながら現実的には、複数の駆動装置１０間においてバックラッシュの大きさを完全に同じにすることは難しく、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が駆動装置１０間でばらついてしまう。このような負荷のばらつきは、複数の駆動装置１０によってリングギア１０７が駆動されている間だけではなく、モータ制動部５０がモータ駆動部４８に制動力を付与した状態でリングギア１０７が静止している間にも生じうる。

このような事情を背景に、各駆動装置１０のモータ駆動部４８の駆動軸４８ａの回転またはトルクを調整して、各噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間のバックラッシュの大きさを調整することで、駆動装置１０間における負荷のばらつきの程度を低減することができる。例えば「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が他の駆動装置１０よりも相対的に大きい駆動装置１０に関しては、リングギア１０７の歯から噛み合い部２４ａの歯を離間させるように駆動軸４８ａを回転することが好ましい。一方、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が他の駆動装置１０よりも相対的に小さい駆動装置１０に関しては、リングギア１０７の歯に対して噛み合い部２４ａの歯を近接させるように駆動軸４８ａ及び噛み合い部２４ａを回転してもよい。これにより、各噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間のバックラッシュの大きさを均一化することができる。

より具体的には、制御装置１１０は、上述の第１の制御処理を行う場合には、複数の駆動装置１０のうち「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が最も大きい駆動装置１０及び／又は最も小さい駆動装置１０において、モータ駆動部４８及びモータ制動部５０を制御することができる。例えば、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が最も大きい駆動装置１０における当該負荷を低減するように制御装置１１０がモータ駆動部４８を制御することで、上述の第１の制御処理が行われてもよい。また「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が最も小さい駆動装置１０における当該負荷を増大するように制御装置１１０がモータ駆動部４８を制御することで、上述の第１の制御処理が行われてもよい。

次に、リングギア１０７及び各駆動装置１０にかかる負荷の増大を抑えるための制御処理フロー例について説明する。

まず、上述の第１の制御処理によって負荷の増大を抑える場合の制御処理フローについて説明する。

図８は、制御処理フローの一例を示す図である。なお本例の制御処理フローは、リングギア１０７の回転駆動が行われておらず、リングギア１０７に制動力が加えられている状態で行われる。この場合にリングギア１０７に加えられる制動力は、リングギア制動部６０によってリングギア１０７に直接的に加えられる制動力であってもよいし、各駆動装置１０のモータ制動部５０からモータ駆動部４８及び減速部２５を介してリングギア１０７に間接的に加えられる制動力であってもよいし、これらのリングギア制動部６０及びモータ制動部５０の両者から加えられる制動力であってもよい。

まず制御装置１１０によって、各状態量検出部８０（本例ではセンサ４０）の検出結果のばらつきの程度が評価され、当該ばらつきの程度が所定の許容範囲内にあるか否かが判定される（図８のＳ１１）。

なお、各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度を評価する具体的な手法は特に限定されない。典型的には、駆動装置１０間における状態量検出部８０の検出値の最大値と最小値との差が所定値よりも小さい場合には「各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度が許容範囲内にある」と評価し、当該差が所定値以上の場合には「各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度が許容範囲外にある」と評価することが可能である。また、それぞれの状態量検出部８０の検出値間の平均値や中央値が求められ、その平均値や中央値と各状態量検出部８０の検出値との差が求められ、当該差が所定値よりも小さい場合には「各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度が許容範囲内にある」と評価し、当該差が所定値以上の場合には「各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度が許容範囲外にある」と評価することが可能である。また他の任意の手法に基づいて、各状態量検出部８０の検出結果のばらつきの程度を評価することが可能である。

また、ここでいう「許容範囲」は具体的な装置構成に応じて適宜設定可能であり、各駆動装置１０やリングギア１０７の破損等の不具合を有効に回避することが可能な状態量に基づいて「許容範囲」を個別的に決めることが可能である。

そして「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」、すなわち「状態量検出部８０の検出結果の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲内にある場合（Ｓ１１のＹ）、制御装置１１０は、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度の増大を防ぐ処理を行わない。

一方、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」、すなわち「状態量検出部８０の検出結果の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲から外れると判定される場合（Ｓ１１のＮ）、制御装置１１０は、モータ駆動部４８を制御して駆動軸４８ａの回転またはトルクを調整し、リングギア１０７の歯に対する噛み合い部２４ａの相対位置（すなわちバックラッシュ）を調節することで、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度を低減する（Ｓ１２）。この処理ステップＳ１２を実行する際には、モータ制動部５０からモータ駆動部４８（特に駆動軸４８ａ）に対して加えられる制動力が低減され若しくは解除される。なお、リングギア制動部６０によってリングギア１０７に制動力が加えられている場合、上述の処理ステップＳ１２を実行する際には、リングギア制動部６０からリングギア１０７に加えられている制動力を低減若しくは解除してもよいし、維持してもよい。

このモータ駆動部４８の回転またはトルクを制御する処理ステップＳ１２は、「状態量検出部８０の検出結果の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲から外れている間は続けられる。そして、上述の処理ステップＳ１２を経て、状態量検出部８０の検出結果の駆動装置１０間でのばらつきの程度が許容範囲内に調整された後は（Ｓ１１のＹ）、制御装置１１０はリングギア制動部６０及び／又は各モータ制動部５０を制御し、リングギア１０７に対して加えられる制動力を増大してもよい。

次に、上述の第２の制御処理によって負荷の増大を抑える場合の制御処理フローについて説明する。

図９は、制御処理フローの他の例を示す図である。本例においても、上述の図８のステップＳ１１と同様に、制御装置１１０によって、各状態量検出部８０（本例ではセンサ４０）の検出結果のばらつきの程度が評価され、当該ばらつきの程度が所定の許容範囲内にあるか否かが判定される（図９のＳ２１）。

「状態量検出部８０の検出結果の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲内にあると判定される場合（Ｓ２１のＹ）、制御装置１１０は、複数の駆動装置１０間での負荷のばらつきの程度の増大を防ぐ処理を行わない。

一方、「状態量検出部８０の検出結果の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲から外れると判定される場合（Ｓ２１のＮ）、制御装置１１０は、リングギア制動部６０を制御して制動力を調整し、リングギア制動部６０からリングギア１０７にもたらされる制動力を増大又は減少させる（Ｓ２２）。なお、モータ制動部５０からモータ駆動部４８及び減速部２５を介してリングギア１０７に制動力が加えられている場合、この処理ステップＳ２２を実行する際には、モータ制動部５０からリングギア１０７に加えられている制動力を低減若しくは解除してもよいし、維持してもよい。

このリングギア制動部６０によってもたらされる制動力を制御する処理ステップＳ２２は、「状態量検出部８０の検出結果の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲から外れている間は続けられる。そして、上述の処理ステップＳ２２を経て、状態量検出部８０の検出結果の駆動装置１０間でのばらつきの程度が許容範囲内に調整された後は（Ｓ２１のＹ）、リングギア制動部６０からリングギア１０７に対して加えられる制動力は低減され、上述の処理ステップＳ２２が実行される前の制動力の大きさに戻されてもよい。

なお上述では、第１の制御処理（図８参照）及び第２の制御処理（図９参照）のうちの一方のみが行われる例について説明したが、第１の制御処理及び第２の制御処理の両者が行われてもよい。すなわち「状態量検出部８０の検出結果の複数の駆動装置１０間でのばらつきの程度」が許容範囲から外れると判定される場合（図８のＳ１１のＮ及び図９のＳ２１のＮ参照）に、制御装置１１０はモータ駆動部４８及びリングギア制動部６０を制御して第１の制御処理及び第２の制御処理を行うことができる。

この場合、第１の制御処理及び第２の制御処理の各々が行われるタイミングは特に限定されない。例えば、まず第１の制御処理が行われてモータ駆動部４８の駆動軸４８ａの回転またはトルクの状態を調整することで「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が低減された後に、第２の制御処理が行われてリングギア制動部６０からリングギア１０７に付与される制動力が増大又は減少されてもよい。また、第２の制御処理が行われてリングギア制動部６０からリングギア１０７に付与される制動力が増大又は減少されている状態で、第１の制御処理が行われてモータ駆動部４８の駆動軸４８ａの回転またはトルクの状態が調整され「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が低減されてもよい。

以上説明したように上述の図８及び図９に示す制御処理フローによれば、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」の駆動装置１０間でのばらつきの増大が防がれる。これにより、各駆動装置１０及びリングギア１０７に対して局所的に過大な負荷が作用することを未然に防ぐことができ、各駆動装置１０及びリングギア１０７の破損等の不具合を有効に回避することができる。特に、第１の制御処理によって駆動軸４８ａの回転またはトルクの状態を調整することで、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度を低減し、各噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間のバックラッシュの大きさを均一化して、複数の駆動装置１０間でバランス良く負荷を負担することができる。

なお上述の図８及び図９に示す制御処理フローは、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の駆動装置１０間でのばらつきの増大を防ぐことを目的とした処理であり、他の処理フローと組み合わされて実施されてもよい。例えば、１又は複数の駆動装置１０において噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が過大となり、駆動装置１０を構成する各要素やリングギア１０７の破損等の不具合を招きうる状態にある場合には、そのような不具合をより有効に防ぐことができる処理が優先的に実施されることが好ましい。

以下、駆動装置１０を構成する各要素やリングギア１０７の破損等の不具合を防ぐのに有効な処理フロー例について説明する。

図１０は、図８及び図９に示す制御処理フローの応用例を示す図である。本例の制御処理フローでは、制御装置１１０は、状態量検出部８０（本例ではセンサ４０）が検出する駆動装置１０毎の負荷の大きさに基づいて、当該負荷の駆動装置１０間でのばらつきの程度の増大を防ぐようにモータ駆動部４８及びリングギア制動部６０のうちの少なくともいずれかを制御するか否か、すなわち第１の制御処理及び／又は第２の制御処理を行うか否かを決定する。

すなわち、制御装置１１０は状態量検出部８０の検出結果に基づいて、まず各制御装置１１０における「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上か否かを判定する（図１０のＳ３１）。例えば「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上を示す場合の状態量検出部８０の検出値（以下、「判定閾値」とも称する）が予め定められており、状態量検出部８０の検出値がこの判定閾値以上を示すか否かに基づいて、当該処理ステップＳ３１の判定を行うことができる。

なお、この処理ステップＳ３１における具体的な判定手法は特に限定されず、具体的な装置構成に応じて、破損等の不具合を防ぐのに有効な手法を採用することができる。例えば、複数の駆動装置１０のうち少なくとも１以上の駆動装置１０に関し、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が所定の閾値以上を示す場合（すなわち状態量検出部８０が判定閾値以上を示す場合）には、処理ステップＳ３１において「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上を示すと認定してもよい。また複数の駆動装置１０のうち所定の複数個（例えば全駆動装置１０の半数個（本例では３個））以上の駆動装置１０に関し、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が所定の閾値以上を示す場合にのみ、処理ステップＳ３１において「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上を示すと認定してもよい。

上述の処理ステップＳ３１において「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上を示さないと判定される場合（Ｓ３１のＮ）、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷のばらつきの増大、すなわち状態量検出部８０の検出結果のばらつきの増大を防ぐ処理が行われる（Ｓ３２）。この状態量検出部８０の検出結果のばらつきの増大を防ぐ処理は、例えば上述の図８に示す制御処理フローや図９に示す制御処理フローに従って実施することができる。

一方、上述の処理ステップＳ３１において、すべての駆動装置１０における、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷」が所定の閾値以上を示すと判定される場合（Ｓ３１のＹ）、状態量検出部８０の検出結果のばらつきの増大を防ぐための処理（図８及び図９参照）は行われず、制御装置１１０はフリーヨー制御を行う（Ｓ３３）。

このフリーヨー制御は、ナセル１０３（第１構造体）及びタワー１０２（第２構造体）間における自由な相対回転を許容する制御であり、ナセル１０３及びタワー１０２間の自由な相対回転を阻害しうる制動力及び駆動力が低減又は解除される。上述のようなモータ駆動部４８及びモータ制動部５０が設けられる場合には、制御装置１１０は、モータ駆動部４８に対する通電を遮断して駆動軸４８ａの回転駆動を停止し、またモータ制動部５０に対する通電をコントロールしてモータ制動部５０からモータ駆動部４８（すなわち駆動軸４８ａ）に制動力が付与されないようにする。また制御装置１１０はリングギア制動部６０を制御して、リングギア制動部６０からリングギア１０７に制動力が付与されないようにする。また他の駆動手段及び制動手段が設けられている場合には、制御装置１１０は、そのような他の駆動手段及び制動手段を制御して、ナセル１０３及びタワー１０２間の自由な相対回転を阻害しうる制動力及び駆動力を排除する。

制御装置１１０が上述のようなフリーヨー制御を行うことで、各駆動装置１０の噛み合い部２４ａ及びリングギア１０７は自由に回転可能な状態に置かれ、ナセル１０３がタワー１０２に対して自由に回転することができる。このような自由回転によって、各噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷が過大になることを効果的に防ぐことができ、駆動装置１０を構成する各要素やリングギア１０７の破損等の不具合を未然に回避することができる。

以上説明したように図１０に示す制御処理フローによれば、「噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷の駆動装置１０間でのばらつきの増大を防ぐことを目的とした処理（図８及び図９参照）」と「駆動装置１０を構成する各要素やリングギア１０７の破損等の不具合を防ぐのに有効な処理（フリーヨー制御）」とをバランス良く実施することができる。

本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形が加えられた各種態様も含みうるものであり、本発明によって奏される効果も上述の事項に限定されない。したがって、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲及び明細書に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

例えば、上述の図１０に示す制御処理フローでは、フリーヨー制御（図１０のＳ３３参照）を行うか否かが状態量検出部８０の検出結果に基づいて判定されているが、状態量検出部８０の検出結果以外に基づいてフリーヨー制御を行うか否かが判定されてもよい。例えば、風車１０１に吹き付ける風の風速を計測する風速計（図示せず）を別途設けておき、制御装置１１０は、当該風速計の計測結果に基づいてフリーヨー制御を行うか否かを判定してもよい。この場合、制御装置１１０は、例えば風速計の計測結果が所定の風速閾値以上を示す場合には、フリーヨー制御を行うと判定してもよい。一方、風速計の計測結果が所定の風速閾値よりも小さい場合には、制御装置１１０は、フリーヨー制御を行わないと判定し、噛み合い部２４ａとリングギア１０７との間における負荷のばらつき、すなわち状態量検出部８０の検出結果のばらつきを低減する処理（図８及び図９参照）を行ってもよい。

５ 風車駆動システム
１０ 駆動装置
２０ 駆動装置本体
２１ ケース
２２ フランジ
２２ａ 貫通孔
２３ 電動機
２４ａ 噛み合い部
２４ 出力軸
２５ 減速部
３０ 締結具
３０ａ ボルト
３０ｂ ナット
４０ センサ
４８ モータ駆動部
４８ａ 駆動軸
４９ 治具
５０ モータ制動部
５１ ハウジング
５３ 電磁石
５３ａ 電磁石本体
５３ｂ コイル部
５３ｃ 弾性部材保持穴
５５ 弾性部材
５６ 摩擦板
５７ アーマチャ
５８ 摩擦板
６０ リングギア制動部
７２ カバー
７７ 第１摩擦板連結部
７７ａ スプライン軸
７７ｂ スライド軸
７７ｃ ストッパリング
８０ 状態量検出部
１０１ 風車
１０２ タワー
１０３ ナセル
１０３ａ 底部
１０３ｂ 貫通穴
１０４ ロータ
１０５ ブレード
１０６ 軸受
１０７ リングギア
１１０ 制御装置

Claims (9)

1. 相対的に回転移動する第１構造体及び第２構造体のうちの前記第１構造体に設けられ、前記第２構造体に設けられるリングギアと噛み合う噛み合い部を有する複数の駆動装置であって、動力を出力するモータ駆動部と、前記モータ駆動部からの前記動力が伝達される減速部とをそれぞれが有する複数の駆動装置と、
   前記リングギアを制動するリングギア制動部と、
   前記複数の駆動装置の各々の前記噛み合い部と前記リングギアとの間における負荷を、前記駆動装置毎に検出する状態量検出手段と、
   前記状態量検出手段が検出する前記駆動装置毎の前記負荷に基づいて、前記モータ駆動部及び前記リングギア制動部のうち少なくともいずれかを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記状態量検出手段の検出結果に基づいて前記負荷の前記複数の駆動装置間でのばらつきの程度が許容範囲から外れる場合には、前記負荷の前記複数の駆動装置間でのばらつきの程度が増大しないように前記モータ駆動部を制御する第１の制御処理、及び前記リングギア制動部から前記リングギアにもたらされる制動力を増大または減少させるように前記リングギア制動部を制御する第２の制御処理のうち少なくともいずれかを行う風車駆動システム。
2. 前記複数の駆動装置の各々は、締結具を介して前記第１構造体に固定されており、
   前記状態量検出手段は、前記締結具に作用する力量を測定することによって前記負荷を検出する請求項１に記載の風車駆動システム。
3. 前記状態量検出手段は、前記減速部に作用する力量を測定することによって前記負荷を検出する請求項１に記載の風車駆動システム。
4. 前記制御手段は、前記第１の制御処理において、前記複数の駆動装置の各々の前記モータ駆動部の回転またはトルクを調整する請求項１〜３のいずれか一項に記載の風車駆動システム。
5. 前記制御手段は、前記複数の駆動装置のうち前記負荷が最も大きい駆動装置の前記負荷を低減するように、前記第１の制御処理を行う請求項４のいずれか一項に記載の風車駆動システム。
6. 前記複数の駆動装置の各々は、前記モータ駆動部を制動するモータ制動部を更に有し、
   前記制御手段は、前記第１の制御処理を行う際には、前記モータ駆動部及び前記モータ制動部を制御する請求項１〜５のいずれか一項に記載の風車駆動システム。
7. 前記リングギア制動部は、キャリパーブレーキ機構を具備し、
   前記制御手段は、前記第２の制御処理において前記キャリパーブレーキ機構を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載の風車駆動システム。
8. 前記制御手段は、前記状態量検出手段が検出する前記駆動装置毎の前記負荷の大きさに基づいて、前記第１の制御処理及び前記第２の制御処理のうち少なくともいずれかを行うか否かを決定する請求項１〜７のいずれか一項に記載の風車駆動システム。
9. 相対的に回転移動する第１構造体及び第２構造体と、
   前記第２構造体に設けられるリングギアと、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の風車駆動システムと、を備える風車。

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