JP3679801B1 - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転部材16の状態を能動的に調節する状態調節手段32を、回転部材16に設けられた状態制御手段40によって作動制御せしめるようにすると共に、かかる作動制御に関連する情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で伝送する第一の無接触情報伝送手段66,68を採用して、回転部材16側から支持部材14側に伝送するようにした。
【選択図】 図3
Description
その問題の一つは、風力発電機における異常発生に対する速やかな対応が出来ないことである。即ち、電話回線やインターネットを使用した電子メール通知では、相当の時間遅れが避けられず、危険状態の発生から対処までに時間がかかり過ぎる。また、風力発電機の危険状態の発生を通知するだけであるから、その通知を認識し、適当な対処法を選択し、かかる対処法を実行するまでにも、相当の時間が必要となる。従って、このようなシステムでは、風力発電機における危険状態の回避は、実質的に不可能であると考えられる。
風力発電装置に関する本発明の第一の態様は、(a)所定の支持部材によって回転可能に支持されて、風力により回転せしめられる回転部材と、(b)該回転部材に設けられ、該回転部材の状態を検出して検出信号を出力する状態検出手段と、(c)該回転部材の状態を能動的に調節する状態調節手段と、(d)該回転部材に取り付けられて、前記状態検出手段からの検出信号に基づいて前記状態調節手段を作動制御する状態制御手段と、(e)該状態制御手段による前記状態調節手段の作動制御に関連する情報信号を外部に送信する情報送信手段と、(f)前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記情報送信手段からの前記情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該回転部材側から該支持部材側に伝送する第一の無接触情報伝送手段とを、備えている風力発電装置にある。
風力発電装置に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る風力発電装置において、(g)前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記状態制御手段への供給電力を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該回転部材側に伝送する第一の無接触電力伝送手段を備えていることを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る風力発電装置において、前記情報信号が、前記状態検出手段による検出信号を含むことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る風力発電装置であって、前記情報信号が、前記状態制御手段による前記状態調節手段の作動制御用の出力信号を含むことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る風力発電装置において、(h)前記状態調節手段を外部から作動制御するための外部制御信号を受信する制御信号受信手段と、(i)前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、外部から送信されてきた該外部制御信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該回転部材側に伝送する第一の無接触信号伝送手段とを、設けたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る風力発電装置において、(j)設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、(k)前記ベース部材と前記支持部材の部材間に配設されて、前記情報送信手段からの前記情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該ベース部材側に伝送する第二の無接触情報伝送手段とを、設けたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第七の態様は、前記第二の態様に係る風力発電装置において、(l)設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、(m)該ベース部材と該支持部材の部材間に配設されて、前記状態制御手段への供給電力を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該ベース部材側から該支持部材側に伝送する第二の無接触電力伝送手段とを、設けたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第八の態様は、前記第五の態様に係る風力発電装置において、(n)設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、(o)該ベース部材と該支持部材の部材間に配設されて、外部から送信されてきた前記外部制御信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該ベース部材側から該支持部材側に伝送する第二の無接触信号伝送手段とを、設けたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第九の態様は、前記第一乃至第八の何れかの態様に係る風力発電装置において、前記第一の無接触情報伝送手段を通じて前記回転部材から伝送された前記情報信号と、前記第一の無接触信号伝送手段を通じて前記回転部材に伝送される前記外部制御信号との、少なくとも一方の信号をコンピューターネットワークに対して送信及び/又は受信するネットワークインターフェースを設けることにより、装置の遠隔監視及び/又は遠隔制御を実施することが出来るようにしたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第十の態様は、前記第一乃至第九の何れかの態様に係る風力発電装置において、外部からの電力供給が停止した状態下でも、前記状態制御手段に対して所定時間に亘って電力を提供し得る蓄電手段を設けたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第十一の態様は、前記第一乃至第十の何れかの態様に係る風力発電装置であって、前記回転部材において、前記状態検出手段の信号入力用の接続端子が複数備え付けられており、それら接続端子に該状態検出手段を接続することによって、該状態検出手段の検出信号が前記状態制御手段及び/又は前記情報送信手段に伝送されるようになっていることを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第十二の態様は、前記第一乃至第十一の何れかの態様に係る風力発電装置であって、前記回転部材において、前記状態制御手段からの出力用端子が設けられていることを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第十三の態様は、前記第二乃至第十二の何れかの態様に係る風力発電装置において、前記第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルを、前記第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルよりも小径として、該第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルと同一中心軸上に位置せしめると共に、該第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの対向面を、該第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの対向面に対して前記回転部材の回転軸方向で所定距離を隔てて位置せしめたことを、特徴とする。
風力発電装置に関する本発明の第十四の態様は、前記第十三の態様に係る風力発電装置において、前記第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの少なくとも一方の周りに電磁遮蔽部材を配設したことを、特徴とする。
また、本発明は、所定の支持部材によって回転可能に支持されて、風力により回転せしめられる回転部材と、該回転部材の状態を能動的に調節する状態調節手段とを、備えた風力発電装置に装着されることにより、該風力発電装置の作動状態を制御する制御装置であって、(p)前記回転部材に取り付けられて、該回転部材の状態を検出して検出信号を出力する状態検出手段と、(q)該回転部材に取り付けられて、前記状態検出手段からの検出信号に基づいて前記状態調節手段を作動制御する状態制御手段と、(r)該状態制御手段による前記状態調節手段の作動制御に関連する情報信号を外部に送信する情報送信手段と、(s)前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記情報送信手段からの前記情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該回転部材側から該支持部材側に伝送する第一の無接触情報伝送手段とを、含んで構成されている風力発電装置用の制御装置を、特徴とする。
また、上述の風力発電装置用の制御装置に関する本発明の第十三の態様においては、前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記状態制御手段への供給電力を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該回転部材側に伝送する第一の無接触電力伝送手段を備えていることが望ましい。
16 回転軸部材
26 風車支持部
28 ブレード
30 センサ
32 ピッチ角調節機構
40 MPU
48 第二の一次側電力伝送部
50 第二の二次側電力伝送部
52 第一の一次側電力伝送部
54 第一の二次側電力伝送部
66 第一の一次側情報伝送部
68 第一の二次側情報伝送部
70 第二の一次側情報伝送部
72 第二の二次側情報伝送部
Claims (12)
- 所定の支持部材によって回転可能に支持されて、風力により回転せしめられる回転部材と、
該回転部材に設けられ、該回転部材の状態を検出して検出信号を出力する状態検出手段と、
該回転部材の状態を能動的に調節する状態調節手段と、
該回転部材に取り付けられて、前記状態検出手段からの検出信号に基づいて前記状態調節手段を作動制御する状態制御手段と、
該状態制御手段による前記状態調節手段の作動制御に関連する情報信号を外部に送信する情報送信手段と、
前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記情報送信手段からの前記情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該回転部材側から該支持部材側に伝送する第一の無接触情報伝送手段と、
前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、前記状態制御手段への供給電力を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該回転部材側に伝送する第一の無接触電力伝送手段と、
前記状態調節手段を外部から作動制御するための外部制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記支持部材と前記回転部材の部材間に配設されて、外部から送信されてきた該外部制御信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該回転部材側に伝送する第一の無接触信号伝送手段と
を、備えていることを特徴とする風力発電装置。 - 前記情報信号が、前記状態検出手段による検出信号を含む請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記情報信号が、前記状態制御手段による前記状態調節手段の作動制御用の出力信号を含む請求項1又は2に記載の風力発電装置。
- 設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、
前記ベース部材と前記支持部材の部材間に配設されて、前記情報送信手段からの前記情報信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該支持部材側から該ベース部材側に伝送する第二の無接触情報伝送手段と
を、設けた請求項1乃至3の何れかに記載の風力発電装置。 - 設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、
該ベース部材と該支持部材の部材間に配設されて、前記状態制御手段への供給電力を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該ベース部材側から該支持部材側に伝送する第二の無接触電力伝送手段と
を、設けた請求項1に記載の風力発電装置。 - 設置基盤に対して固定的に設けられて、前記回転部材の回転中心軸に対して略直交する回動軸回りで前記支持部材を回動可能に支持するベース部材と、
該ベース部材と該支持部材の部材間に配設されて、外部から送信されてきた前記外部制御信号を、高周波電磁誘導を利用して無接触な状態で該ベース部材側から該支持部材側に伝送する第二の無接触信号伝送手段と
を、設けた請求項1に記載の風力発電装置。 - 前記第一の無接触情報伝送手段を通じて前記回転部材から伝送された前記情報信号と、前記第一の無接触信号伝送手段を通じて前記回転部材に伝送される前記外部制御信号との、少なくとも一方の信号をコンピューターネットワークに対して送信及び/又は受信するネットワークインターフェースを設けることにより、装置の遠隔監視及び/又は遠隔制御を実施することが出来るようにした請求項1乃至6の何れかに記載の風力発電装置。
- 外部からの電力供給が停止した状態下でも、前記状態制御手段に対して所定時間に亘って電力を提供し得る蓄電手段を設けた請求項1乃至7の何れかに記載の風力発電装置。
- 前記回転部材において、前記状態検出手段の信号入力用の接続端子が複数備え付けられており、それら接続端子に該状態検出手段を接続することによって、該状態検出手段の検出信号が前記状態制御手段及び/又は前記情報送信手段に伝送されるようになっている請求項1乃至8の何れかに記載の風力発電装置。
- 前記回転部材において、前記状態制御手段からの出力用端子が設けられている請求項1乃至9の何れかに記載の風力発電装置。
- 前記第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルを、前記第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルよりも小径として、該第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルと同一中心軸上に位置せしめると共に、該第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの対向面を、該第一の無接触電力伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの対向面に対して前記回転部材の回転軸方向で所定距離を隔てて位置せしめた請求項1乃至10の何れかに記載の風力発電装置。
- 前記第一の無接触情報伝送手段の一次側コイルおよび二次側コイルの少なくとも一方の周りに電磁遮蔽部材を配設した請求項11に記載の風力発電装置。
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