JP4798598B2

JP4798598B2 - 風力発電機

Info

Publication number: JP4798598B2
Application number: JP2005033496A
Authority: JP
Inventors: 豊原; 稔昌松岡; 一夫坂本; 長吉柳
Original assignee: Tottori University
Current assignee: Tottori University
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-02-09
Also published as: JP2006223044A

Description

この発明は、磁石式の風力発電機に関するものである。

例えば、図１０［特許文献１（特開２００３−３２４８９６号公報）］に記載されているように、回転計５により、回転子１０または風車１の回転数を検出し、その値がある基準値を越えたら、固定磁石１５と回転子１０の距離Dまたはオーバーラップ距離Lを変化させ、磁界を強めて回転数の抑制をする風力発電機は提案されている。なお、図１０中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある

また、図１１［特許文献２（特開２００２−３２５４１２号公報）］に記載されているように、風車発電機を想定してはいないが、カウンタ振り子５１に作用する遠心力により、永久磁石４７のついたロータ（回転子）４６の軸方向距離を変える永久磁石式発電機は提案されている。なお、図１１中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。

また、図１２［特許文献３（特開２００１−１６１０５２号公報）］に記載されているように、電磁石式のアクチュエータ７で固定子コア４及び固定子コイル１１を軸方向に移動させ、永久磁石３と固定コイル１１とのオーバーラップを可変とするタイプと、円筒状の皿バネ１３を用い、風車ロータ１に作用する風圧により、前記オーバーラップを可変とするタイプの２方式が提案されている。なお、図１２中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。

また、図１３［特許文献４（実開昭６０−１７４４７４号公報）］に記載されているように、風車発電機を想定してはいないが、一般の永久磁石タイプは界磁制御ができないため、電圧を一定にすることを可能とするために（自動車用では一定電圧が必要）、ソレノイドタイプのアクチュエータ３１により、磁石２４と固定コイル２８との軸方向ギャップの変化を可能とし、界磁制御を実現する自動車用永久磁石式発電機は提案されている。なお、図１３中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。

特開２００３−３２４８９６号公報（図３、図４及びその説明）特開２００２−３２５４１２号公報（図１、図２及びその説明）特開２００１−１６１０５２号公報（図５、図６及びその説明）実開昭６０−１７４４７４号公報（図２及びその説明）

前述の特許文献１〜特許文献４に記載の永久磁石式の発電機においては、何れも、コイルと鉄心とは一体となっており、これら一体のコイルと鉄心とを移動させるには、その重量に見合った動力が必要であり、相応の大きさ、重量の駆動装置が必要である。一方、風力発電機は、殆どの場合、高さの高い支柱上に取り付けられるので、駆動装置は小型化、軽量化することが望ましい。

また、前述の特許文献１〜特許文献４に記載の永久磁石式の発電機においては、何れも、風力発電機の風車の回転を強制的に停止する機能は無いが、強風時には、安全上、風車の回転を強制的に停止する方が好ましい。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、永久磁石式の風力発電機において鉄心を移動させる駆動装置を小型化、軽量化することを主たる目的とするものである。

また、この発明は、永久磁石式の風力発電機において、風力発電機の風車の回転を強制的に停止する機能を付加することを従たる目的とするものである。

この発明に係る風力発電機は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転ローター、前記回転ローターの回転に伴って前記回転中心の周りを回転する前記複数の磁石に各々の一端側が対向するように前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設され且つ各々が前記回転中心の中心線の延在方向に延在し各々が前記回転中心の中心線の延在方向に可移動な各々棒状の複数個の鉄心、前記回転中心の中心線を取り巻くように前記各鉄心の各々に対応して前記対応する鉄心が可移動に貫通するように設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する各々円筒状の複数個の発電コイル、及び前記各鉄心の他端側を駆動し前記各鉄心を前記中心線の延在方向に移動させる駆動装置を備えているものである。

また、この発明に係る風力発電機は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転ローター、前記回転ローターの回転に伴って前記回転中心の周りを回転する前記複数の磁石に各々の一端側が対向するように前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設され且つ各々が前記回転中心の中心線の延在方向に延在し各々が前記回転中心の中心線の延在方向に可移動な各々棒状の複数個の鉄心、前記回転中心の中心線を取り巻くように前記各鉄心の各々に対応して前記対応する鉄心が可移動に貫通するように設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する各々円筒状の複数個の発電コイル、及び前記各鉄心の他端側を駆動し前記各鉄心を前記中心線の延在方向に移動させる駆動装置を備えた構造とし、更に、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心が前記駆動装置による移動によって前記回転ローターに当接するようにしたものである。

この発明は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転ローター、前記回転ローターの回転に伴って前記回転中心の周りを回転する前記複数の磁石に各々の一端側が対向するように前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設され且つ各々が前記回転中心の中心線の延在方向に延在し各々が前記回転中心の中心線の延在方向に可移動な各々棒状の複数個の鉄心、前記回転中心の中心線を取り巻くように前記各鉄心の各々に対応して前記対応する鉄心が可移動に貫通するように設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する各々円筒状の複数個の発電コイル、及び前記各鉄心の他端側を駆動し前記各鉄心を前記中心線の延在方向に移動させる駆動装置を備えているので、前記駆動装置が小型、軽量になる効果がある。

また、この発明は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転ローター、前記回転ローターの回転に伴って前記回転中心の周りを回転する前記複数の磁石に各々の一端側が対向するように前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設され且つ各々が前記回転中心の中心線の延在方向に延在し各々が前記回転中心の中心線の延在方向に可移動な各々棒状の複数個の鉄心、前記回転中心の中心線を取り巻くように前記各鉄心の各々に対応して前記対応する鉄心が可移動に貫通するように設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する各々円筒状の複数個の発電コイル、及び前記各鉄心の他端側を駆動し前記各鉄心を前記中心線の延在方向に移動させる駆動装置を備えた構造とし、更に、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心が前記駆動装置による移動によって前記回転ローターに当接するようにしたので、強風時などに、風力発電機の風車の回転を強制的に停止することができる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図９により説明する。図１は実施の形態１を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターの実測値に基づき描いた風車ローターの出力―回転数・特性を示す図である。図２は実施の形態１を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターのトルク―回転数・特性を示す図である。図３〜図９は実施の形態１の事例を示す図で、図３は発電機の非ブレーキ状態の場合の縦断正面図、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は発電機左側面図、発電機正面図、及び発電機右側面図を同一図面上に関連付けて示す図、図５は水平軸タイプローターの場合の風車システム模式図、図６は垂直軸タイプローターの場合の風車システム模式図、図７は空隙を変化させた場合の発電機の出力特性 Pg1, Pg2, Pg3を示す図、図８は空隙を変化させた場合の発電機のトルク特性 Tg1, Tg2, Tg3を示す図、図９は発電機のブレーキ状態の場合の縦断正面図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。

最初に、図３及び図４により、本実施の形態の風力発電機の構造を説明する。

図３及び図４において、風力発電機１００は、回転ローター１、バックヨーク２、永久磁石からなる複数個の磁石３、円環状の非磁性の非導電性環状板４、複数個の鉄心５、円筒状コイル巻線からなる複数個の発電コイル６、鉄心保持板７、スライダ８、ステッピングモータを駆動源とする駆動装置９、ボールネジ１０、ボールネジ用ベアリング１１、回転ローター用ベアリング１２、固定中心軸１３、スペーサ１４、カップリングフランジ１５、一対のコイル取付板１６、ボールネジ結合部材１７、駆動装置固定板１８、駆動装置固定板用支柱１９、本体支持板２０、本体固定板２１、及び磁石固定板２２で構成されている。

前記回転ローター１は、前記固定中心軸１３に前記回転ローター用ベアリング１２を介して回転自在に支承されており、その回転中心（線）１ｃは、前記固定中心軸１３の中心（線）１３ｃと同軸状をなしている。

また、前記回転ローター１は、風車側には風車に結合される前記カップリングフランジ１５が一体に結合され、その前記回転中心線１ｃは、前記風車および前記カップリングフランジ１５の各回転中心とも同心である。

更にまた、前記回転ローター１は、円盤状をなし、その風車と反対側の面には、図示のように、自己の回転中心１ｃを取り巻くように複数個の前記磁石３，３，３・・・が、前記回転ローター１の回転方向に所定間隔で等間隔に、前記磁石固定板２２によって固定されている。なお、本実施の形態では、前記磁石３を８個配設した場合を例示してある。

前記複数個の鉄心５，５，５・・・は、各々対応する前記円筒状の発電コイル６を可移動に貫通しており、前記鉄心保持板７、前記スライダ８、前記ボールネジ結合部材１７と共に、前記駆動装置９による前記ボールネジ１０の回転によって、前記回転中心１ｃの中心線延在方向に移動する。

また、前記複数個の鉄心５，５，５・・・は、前記回転中心１ｃ（即ち、前記固定中心軸１３の中心線１３ｃ）を取り巻くように所定間隔で等間隔に配設され、各々の前記回転ローター１側の端部が、前記円環状の非磁性の非導電性環状板４によって一体に結合され、反対側の端部が前記鉄心保持板７によって一体に結合されている。なお、本実施の形態では、前記鉄心５及び発電コイル６を夫々１２個配設した場合を例示してある。

前記複数個の発電コイル６，６，６・・・は、互いに平行な円盤状の前記一対のコイル取付板１６，１６に跨って該取付板１６，１６に取り付けられ、該取付板１６，１６は、本体支持板２０を介して、本体固定板２１に取り付けられている。

前記一対のコイル取付板１６，１６には、前記複数個の棒状の鉄心５，５，５・・・が可移動に貫通している。前記複数個の棒状の鉄心５，５，５・・・の各々は、棒状磁性体であるが、例えば、非導電性のバルク状部材で形成された管状磁性部材内に薄板状高透磁率材を層状に埋設して渦電流抑制構造に構成することもできる。

また、前記一対のコイル取付板１６，１６には、前記ボールネジ結合部材１７が前記中心線１ｃ，１３ｃの延在方向に可移動に取り付けられ、前記ボールネジ結合部材１７には、前記鉄心保持板７および前記スライダ８が取り付けられている。

前記スライダ８は、前記ボールネジ１０に螺合し、前記ボールネジ１０は、前記駆動装置９のステップモータ等の駆動源の出力軸（図示省略）に結合され、前記駆動装置９は、前記駆動装置固定板１８に取り付けられ、前記駆動装置固定板１８は、複数個所が前記駆動装置固定板用支柱１９によって、前記一対のコイル取付板１６，１６の回転ローター１と反対側のコイル取付板１６に取り付けられている。

前記ボールネジ１０の回転中心１０ｃは、前記固定中心軸１３の中心１３ｃと同軸状をなしている。つまり前記回転ローター１の回転中心１ｃと、前記固定中心軸１３の中心１３ｃと、前記ボールネジ１０の回転中心１０ｃとは、同一直線上にある。

前記カップリングフランジ１５に結合された風車が風力によって回転すると、当該回転により、前記カップリングフランジ１５を介して前記回転ローター１が、自己の回転中心１ｃを中心にして回転し、前記複数個の磁石３も、前記回転ローター１の回転中心１ｃを中心にして回転し、回転磁界が発生する。対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束は、前記回転磁界により変化し、その結果、前記複数個の発電コイル６，６，６・・・は誘起起電力により交流電力を発生する。

前記駆動装置９により前記ボールネジ１０を回転させると、前記ボールネジ１０はその位置が前記駆動装置９を介して前記駆動装置固定板１８に固定されているので、前記スライダ８と共に前記ボールネジ結合部材１７、前記鉄心保持板７、前記複数個の鉄心５、前記非導電性環状板４が、前記回転ローター１の前記中心線１ｃの延在方向に移動する。前記複数個の鉄心５，５，５・・・及び前記非導電性環状板４は、前記ボールネジ１０の一方向の回転により、前記回転ローター１の前記複数個の磁石３，３，３・・・に近づくように移動し、前記ボールネジ１０の他方向（前記と逆方向）の回転により、前記複数個の磁石３，３，３・・・から遠ざかるように移動する。風速との関係では、前記駆動装置９は、前記複数個の磁石３，３，３・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター１の前記磁石３，３，３・・・に近づく方向（前記磁石３と前記鉄心５との間の空隙ｇが小さくなる方向）に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター１の前記磁石３，３，３・・・から遠ざかる方向（前記磁石３と前記鉄心５との間の空隙ｇが大きくなる方向）に移動させるように作動する。

ここで、通常の風車及び風力発電機の特性について図１及び図２により説明する。

図１は、ある風車ローターの実測値に基づき描いた風車ローターの出力―回転数・特性である。風速：Vの増加に伴い、各風速ごとの特性曲線が、徐々に高い出力を示すことがわかる。この図１よりわかるように、一般に、各風速における風車の最大出力：Pmは、回転数：ｎ(rpm)の３乗に比例して変化する。風車ローターの出力：Pは、トルク：Tと回転角速度：ωの積（P=Tω）で与えられるので、最大出力：Pmを発生する時の風車トルクは、図２に示すように、ｎの２乗に比例する。しかし、一般に、負荷を一定とする時（例えばバッテリーのみを充電する場合）の発電機のトルク特性：Tgは回転数に比例するため、例えば、図２のように低い風速時に風車の最大出力が得られるように発電機を選定すると、風速が高くなった場合には、最大出力が得られず、回転数も高い状態で動作することになる。大型の風車の場合には翼のピッチ（取付角度）制御により、風車ローターの特性を可変とするが、小型風車では固定ピッチが一般的であり、効率改善のためには発電機の特性や負荷の大きさを変える必要がある。

次いで、本発明の実施の形態の特性について説明する。

前述したように通常の発電機では、トルクが回転数に比例して変化するが、本発明の実施の形態の発電機では、駆動装置９によりボールネジ１０を回転させることで、スライダの併進移動を介して、発電コイル６の中心に存在する鉄心５を、発電機の回転中心１ｃの延在方向に移動させ、鉄心５と回転子である永久磁石３との距離（空隙ｇ）を変化させることで、発電コイル６を貫通する磁束を変化させて、発電機のトルク特性をフレキシブルに変化可能とする構造を有する。

図５または図６に示すように、本発電機は水平軸風車および垂直軸風車のいずれに対しても適用可能であり、いずれのタイプにおいても、鉄心移動は、風速計２００から得られる風速値（風速信号）に基づいて、風車トルクコントローラ３００出力制御信号によって駆動装置９を制御することにより行なう。

風速が小さい場合は、前述のように鉄心５を永久磁石３から遠ざけ、制動トルクが小さいコアレス型発電機に近い状態の発電機として動作させる。この場合は、駆動装置９への風車トルクコントローラ３００からの電力供給は無しとするように制御する。この場合、図７及び図８に示す発電機出力曲線Pg1および発電機トルク曲線Tg1上の黒丸の点が動作点となる。

風速が大きい場合は、駆動装置９を駆動して、鉄心５を永久磁石３方向に動かし、効率の高いコア有りタイプの発電機として動作させる。例えば、図７及び図８に示す発電機出力曲線Pg2および発電機トルク曲線Tg2上の動作点（図示の黒丸の点）のように、予め、風車ローター４００の特性を知っておけば、各風速における最大効率を発生する回転数状態に、発電機のトルク特性を変化させることが可能である。

強風状態では通常風車は過回転制御を行なうか、あるいは回転を止めることになるが、本発電機では、前記空隙ｇをさらに狭め、鉄心５を永久磁石３に接近させることで、図７及び図８に示す発電機トルク曲線Pg3および発電機トルク曲線Tg3の動作点（図示の黒丸の点）のように、比較的高い出力を保ったまま、回転数を減少させることが可能である。

さらに風が強まり、回転させることが危険と判断される状態では、図９に示すように、鉄心５を回転ローター１に当接させ、ブレーキとする。風速計２００による計測値が、所定の基準風速以上では、このブレーキ状態を維持し、この状態では、駆動装置９への電力供給を止めておく。強力な永久磁石３を使用しているため、駆動装置９に電力供給がなくても、ブレーキ状態を維持可能である。なお、鉄心５を回転ローター１に直接接触する際の不均一接触や振動発生、鉄心５の破損等を防ぐため、全ての鉄心５の頭部（回転ローター１側の大径部）を、少なくとも回転ローター１側の面が平坦な部分を有する１つの円環状非導電性環状板４で結合し、この非導電性環状板４の平坦部分が回転ロータ１に接触するようにし、鉄心５を回転ローター１に間接的に当接するようにしてある。

暴風状態が終り、風速計２００による計測値が、所定の基準風速以下になったならば、再び、駆動装置９を駆動して鉄心５を回転ローター１から引き離し、風車を回転状態とする。

なお、前述のように複数個の発電コイル６の出力電力は交流（本実施の形態では３相交流）であるので、図５及び図６に示すように、整流器５００で直流に変換し、更に、充電コントローラ６００によりバッテリー７００を定電圧充電し、バッテリー７００から負荷８００に給電する。

また、本実施の形態では、前述のように、風車４００の回転により回転し自己の回転中心１ｃを取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石３，３，３・・・を有する回転ローター１、前記回転中心１ｃの中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心１ｃを取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心５，５，５・・・、これら各鉄心５の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石３の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル６，６，６・・・、及び前記各鉄心５を前記中心線１ｃ延在方向に移動させる駆動装置９を備えた構造であるので、前記各発電コイル６，６，６・・・を駆動しなくて済み、駆動装置９が小型、軽量になる。

また、本実施の形態では、前述のように、前記各鉄心５，５，５・・・は、前記駆動装置９によって駆動されるボールネジ１０によって移動させられるので、小さな駆動源で大きな駆動力と鉄心５，５，５・・・の正確な位置決めが可能となる。

また、本実施の形態では、前述のように、前記駆動装置９は、前記各鉄心５，５，５・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター１の磁石３に近づく方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター１の磁石３から遠ざかる方向に移動させるので、各風速における最大効率を発生する回転数状態に、発電機のトルク特性を変化させることが可能である。

また、本実施の形態では、前述のように、風速計２００の出力に基づいて、前記各鉄心５，５，５・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター１の磁石３に近づく方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター１の磁石３から遠ざかる方向に移動させるので、ある風速までは最大効率を得るように前記空隙ｇを制御し、特定の風速を越えた場合は、回転数を抑制するように前記空隙ｇを制御することが可能である。

また、本実施の形態では、前述のように、前記鉄心５，５，５・・・の移動量を制御する基準信号として使用する前記風速計２００は、前記風車４００の回転力とは独立して動作するので、前記鉄心５，５，５・・・の移動に伴う前記風車４００の回転数変化の影響を受けることなく前記鉄心５，５，５・・・の移動量を制御することができ、風速に応じた正確に制御することができる。

また、本実施の形態では、前述のように、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心５，５，５・・・が前記駆動装置９による移動によって前記回転ローター１に当接するようにしてあるので、回転させることが危険な程風が強い場合、回転ローター１を介して風車の回転を抑制あるいは停止させることができ、風力発電機を安全に運転することが可能である。

また、本実施の形態では、前述のように、前記複数個の鉄心５，５，５・・・は、当該複数個の鉄心を結合する非導電性環状板４を介して前記回転ローター１に面接触して当接するようにしてあるので、前記鉄心５，５，５・・・を前記回転ローター１に直接接触させる場合に比べて、不均一接触や振動発生、鉄心５の破損等を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、前記各鉄心５，５，５・・・は、非導電性のバルク状部材で形成された非導電性の管状磁性部材内に薄板状高透磁率材を層状に埋設して渦電流抑制構造に構成すれば、鉄心内部磁束の増加と鉄損（渦電流）の減少を両立させることができる。

この発明の実施の形態１を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターの実測値に基づき描いた風車ローターの出力―回転数・特性を示す図である。この発明の実施の形態１を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターのトルク―回転数・特性を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、発電機の非ブレーキ状態の場合の縦断正面図である。この発明の実施の形態１を示す図で、発電機左側面図、発電機正面図、及び発電機右側面図を同一図面上に関連付けて示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、水平軸タイプローターの場合の風車システム模式図である。この発明の実施の形態１を示す図で、垂直軸タイプローターの場合の風車システム模式図である。この発明の実施の形態１を示す図で、空隙を変化させた場合の発電機の出力特性 Pg1, Pg2, Pg3を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、空隙を変化させた場合の発電機のトルク特性 Tg1, Tg2, Tg3を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、発電機のブレーキ状態の場合の縦断正面図である。特許文献１（特開２００３−３２４８９６号公報）に記載されている風力発電機を示す図である。特許文献２（特開２００２−３２５４１２号公報）に記載されている永久磁石式発電機を示す図である。特許文献３（特開２００１−１６１０５２号公報）に記載されている風車発電機を示す図である。特許文献４（実開昭６０−１７４４７４号公報）に記載されている自動車用永久磁石式発電機を示す図である。

符号の説明

１回転ローター、
１ｃ，１０ｃ，１３ｃ中心（線）、
２バックヨーク、
３磁石、
４非導電性環状板、
５鉄心、
６発電コイル、
７鉄心保持板、
８スライダ、
９駆動装置、
１０ボールネジ、
１１ボールネジ用ベアリング、
１２回転ローター用ベアリング、
１３固定中心軸、
１４スペーサ、
１５カップリングフランジ、
１６一対のコイル取付板、
１７ボールネジ結合部材、
１８駆動装置固定板、
１９駆動装置固定板用支柱、
２０本体支持板、
２１本体固定板、
１００風力発電機、
２００風速計、
３００風車トルクコントローラ、
４００風車ロータ、
５００整流器、
６００充電コントローラ、
７００バッテリー、
８００負荷、
ｇ空隙。

Claims

風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転ローター、前記回転ローターの回転に伴って前記回転中心の周りを回転する前記複数の磁石に各々の一端側が対向するように前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設され且つ各々が前記回転中心の中心線の延在方向に延在し各々が前記回転中心の中心線の延在方向に可移動な各々棒状の複数個の鉄心、前記回転中心の中心線を取り巻くように前記各鉄心の各々に対応して前記対応する鉄心が可移動に貫通するように設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する各々円筒状の複数個の発電コイル、及び前記各鉄心の他端側を駆動し前記各鉄心を前記中心線の延在方向に移動させる駆動装置を備えた風力発電機。
請求項１に記載の風力発電機において、前記各鉄心は、前記駆動装置によって駆動されるボールネジによって移動させられることを特徴とする風力発電機。
請求項１及び請求項２の何れか一に記載の風力発電機において、前記駆動装置は、前記各鉄心を、風速が早くなれば前記回転ローターの磁石に近づくように前記回転中心の中心線の延在方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローターの磁石から遠ざかるように前記回転中心の中心線の延在方向に移動させることを特徴とする風力発電機。
請求項３に記載の風力発電機において、前記駆動装置は、風速計の出力に基づいて、前記各鉄心を、風速が早くなれば前記回転ローターの磁石に近づくように前記回転中心の中心線の延在方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローターの磁石から遠ざかるように前記回転中心の中心線の延在方向に移動させることを特徴とする風力発電機。
請求項４に記載の風力発電機において、前記風速計は、前記風車の回転力とは独立して動作することを特徴とする風力発電機。
請求項１〜請求項５の何れか一に記載の風力発電機において、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心が前記駆動装置による移動によって前記回転ローターに当接することを特徴とする風力発電機。
請求項６に記載の風力発電機において、前記複数個の鉄心は、当該複数個の鉄心を結合する非磁性の非導電性環状板を介して前記回転ローターに面接触して当接することを特徴とする風力発電機。
請求項１〜請求項７の何れか一に記載の風力発電機において、前記各鉄心は、非導電性のバルク状部材で形成された非導電性の管状磁性部材内に薄板状高透磁率材を層状に埋設して渦電流抑制構造に構成されていることを特徴とする風力発電機。