JP5705139B2 - 風力発電装置 - Google Patents
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Description
そこで従来では、例えば風車ブレードの角度を変えるピッチ制御によって衝撃の軽減が図られている。
例えば図2(a)の周波数スペクトルでは、風車ブレード5の定格回転数に対応する1次成分30、3次成分32、6次成分34にピークが見られる。なお、2次成分や4次成分にピークが見られないのは、風車ブレード5が略3回対称である(すなわち、120度回転させると自らと重なる)ことから理解される。
例えば図2(b)の時系列データでは、上記の1次成分30や3次成分32や6次成分34に対応する細かいトルク変動の他に、より長いタイムスパンのトルク変動が見られる。特に図2(b)の破線で囲まれる部分36、38、40では、約10秒から約20秒程度の立ち上がり時間でトルクが増加している。
発電機20は、出力シャフト14の回転を使用して発電する。
風力発電装置1に設けられた制御部114は、風力トルクQfの大きさに関連する情報に基づいて、入力シャフト12の回転の向きにしたがって増速機10が傾くよう第1アクチュエータ104、第2アクチュエータ108を制御する。第1アクチュエータ104、第2アクチュエータ108はいずれも、油圧シリンダ、空気シリンダなどのリニアアクチュエータであってもよい。
測定結果取得部130は、第1加速度計120および第2加速度計122から加速度の測定結果を取得する。
風速取得部132は、風力発電装置1の周囲にメッシュ状に配置された風速計によって測定された風速を取得する。
なお、風車ブレード5の回転の向きが決まっている場合、傾斜駆動部136は回転の向きを都度特定する必要はない。この場合、傾斜駆動部136はそのように決まっている回転の向きにしたがうよう、第1アクチュエータ104、第2アクチュエータ108それぞれの駆動の向きを決定してもよい。
図8(a)、(b)は、増速機10の模式的な正面図である。図8(a)は定常トルク用制御モードすなわち風力トルクQf<トルクしきい値Qthのときの増速機10の状態を示し、図8(b)は突発トルク用制御モードすなわち風力トルクQf≧トルクしきい値Qthのときの増速機10の状態を示す。
Claims (7)
- 風車ブレードが風を受けることにより生じるトルクを発電機で電力に変換する風力発電装置であって、
前記風車ブレードから前記発電機へのトルクの伝達の経路上に設けられ、入力シャフトの回転の形でトルクが入力される増速機と、
前記増速機の姿勢を制御可能なアクチュエータと、
前記風車ブレードが風を受けることにより生じるトルクの大きさに関連する情報に基づいて、前記入力シャフトの回転の向きにしたがって前記増速機が傾くよう前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えることを特徴とする風力発電装置。 - 前記制御部は、前記アクチュエータを含む前記増速機の支持機構に設けられた加速度計または変位計の計測値に基づいて前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記制御部は、本風力発電装置の周囲に設けられた風速計によって測定された風速に基づいて前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項1または2に記載の風力発電装置。
- 一端が前記増速機に取り付けられ、他端が前記アクチュエータに取り付けられたアームをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記入力シャフトに沿って離間した少なくとも2箇所で前記アームを支持することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の風力発電装置。 - 前記制御部は、前記風車ブレードが風を受けることにより生じるトルクの大きさに関連する情報がしきい値を超えると、前記入力シャフトの回転の向きにしたがって前記増速機が傾くよう前記アクチュエータを制御し、
前記アクチュエータは、前記制御部が前記アクチュエータを制御しない場合、前記入力シャフトの周りでの前記増速機の回転に対する緩衝作用を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の風力発電装置。 - 前記アクチュエータは、前記入力シャフトに対して実質的に対称となる2箇所に設けられた第1リニアアクチュエータと第2リニアアクチュエータとを含み、
前記制御部は、前記第1リニアアクチュエータと前記第2リニアアクチュエータとを互いに逆向きに駆動することにより、前記増速機を傾かせることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の風力発電装置。 - 風車ブレードが風を受けることにより生じるトルクを電力に変換し、入力シャフトの回転の形でトルクが入力される発電機と、
前記発電機の姿勢を制御可能なアクチュエータと、
前記風車ブレードが風を受けることにより生じるトルクの大きさに関連する情報に基づいて、前記入力シャフトの回転の向きにしたがって前記発電機が傾くよう前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えることを特徴とする風力発電装置。
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