JP5973732B2 - 制振装置を備えた風力発電装置及びタワー状建造物の制振装置 - Google Patents
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Description
基礎上に設置されたタワーと、前記タワーの頂部に支持されたナセルと、前記ナセルの正面に支持されたロータヘッドと、前記タワーの上部又は前記ナセルに設置されたマスダンパー型の制振装置とを備えた風力発電装置であって、前記制振装置が、前記タワーの軸心を横断するように配置されたウェイトを有し、前記ウェイトに、前記ナセル内の発電機から前記制振装置よりも下方に配置された下段電気設備に向けて延びる送電ケーブルを挿通する開口が形成され、前記制振装置が、前記タワーの上部又は前記ナセルに取り付けられた上段支持板と中段支持板と下段支持板を有し、前記下段支持板の下に前記ウェイトが取り付けられ、前記送電ケーブルを挿通する開口が前記上段支持板と中段支持板と下段支持板に形成されるとともに、前記上段支持板と前記中段支持板との間にX軸直動レールとX軸移動脚が設けられ、前記X軸直動レールに沿って前記X軸移動脚を移動可能に支持させることで前記上段支持板に対し前記中段支持板が前記X軸方向に移動自在に支持され、前記中段支持板と前記下段支持板との間にY軸直動レールとY軸移動脚が設けられ、前記Y軸直動レールに沿って前記Y軸移動脚を移動可能に支持させることで前記中段支持板に対し前記下段支持板が前記Y軸方向に移動自在に支持され、前記上段支持板に前記中段支持板の前記X軸方向への移動限界位置を規制するX軸ストッパが設けられ、前記中段支持板に前記下段支持板の前記Y軸方向への移動限界位置を規制するY軸ストッパが設けられる一方、前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が前記送電ケーブルの挿通領域とされ、前記X軸ストッパによる移動限界位置と前記Y軸ストッパによる移動限界位置において前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が、間隙をもって前記送電ケーブルを挿通可能な領域であることを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、基礎上に設置されたタワーと、前記タワーの頂部に支持された上段電気設備とを備えるタワー状建造物の上部に設けられるマスダンパー型の制振装置であって、前記タワーの軸心を横断するように配置されたウェイトを有し、前記ウェイトに、前記上段電気設備から当該制振装置よりも下方に配置された下段電気設備に向けて延びる送電ケーブルを挿通する開口が形成され、前記タワーの上部又は前記ナセルに取り付けられた上段支持板と中段支持板と下段支持板を有し、前記下段支持板の下に前記ウェイトが取り付けられ、前記送電ケーブルを挿通する開口が前記上段支持板と中段支持板と下段支持板に形成されるとともに、前記上段支持板と前記中段支持板との間にX軸直動レールとX軸移動脚が設けられ、前記X軸直動レールに沿って前記X軸移動脚を移動可能に支持させることで前記上段支持板に対し前記中段支持板が前記X軸方向に移動自在に支持され、前記中段支持板と前記下段支持板との間にY軸直動レールとY軸移動脚が設けられ、前記Y軸直動レールに沿って前記Y軸移動脚を移動可能に支持させることで前記中段支持板に対し前記下段支持板が前記Y軸方向に移動自在に支持され、前記上段支持板に前記中段支持板の前記X軸方向への移動限界位置を規制するX軸ストッパが設けられ、前記中段支持板に前記下段支持板の前記Y軸方向への移動限界位置を規制するY軸ストッパが設けられる一方、前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が前記送電ケーブルの挿通領域とされ、前記X軸ストッパによる移動限界位置と前記Y軸ストッパによる移動限界位置において前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が、間隙をもって前記送電ケーブルを挿通可能な領域であることを特徴とする。
また、X軸ストッパとY軸ストッパにより上段支持板と中段支持板と下段支持板とウェイトの開口が移動限界位置まで移動したとして重なる領域に間隙をもって送電ケーブルを挿通可能なので、送電ケーブルを無理なく避けつつ制振装置を設置することができる。
図1に示すように、風力発電装置(タワー状建造物)1は、地上又は洋上に設けた基礎2上に設置された円筒状のタワー3と、タワー3の頂部3aにタワー3の軸心(軸線)Cを中心に左右回動可能に支持されたナセル(風車本体)4と、ナセル4の正面側に支持されたロータヘッド5とを備える。ナセル4内には増速機6及び発電機(上段電気設備)7が収容される。ロータヘッド5はハブ8の外周に複数の風車翼9を有してなる。ハブ8からナセル4内に延びる主軸5aは増速機6に接続され、増速機6から延びる出力軸6aは発電機7に接続される。
制振装置13は、タワー3の頂部内フレーム3bの下面側に固定される円盤状の上段支持板14と、上段支持板14の下面側に固定される前後一対のX軸直動レール15と、前後X軸直動レール15にそれぞれ左右移動可能に支持される左右一対のX軸移動脚16と、上段支持板14の下面側に固定的に支持されるX軸サーボモータ17と、X軸サーボモータ17によりカップリング17aを介して駆動されるX軸ボールネジ機構18と、X軸ボールネジ機構18の可動子(ボールナット18a)が固定されると共に各X軸移動脚16がそれぞれ固定される円盤状の中段支持板21とを有する。
これは、例えば前記上段支持板14と中段支持板21とを、左右に揺動自在なX軸振り子を介して連結すると共に、前記X軸振り子の振動周期を調節するX軸ダンパー手段を設け、かつ前記中段支持板21と下段支持板26とを、前後に揺動自在なY軸振り子を介して連結すると共に、前記Y軸振り子の振動周期を調節するY軸ダンパー手段を設けたものが考えられる。
また、上記実施形態の構成から各サーボモータ17,24及びボールネジ機構18,25を無くし、各移動脚16,23にスプリング等による付勢手段及びダンパー手段を連結したものも考えられる。
上記構成により、ウェイトに制振対象物の制振に適した動きをさせる(制振対象物の固有振動数に振り子の振動の周期が同調するように設定する)と共に、振動エネルギを吸収する(振動を減衰する)ことが可能となる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
2 基礎
3 タワー
3a 頂部
C 軸心
4 ナセル
5 ロータヘッド
7 発電機(上段電気設備)
11 発電制御盤(下段電気設備)
12 高圧ケーブル(送電ケーブル)
13 制振装置
27 ウェイト
31 開口
Claims (2)
- 基礎上に設置されたタワーと、前記タワーの頂部に支持されたナセルと、前記ナセルの正面に支持されたロータヘッドと、前記タワーの上部又は前記ナセルに設置されたマスダンパー型の制振装置とを備えた風力発電装置であって、
前記制振装置が、前記タワーの軸心を横断するように配置されたウェイトを有し、前記ウェイトに、前記ナセル内の発電機から前記制振装置よりも下方に配置された下段電気設備に向けて延びる送電ケーブルを挿通する開口が形成され、
前記制振装置が、前記タワーの上部又は前記ナセルに取り付けられた上段支持板と中段支持板と下段支持板を有し、前記下段支持板の下に前記ウェイトが取り付けられ、前記送電ケーブルを挿通する開口が前記上段支持板と中段支持板と下段支持板に形成されるとともに、
前記上段支持板と前記中段支持板との間にX軸直動レールとX軸移動脚が設けられ、前記X軸直動レールに沿って前記X軸移動脚を移動可能に支持させることで前記上段支持板に対し前記中段支持板が前記X軸方向に移動自在に支持され、
前記中段支持板と前記下段支持板との間にY軸直動レールとY軸移動脚が設けられ、前記Y軸直動レールに沿って前記Y軸移動脚を移動可能に支持させることで前記中段支持板に対し前記下段支持板が前記Y軸方向に移動自在に支持され、
前記上段支持板に前記中段支持板の前記X軸方向への移動限界位置を規制するX軸ストッパが設けられ、前記中段支持板に前記下段支持板の前記Y軸方向への移動限界位置を規制するY軸ストッパが設けられる一方、
前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が前記送電ケーブルの挿通領域とされ、前記X軸ストッパによる移動限界位置と前記Y軸ストッパによる移動限界位置において前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が、間隙をもって前記送電ケーブルを挿通可能な領域であることを特徴とする制振装置とを備えた風力発電装置。 - 基礎上に設置されたタワーと、前記タワーの頂部に支持された上段電気設備とを備えるタワー状建造物の上部に設けられるマスダンパー型の制振装置であって、
前記タワーの軸心を横断するように配置されたウェイトを有し、前記ウェイトに、前記上段電気設備から当該制振装置よりも下方に配置された下段電気設備に向けて延びる送電ケーブルを挿通する開口が形成され、
前記タワーの上部又は前記ナセルに取り付けられた上段支持板と中段支持板と下段支持板を有し、前記下段支持板の下に前記ウェイトが取り付けられ、前記送電ケーブルを挿通する開口が前記上段支持板と中段支持板と下段支持板に形成されるとともに、
前記上段支持板と前記中段支持板との間にX軸直動レールとX軸移動脚が設けられ、前記X軸直動レールに沿って前記X軸移動脚を移動可能に支持させることで前記上段支持板に対し前記中段支持板が前記X軸方向に移動自在に支持され、
前記中段支持板と前記下段支持板との間にY軸直動レールとY軸移動脚が設けられ、前記Y軸直動レールに沿って前記Y軸移動脚を移動可能に支持させることで前記中段支持板に対し前記下段支持板が前記Y軸方向に移動自在に支持され、
前記上段支持板に前記中段支持板の前記X軸方向への移動限界位置を規制するX軸ストッパが設けられ、前記中段支持板に前記下段支持板の前記Y軸方向への移動限界位置を規制するY軸ストッパが設けられる一方、
前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が前記送電ケーブルの挿通領域とされ、前記X軸ストッパによる移動限界位置と前記Y軸ストッパによる移動限界位置において前記上段支持板の開口と前記中段支持板の開口と前記下段支持板の開口と前記ウェイトの開口の重なる領域が、間隙をもって前記送電ケーブルを挿通可能な領域であることを特徴とするタワー状建造物の制振装置。
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