JP6150103B2 - 発電装置 - Google Patents
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Description
が所定の回転速度を超えることがないようにブレーキを働かせるために、回転軸に外方向
へ開くことができる複数のアームを取り付け、回転軸の回転に伴う遠心力によりアームが
開いて、固定筒の内周面との間に適度な隙間を残してマグネットが回転することで渦電流
抵抗を発生させるように構成したものがある(例えば特許文献1参照)。
別の目的として、風速に応じて、制御機構を、通常時は発電装置として、また強風の時は制御装置として利用できる効率的な風力発電装置を得ることを目的とする。
本発明を電磁石誘導発電機に適用した例について説明する。
図1において、円筒状の筺体1の内周面には、発電用のステータ2が配置されている。この例では、ステータ2は3つの電機子端子から構成されており、後述する外部の制御回路により通電制御されて、極性を切り替えることができるようになっている。
また発電用のロータ3は、回転軸4に取り付けられ、回転軸4が筺体1の左右に設けられた軸受により回転可能に支持されている。
ロータ3には、コイルが巻回され、ステータ2と空隙を介して対応して配置されており、このロータ3により発電された電力を外部に送電することができるようになっている。
ロータ5,6に通電されることで、制御用ロータ3の回転方向は逆方向の回転トルクが発生する構造となっている。
この制御回路は、回転軸4の回転数を検知するセンサーから、ロータ3が所定の回転数以上となった時に、制御用ロータ5、6に通電することで、ロータ3の回転方向とは逆方向の回転トルクを発生させるように通電制御を行う。
図2の例では、発電機(G)のR,S,Tの電機子と、制御用ロータ(M)の電機子との間にサイリスタ(SCR)を接続するとともに、発電機(G)の回転をタコジェネレータ(TG)で検知する。
そして、タコジェネレータ(TG)は、発電機(G)の回転数に比例した直流電圧を発生し、制御回路に入力する。制御回路では、タコジェネレータの電圧が閾値(規定回転数)を超過した時点で、サイリスタ(SCR)にゲート電流を流すことでスイッチングを行い、発電機(G)側から制御用ロータ(M)側へ駆動電流を供給して、発電機(G)の回転軸に逆トルクを加えて回転を制御するようになっている。
まず、上述の発電装置を風車と連結して使用した場合、ステータ2には通電されて所定の磁界をつくった状態で、風車の回転に連動して回転軸4、ロータ3がステータ2の回転磁界の回転速度より速い回転することで発電し、発電された電力は外部に送電される。
この通常状態では、制御部5,6側は回路が解放された状態となっており、ロータ3の回転には影響を与えない。
即ち、誘導電動機として駆動することにより、制御用ロータ5,6に発生した回転トルクが、ブレーキとして作用し、回転数を規定値に収斂させることが出来る。
一方で、風車停止時には制御用ステータへ強制的に通電する事によって回転数を低下させることができる。
これにより、風車を完全に止めるための摺動型ブレーキが使用できる程度まで、風車の回転数を減速することができる。
なお、これに替えて、制御用ロータ5又は6のいずれか一方のみを取り付けるようにしてもよい。
これによりコストを低減させることができる。
なお、上述のように両端に制御用ロータ5,6を取り付けることで、発電容量が大きい場合であっても、偏歪なトルクを発生させることなく安定して制御することができる。
これによりステータ2と制御用ステータ7,8、及びロータ3と制御用ロータ5,6のそれぞれの磁界が干渉せずに正確に動作させることができる。
シールドの例としては、円盤状の板金を回転軸4に取り付けて仕切るようにすることができる。
これにより、より効率的に発電電力を取りだすことができる。
2 ステータ
3 ロータ
4 回転軸
5 制御用ロータ
6 制御用ロータ
7 制御用ステータ
8 制御用ステータ
Claims (5)
- 円筒状の筺体の内周面に配置され、発電用の磁界をつくる発電用ステータと、
上記筺体内で回転可能に支持された回転軸と、
コイルが巻回され、上記発電用ステータと対抗した状態で上記回転軸と一体に回転可能に配置された発電用ロータと、を有し、
上記筺体内に配置された制御用の磁界を発生させるための制御用ステータと、
上記発電用ロータとは逆相にコイルが巻回され、上記制御用ステータと対抗した状態で上記回転軸に一体に取り付けられた制御用ロータと、
上記発電用ロータの回転数に比例した直流電圧を発生するタコジェネレーターと、このタコジェネレーターからの電圧が閾値以上になったことを検知して、上記制御用ロータに通電するスイッチング素子とで上記発電用ロータの回転を抑制する制御回路と、
を有することを特徴とする発電装置。
- 上記制御用ステータ及び制御用ロータは、上記発電用ステータ及び発電用ロータを挟むように、回転軸の両端側に設けられている、
請求項1記載の発電装置。 - 上記発電用ロータと、制御用ロータとの間には、シールド材が配置されている、
請求項1又は2記載の発電装置。 - 上記制御回路は、上記発電用ロータの回転数が一定以下の場合には、上記制御用ロータにより発電された電力を外部に送電する、
請求項1〜3のいずれかの項に記載の発電装置。 - 上記回転軸は、風力発電用の風車の回転に連動して回転する、
請求項1〜4のいずれかの項に記載の発電装置。
Priority Applications (1)
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JP2013042599A JP6150103B2 (ja) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 発電装置 |
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JP2013042599A JP6150103B2 (ja) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 発電装置 |
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JP2014171347A JP2014171347A (ja) | 2014-09-18 |
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2013
- 2013-03-05 JP JP2013042599A patent/JP6150103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP7176440B2 (ja) | 2019-03-01 | 2022-11-22 | 沖電気工業株式会社 | 硬貨処理装置及び自動取引装置 |
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