JP7252740B2 - wind turbine - Google Patents

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JP7252740B2 JP2018219627A JP2018219627A JP7252740B2 JP 7252740 B2 JP7252740 B2 JP 7252740B2 JP 2018219627 A JP2018219627 A JP 2018219627A JP 2018219627 A JP2018219627 A JP 2018219627A JP 7252740 B2 JP7252740 B2 JP 7252740B2
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Description

本発明は、翼と共に回転する回転部で電力を使用する風力発電装置に関する。 The present invention relates to a wind power generator that uses electric power in a rotating part that rotates with blades.

特許文献１には、アームによって保持される複数の直線翼で構成される垂直型ブレードであって、アームに対する各直線翼の相対角度をそれぞれ独立して回動させることができる回動手段を有する垂直型ブレードを備える垂直型風力発電システムが記載されている。この垂直型風力発電システムは、各直線翼の相対角度を風速に応じて調整することにより垂直型ブレードの回転数を制御することができる。回動手段は、回動軸部、ステッピングモータ、ＤＣモータなどの駆動源、ギヤ、カップリング、シャフトなどから構成される動力伝達部、ベアリングなどを用いた軸支部、駆動源に電力を供給する電池などの電力源より構成される。
そして、特許文献１には、電力源がアームに格納されている構成である場合、垂直型ブレードの回転が停止しているときのみ、垂直型ブレードのシャフトユニット保持部の固定部分と回転部分における接触給電または非接触給電により、電力源へ電力が供給されること、および非接触給電の一例として、送電側コイルと受電側コイルを用い、電力を無線伝送する構成が記載されている。また、太陽光パネルをアームの表面に張り、太陽光パネルから電力源に電力を供給する構成でもよいと記載されている。 Patent Document 1 discloses a vertical blade composed of a plurality of straight blades held by an arm, which has rotating means capable of independently rotating the relative angle of each straight blade with respect to the arm. A vertical wind power system with vertical blades is described. This vertical wind power generation system can control the number of rotations of the vertical blades by adjusting the relative angle of each straight blade according to the wind speed. The rotating means supplies electric power to a rotating shaft portion, a drive source such as a stepping motor or a DC motor, a power transmission portion including a gear, a coupling, a shaft, or the like, a shaft support portion using a bearing or the like, and a drive source. It consists of a power source such as a battery.
Patent document 1 discloses that when the power source is stored in the arm, only when the rotation of the vertical blade is stopped, the fixed part and the rotating part of the shaft unit holding part of the vertical blade It describes that power is supplied to a power source by contact power feeding or non-contact power feeding, and as an example of non-contact power feeding, a power transmission side coil and a power receiving side coil are used to wirelessly transmit power. Moreover, it is described that a solar panel may be attached to the surface of the arm, and power may be supplied from the solar panel to the power source.

特許文献２には、タワーの上部に設けられ、タワーの軸方向に沿った方向を回転軸として風向きに応じて回転するナセルと、ナセルに搭載された発電機であってナセルに回転可能に支持された風車により発電する発電機と、ナセルからタワーの下部に設けられた装置に電力を伝送する非接触式電力伝送部とを有する風力発電装置が記載されている。非接触式電力伝送部は、ナセルに固定された基板に設けられた１次コイルと、タワーに固定された基板に設けられた２次コイルとを有する。１次コイルと２次コイルは対向しており、１次コイルに発電機から電力が供給される。この非接触式電力伝送部は、１次コイルが２次コイルと磁界共鳴して、１次コイルに供給された電力を２次コイルに伝送する。 Patent Document 2 describes a nacelle provided on the top of a tower that rotates according to the direction of the wind with a rotation axis along the axial direction of the tower, and a generator mounted on the nacelle that is rotatably supported by the nacelle. describes a wind turbine generator having a generator for generating electricity by a windmill mounted on the tower and a contactless power transmission section for transmitting power from the nacelle to a device provided at the bottom of the tower. The contactless power transmission unit has a primary coil provided on a board fixed to the nacelle and a secondary coil provided on a board fixed to the tower. The primary coil and the secondary coil face each other, and power is supplied to the primary coil from the generator. In this non-contact power transmission unit, the primary coil undergoes magnetic field resonance with the secondary coil, and power supplied to the primary coil is transmitted to the secondary coil.

特開２０１７－３１９２０号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-31920 国際公開２０１８０２５４２０号International Publication No. 2018025420

風力発電装置は、風力により発電する。しかし、特許文献１に記載の垂直型風力発電システムでは、垂直型ブレードの回転が停止しているときのみ、すなわち、風力により発電していないときに、シャフトユニット保持部の固定部分が取り付けられた本体部から垂直型ブレードのアームに格納された電力源へ電力を供給する。このため、この垂直型風力発電システムでは、風力により発電された電力を発電と同時に電力源へ供給することができない。
また、特許文献２に記載の風力発電装置では、ナセル（本体部）からタワーに電力を非接触で伝送するが、風車（回転部）は電力を使用しない。このため、ナセルから風車に電力を伝送する必要はない。 A wind power generator generates power using wind power. However, in the vertical wind power generation system described in Patent Document 1, the fixed portion of the shaft unit holding portion is attached only when the rotation of the vertical blades is stopped, that is, when the wind power is not generating power. Power is supplied from the main body to a power source housed in the arm of the vertical blade. Therefore, in this vertical wind power generation system, power generated by wind power cannot be supplied to the power source at the same time as power generation.
Further, in the wind turbine generator described in Patent Document 2, electric power is transmitted from the nacelle (main body) to the tower in a contactless manner, but the windmill (rotating section) does not use electric power. Therefore, there is no need to transmit power from the nacelle to the wind turbine.

本発明の目的は、風力により発電された電力を発電と同時に回転部と本体部との間で非接触で伝送することができ、風力により発電された電力の一部を翼と共に回転する回転部で使用することができる風力発電装置を提供することである。 An object of the present invention is to transmit power generated by wind power simultaneously between the rotating part and the main body in a non-contact manner, and to rotate part of the power generated by the wind power together with the blades. To provide a wind turbine generator that can be used in

上記目的を達成するために、本発明の風力発電装置は、
複数の翼と、
前記複数の翼と共に回転し、発電機の回転子を回転させる回転部と、
前記発電機の固定子を含む本体部と、
を備え、
前記固定子が、交流電力を出力するメインコイルを含み、当該メインコイルから出力される交流電力の一部を前記本体部から前記回転部に非接触で伝送する非接触伝送部を有する、風力発電装置において、
前記非接触伝送部が、前記本体部に取り付けられた１次コイルと、前記回転部に取り付けられた２次コイルとを有し、前記メインコイルが出力する交流電力が前記１次コイルに入力され、電磁誘導により前記１次コイルから前記２次コイルに電力が伝送され、
前記発電機がアキシャルギャップ型であり、
前記回転部が風の流れと略垂直である垂直軸を中心として回転し、
前記本体部が前記垂直軸と同軸である静止した支柱と前記垂直軸が中心となるように前記垂直軸と直角に当該支柱に固定された所定の厚さの円盤を有し、
前記メインコイルが複数のコイルで構成されており、当該メインコイルを構成する各コイルが当該円盤に前記垂直軸を中心として円周状に配置されており、
前記回転部が、前記支柱と前記円盤を収容する空洞を有しており、当該空洞において前記円盤の一方の主面と他方の主面にそれぞれ対向する面が前記回転子の面であり、当該回転子の面の両方に前記メインコイルを構成する各コイルを貫く磁束を生じる磁石がそれぞれ配置されており、
前記円盤の一方の主面と他方の主面のいずれか一方または両方に、前記垂直軸を中心として同心円状に巻回された前記１次コイルが前記複数のメインコイルよりも半径方向内側に配置されており、前記各回転子の面において前記１次コイルに対向する位置に同心円状に巻回された前記２次コイルが配置されている。
In order to achieve the above object, the wind turbine generator of the present invention includes:
a plurality of wings;
a rotating part that rotates together with the plurality of blades and rotates a rotor of a generator;
a main body including a stator of the generator;
with
Wind power generation, wherein the stator includes a main coil that outputs alternating current power, and has a non-contact transmission section that transmits a part of the alternating current power output from the main coil from the main body section to the rotating section in a non-contact manner. in the device,
The contactless transmission unit has a primary coil attached to the main body and a secondary coil attached to the rotating unit, and AC power output from the main coil is input to the primary coil. , electric power is transmitted from the primary coil to the secondary coil by electromagnetic induction,
The generator is an axial gap type,
said rotating portion rotating about a vertical axis substantially perpendicular to the flow of the wind;
said body having a stationary post coaxial with said vertical axis and a disk of predetermined thickness fixed to said post at right angles to said vertical axis so as to be centered on said vertical axis;
wherein the main coil is composed of a plurality of coils, and the coils constituting the main coil are arranged on the disk in a circular shape centering on the vertical axis;
The rotating part has a cavity that accommodates the strut and the disk, and the surfaces of the cavity that face one main surface and the other main surface of the disk are surfaces of the rotor. magnets are arranged on both surfaces of the rotor to generate magnetic flux penetrating each coil constituting the main coil,
The primary coil wound concentrically around the vertical axis on either one or both of one principal surface and the other principal surface of the disc is disposed radially inward of the plurality of main coils. The secondary coils are concentrically wound at positions facing the primary coils on the surfaces of the rotors.

好ましくは、本発明の風力発電装置は、Preferably, the wind turbine generator of the present invention comprises:
前記メインコイルが、３相交流電圧を３本の出力線により出力し、 The main coil outputs a three-phase AC voltage through three output lines,
前記２次コイルが、６相交流電圧を６本の出力線により出力し、 The secondary coil outputs a 6-phase AC voltage through 6 output lines,
前記１次コイルと前記２次コイルが、前記３相交流電圧を、前記メインコイルの３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相の３つの線間電圧、および当該３つの線間電圧に対してそれぞれ位相が３０度進んだ、または位相が３０度遅れた３つの線間電圧から成る前記６相交流電圧に変換し、 The primary coil and the secondary coil convert the three-phase AC voltage into three line-to-line voltages having the same phase as the three line-to-line voltages between the three output lines of the main coil, and the three line-to-line voltages. Converting into the six-phase AC voltage consisting of three line voltages with a phase leading 30 degrees or a phase lagging 30 degrees with respect to the line voltage,
前記２次コイルの６本の出力線により出力される６相交流電圧を直流電圧に整流する６相整流回路を有する。 It has a 6-phase rectifier circuit for rectifying the 6-phase AC voltage output from the 6 output lines of the secondary coil into a DC voltage.

上記目的を達成するために、本発明の風力発電装置は、In order to achieve the above object, the wind turbine generator of the present invention includes:
複数の翼と、 a plurality of wings;
前記複数の翼と共に回転し、発電機の回転子を回転させる回転部と、 a rotating part that rotates together with the plurality of blades and rotates a rotor of a generator;
前記発電機の固定子を含む本体部と、 a main body including a stator of the generator;
を備え、 with
前記固定子が、交流電力を出力するメインコイルを含み、当該メインコイルから出力される交流電力の一部を前記本体部から前記回転部に非接触で伝送する非接触伝送部を有し、風力発電装置において、 The stator includes a main coil that outputs AC power, and has a non-contact transmission section that transmits a part of the AC power output from the main coil from the main body section to the rotating section in a non-contact manner. In the power generator,
前記本体部が、前記メインコイルが発生する交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路によって整流された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するスイッチング素子を含む高周波スイッチング回路とを有し、 The main body has a rectifying circuit that rectifies the AC voltage generated by the main coil into a DC voltage, and a high-frequency switching circuit that includes a switching element that converts the DC voltage rectified by the rectifying circuit into a high-frequency AC voltage. death,
前記非接触伝送部が、前記本体部に取り付けられた１次コイルと、前記回転部に取り付けられた２次コイルとを有し、前記高周波スイッチング回路によって変換された高周波の交流電圧が前記１次コイルに入力され、電磁誘導により前記１次コイルから前記２次コイルに電力が伝送され、 The non-contact transmission section has a primary coil attached to the main body and a secondary coil attached to the rotating section, and the high-frequency AC voltage converted by the high-frequency switching circuit is transmitted to the primary coil. is input to a coil, and electric power is transmitted from the primary coil to the secondary coil by electromagnetic induction;
前記回転部が、前記２次コイルから出力される高周波の交流電圧を平滑化し、直流電圧に変換するコンデンサを有し、 The rotating part has a capacitor that smoothes the high-frequency AC voltage output from the secondary coil and converts it to a DC voltage,
前記発電機がアキシャルギャップ型であり、The generator is an axial gap type,
前記回転部が、風の流れと略垂直である垂直軸を中心として回転し、 the rotating part rotates about a vertical axis that is substantially perpendicular to the wind flow;
前記本体部が前記垂直軸と同軸である静止した支柱と前記垂直軸が中心となるように前記垂直軸と直角に当該支柱に固定された所定の厚さの円盤とを有し、 said body portion having a stationary post coaxial with said vertical axis and a disk of predetermined thickness fixed to said post at right angles to said vertical axis so as to be centered on said vertical axis;
前記メインコイルが複数のコイルで構成されており、当該メインコイルを構成する各コイルが当該円盤に前記垂直軸を中心として円周状に配置されており、 wherein the main coil is composed of a plurality of coils, and the coils constituting the main coil are arranged on the disk in a circular shape centering on the vertical axis;
前記回転部が、前記支柱と前記円盤を収容する空洞を有しており、当該空洞において前記円盤の一方の主面と他方の主面にそれぞれ対向する面が前記回転子の面であり、当該回転子の面の両方に前記メインコイルを構成する各コイルを貫く磁束を生じる磁石がそれぞれ配置されており、 The rotating part has a cavity that accommodates the strut and the disk, and the surfaces of the cavity that face one main surface and the other main surface of the disk are surfaces of the rotor. magnets are arranged on both surfaces of the rotor to generate magnetic flux penetrating each coil constituting the main coil,
前記円盤の一方の主面と他方の主面のいずれか一方または両方に、前記垂直軸を中心として同心円状に巻回された前記１ 次コイルが前記複数のメインコイルよりも半径方向内側に配置されており、前記各回転子の面において前記１ 次コイルに対向する位置に同心円状に巻回された前記２次コイルが配置されている。 The primary coil wound concentrically around the vertical axis on either one or both of one principal surface and the other principal surface of the disc is disposed radially inward of the plurality of main coils. The secondary coils wound concentrically are disposed at positions facing the primary coils on the surfaces of the rotors.

好ましくは、本発明の風力発電装置は、Preferably, the wind turbine generator of the present invention comprises:
前記回転部に配置されており、前記メインコイルから出力される交流電力の一部によって動作し、前記各翼の翼角度を変更する翼角度変更部を備える。 A blade angle changer is provided in the rotating portion and is operated by part of the AC power output from the main coil to change the blade angle of each blade.

好ましくは、本発明の風力発電装置は、Preferably, the wind turbine generator of the present invention comprises:
前記翼角度変更部が、前記メインコイルから出力される交流電力の電圧に応じて前記各翼の翼角度を制御する。 The blade angle changing section controls the blade angle of each blade according to the voltage of the AC power output from the main coil.

好ましくは、本発明の風力発電装置は、Preferably, the wind turbine generator of the present invention comprises:
前記固定子が、前記メインコイルを含み、 the stator includes the main coil,
前記翼角度変更部が、前記非接触伝送部によって前記本体部から前記回転部に伝送された交流電力の電圧に応じて前記各翼の翼角度を制御する。 The blade angle changing section controls the blade angle of each blade according to the voltage of the AC power transmitted from the body section to the rotating section by the non-contact transmission section.

本発明によれば、風力により発電された電力を発電と同時に回転部と本体部との間で非接触で伝送することができ、風力により発電された電力の一部を翼と共に回転する回転部で使用することができる。 According to the present invention, power generated by wind power can be simultaneously transmitted between the rotating part and the main body without contact, and part of the power generated by wind power is rotated together with the blades. can be used in

本発明の第１の適用例である垂直型風力発電装置の一例の正面図である。1 is a front view of an example of a vertical wind power generator that is a first application example of the present invention; FIG. 図１の垂直型風力発電装置の上面図である。図２（Ａ）は翼角度が０°の場合を示し、図２（Ｂ）は翼角度がαの場合を示す。FIG. 2 is a top view of the vertical wind turbine generator of FIG. 1; FIG. 2(A) shows the case where the blade angle is 0°, and FIG. 2(B) shows the case where the blade angle is α. 本発明の第１の実施形態に係る本体部と回転部に含まれる回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the circuit contained in the main-body part and rotation part which concern on the 1st Embodiment of this invention. 図１のＡ－Ａ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1; 図１と図４のＢ－Ｂ線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIGS. 1 and 4; 図４の円で囲まれた領域Ｃの拡大図である。5 is an enlarged view of the circled area C of FIG. 4; FIG. 本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部の第１の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st modification of the non-contact transmission part based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部の第２の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 2nd modification of the non-contact transmission part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部の第３の変形例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a third modified example of the contactless transmission section according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部の第４の変形例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a fourth modification of the contactless transmission section according to the first embodiment of the present invention; 図１０の非接触伝送部から出力される相電圧の一例を示すベクトル図である。FIG. 11 is a vector diagram showing an example of phase voltages output from the contactless transmission unit of FIG. 10; 図１０の非接触伝送部から出力される線間電圧間の位相差の一例を示すベクトル図である。11 is a vector diagram showing an example of a phase difference between line voltages output from the contactless transmission unit of FIG. 10; FIG. 図１０の非接触伝送部から出力される各線間電圧の波形の一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of waveforms of line-to-line voltages output from the contactless transmission unit of FIG. 10; FIG. ６相ダイオードブリッジ整流回路が出力する直流電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the DC voltage which a 6-phase diode bridge rectifier circuit outputs. 本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部の第５の変形例の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a fifth modification of the contactless transmission section according to the first embodiment of the present invention; 図１５の非接触伝送部から出力される相電圧の一例を示すベクトル図である。FIG. 16 is a vector diagram showing an example of phase voltages output from the contactless transmission unit of FIG. 15; 図１５の非接触伝送部から出力される線間電圧間の位相差の一例を示すベクトル図である。16 is a vector diagram showing an example of a phase difference between line voltages output from the contactless transmission unit of FIG. 15; FIG. 本発明の第２の実施形態に係る本体部と回転部に含まれる回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the circuit contained in the main-body part and rotation part which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る本体部と回転部に含まれる回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the circuit contained in the main-body part and rotation part which concern on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第２の適用例である垂直型風力発電装置の一例の正面図である。FIG. 4 is a front view of an example of a vertical wind power generator that is a second application example of the present invention; 図３に示した本発明の第１の実施形態に係る本体部および回転部に含まれる回路と同様の回路を用いて、図２０の垂直型風力発電装置の本体部および回転部に含まれる回路を実現した構成の一例を示す図である。Using circuits similar to the circuits included in the main body and rotating parts according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the circuits included in the main body and rotating parts of the vertical wind turbine generator of FIG. It is a figure which shows an example of the structure which implement|achieved.

以下、本発明の実施形態に係る風力発電装置について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態を説明する全図において、共通の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiments, common components are denoted by the same reference numerals, and repeated explanations are omitted.

図１は、本発明の第１の適用例である垂直型風力発電装置１の一例の正面図である。図２は、図１の垂直型風力発電装置１の上面図である（ただし、翼角度変更部１３は省略）。
垂直型風力発電装置１は、回転部１０と、翼１１と、アーム１２と、翼角度変更部１３と、本体部２０と、タワー２１とを有する。
本体部２０は、静止したタワー２１の上部に固定されている。回転部１０は、本体部２０の上部に垂直軸を中心として回転できるように取り付けられている。垂直型風力発電装置１は、垂直軸が風の流れと略垂直となるように設置される。翼１１は、垂直軸に平行となるようにアーム１２によって回転部１０に固定されている。回転部１０は、翼１１が風を受けると、翼１１と共に回転し、発電機の回転子を回転させる。 FIG. 1 is a front view of an example of a vertical wind turbine generator 1 that is a first application example of the present invention. FIG. 2 is a top view of the vertical wind turbine generator 1 of FIG. 1 (however, the blade angle changing section 13 is omitted).
The vertical wind turbine generator 1 has a rotating section 10 , blades 11 , arms 12 , blade angle changing sections 13 , a body section 20 and a tower 21 .
The body portion 20 is fixed to the top of a stationary tower 21 . The rotating part 10 is attached to the upper part of the body part 20 so as to be rotatable about a vertical axis. The vertical wind turbine generator 1 is installed so that the vertical axis is substantially perpendicular to the wind flow. A blade 11 is fixed to the rotating part 10 by an arm 12 so as to be parallel to the vertical axis. When the blades 11 receive the wind, the rotating part 10 rotates together with the blades 11 to rotate the rotor of the generator.

図２に示すように、垂直型風力発電装置１の各翼１１は垂直軸を中心とする円周上を回転（公転）する。そして、垂直型風力発電装置１は、各翼１１が自転する方向に各翼１１の翼角度を変更することができる。ここで、垂直型風力発電装置１において、翼角度とは、アーム１２に垂直な平面と翼１１の縦断面とのなす角度をいう。図２（Ａ）は翼角度が０°の場合を示し、図２（Ｂ）は翼角度がαの場合を示す。他の構造の垂直型風力発電装置にも翼角度という用語を適用できるように一般化すると、例えば、翼角度とは、各翼３７が公転する円周上における各翼３７の自転の中心での接線と翼３７の縦断面とのなす角度をいう。また、プロペラ（翼）の回転軸が水平である水平型風力発電装置では、翼角度はピッチ角に相当するものとする。
なお、本実施形態では垂直型風力発電装置１は翼１１を２枚有するが、垂直型風力発電装置１は翼１１を３枚以上有していてもよい。 As shown in FIG. 2, each blade 11 of the vertical wind turbine generator 1 rotates (revolves) on a circle around the vertical axis. The vertical wind turbine generator 1 can change the blade angle of each blade 11 in the direction in which each blade 11 rotates. Here, in the vertical wind turbine generator 1 , the blade angle refers to the angle formed by a plane perpendicular to the arm 12 and the longitudinal section of the blade 11 . FIG. 2(A) shows the case where the blade angle is 0°, and FIG. 2(B) shows the case where the blade angle is α. To generalize the term blade angle so that it can be applied to vertical wind power generators of other structures, for example, the blade angle is the rotation center of each blade 37 on the circumference on which each blade 37 revolves. It refers to the angle between the tangent line and the longitudinal section of the wing 37 . Also, in a horizontal wind power generator in which the rotation axis of the propeller (blade) is horizontal, the blade angle is assumed to correspond to the pitch angle.
Although the vertical wind turbine generator 1 has two blades 11 in this embodiment, the vertical wind turbine generator 1 may have three or more blades 11 .

翼角度変更部１３は、例えば、アーム１２の上または内部に設置される。翼角度変更部１３は、例えば、制御回路と、入力電圧検出部と、蓄電池または電解コンデンサと、翼角度可変機構とを有する。翼角度可変機構は、例えば、インバータと、モータと、カップリングと、送りねじと、送りねじナットと、複数のリンクとを含む。図２に示すように、翼角度変更部１３は、各翼１１の翼角度を変更することができる。 The blade angle changer 13 is installed, for example, on or inside the arm 12 . The blade angle changing unit 13 has, for example, a control circuit, an input voltage detection unit, a storage battery or an electrolytic capacitor, and a blade angle changing mechanism. The variable blade angle mechanism includes, for example, an inverter, a motor, a coupling, a feed screw, a feed screw nut, and multiple links. As shown in FIG. 2 , the blade angle changer 13 can change the blade angle of each blade 11 .

図３は、本発明の第１の実施形態に係る本体部２０と回転部１０に含まれる回路の構成の一例を示す。
本体部２０と回転部１０は、メインコイル３１と、非接触伝送部５０と、３相ダイオードブリッジ整流回路６０と、翼角度変更部１３とを有する。
メインコイル３１を含む発電機の固定子と非接触伝送部５０に含まれる１次コイルとは、本体部２０に配置されている。非接触伝送部５０に含まれる２次コイルと３相ダイオードブリッジ整流回路６０と翼角度変更部１３とは回転部１０に配置されている。
メインコイル３１は、コイルＣ１１とコイルＣ１２とコイルＣ１３と有する。コイルＣ１１とコイルＣ１２とコイルＣ１３とはＹ結線されている。メインコイル３１は、コイルＣ１１とコイルＣ１２とコイルＣ１３によって生成された３相交流電圧を３本の出力線により出力する。なお、コイルＣ１１とコイルＣ１２とコイルＣ１３とはΔ結線されていてもよい。 FIG. 3 shows an example of the configuration of the circuits included in the body section 20 and the rotating section 10 according to the first embodiment of the present invention.
The body portion 20 and the rotating portion 10 have a main coil 31 , a contactless transmission portion 50 , a three-phase diode bridge rectifier circuit 60 , and a blade angle changing portion 13 .
The generator stator including the main coil 31 and the primary coil included in the contactless transmission section 50 are arranged in the main body section 20 . The secondary coil, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60, and the blade angle changing section 13 included in the non-contact transmission section 50 are arranged on the rotating section 10 .
The main coil 31 has a coil C11, a coil C12, and a coil C13. The coil C11, the coil C12, and the coil C13 are Y-connected. The main coil 31 outputs the three-phase AC voltage generated by the coils C11, C12, and C13 through three output lines. Note that the coil C11, the coil C12, and the coil C13 may be delta-connected.

非接触伝送部５０は、メインコイル３１から出力される交流電力の一部を本体部２０から回転部１０に非接触で伝送する。
非接触伝送部５０は、１次コイルＣ２１と、１次コイルＣ２２と、１次コイルＣ２３と、１次コイルＣ３１と、１次コイルＣ３２と、１次コイルＣ３３、および２次コイルＣ４１と、２次コイルＣ４２と、２次コイルＣ４３と、２次コイルＣ５１と、２次コイルＣ５２と、２次コイルＣ５３を有する。
各１次コイルＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３は本体部２０に配置されており、各２次コイルＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３は回転部１０に配置されている。 The non-contact transmission section 50 transmits part of the AC power output from the main coil 31 from the main body section 20 to the rotation section 10 in a non-contact manner.
The non-contact transmission unit 50 includes a primary coil C21, a primary coil C22, a primary coil C23, a primary coil C31, a primary coil C32, a primary coil C33, a secondary coil C41, and two coils. It has a secondary coil C42, a secondary coil C43, a secondary coil C51, a secondary coil C52, and a secondary coil C53.
The primary coils C21, C22, C23, C31, C32 and C33 are arranged on the body portion 20, and the secondary coils C41, C42, C43, C51, C52 and C53 are arranged on the rotating portion .

１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１とは、コイルＣ１１に接続された出力線とコイルＣ１２に接続された出力線との間に並列に接続されている。１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触でそれぞれ２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１に伝送される。同様に、１次コイルＣ２２と１次コイルＣ３２とは、コイルＣ１２に接続された出力線とコイルＣ１３に接続された出力線との間に並列に接続されている。１次コイルＣ２２と１次コイルＣ３２に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触でそれぞれ２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２に伝送される。１次コイルＣ２３と１次コイルＣ３３とは、コイルＣ１３に接続された出力線とコイルＣ１１に接続された出力線との間に並列に接続されている。１次コイルＣ２３と１次コイルＣ３３に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触でそれぞれ２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３に伝送される。 The primary coil C21 and the primary coil C31 are connected in parallel between the output line connected to the coil C11 and the output line connected to the coil C12. The AC power input to the primary coils C21 and C31 is transmitted to the secondary coils C41 and C51 in a non-contact manner by electromagnetic induction, respectively. Similarly, the primary coil C22 and the primary coil C32 are connected in parallel between the output line connected to the coil C12 and the output line connected to the coil C13. The AC power input to the primary coils C22 and C32 is transmitted to the secondary coils C42 and C52, respectively, in a non-contact manner by electromagnetic induction. The primary coil C23 and the primary coil C33 are connected in parallel between the output line connected to the coil C13 and the output line connected to the coil C11. The AC power input to the primary coils C23 and C33 is transmitted to the secondary coils C43 and C53 in a non-contact manner by electromagnetic induction, respectively.

そして、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１は並列に接続されている。すなわち、２次コイルＣ４１の一端と２次コイルＣ５１の一端が接続され、２次コイルＣ４１の他端と２次コイルＣ５１の他端が接続されている。同様に、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２は並列に接続されている。すなわち、２次コイルＣ４２の一端と２次コイルＣ５２の一端が接続され、２次コイルＣ４２の他端と２次コイルＣ５２の他端が接続されている。２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３は並列に接続されている。すなわち、２次コイルＣ４３の一端と２次コイルＣ５３の一端が接続され、２次コイルＣ４３の他端と２次コイルＣ５３の他端が接続されている。 The secondary coil C41 and the secondary coil C51 are connected in parallel. That is, one end of the secondary coil C41 and one end of the secondary coil C51 are connected, and the other end of the secondary coil C41 and the other end of the secondary coil C51 are connected. Similarly, secondary coil C42 and secondary coil C52 are connected in parallel. That is, one end of the secondary coil C42 and one end of the secondary coil C52 are connected, and the other end of the secondary coil C42 and the other end of the secondary coil C52 are connected. The secondary coil C43 and the secondary coil C53 are connected in parallel. That is, one end of the secondary coil C43 and one end of the secondary coil C53 are connected, and the other end of the secondary coil C43 and the other end of the secondary coil C53 are connected.

２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３は、Δ結線されている。すなわち、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１の他端が２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２の一端に接続され、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２の他端が２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３の一端に接続され、２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３の他端が２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１の一端に接続されている。
Δ結線された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３の３本の出力線は、３相ダイオードブリッジ整流回路６０に接続される。すなわち、非接触伝送部５０によって出力される３相交流電圧は、３相ダイオードブリッジ整流回路６０に入力される。 The secondary coil C41 and the secondary coil C51, the secondary coil C42 and the secondary coil C52, and the secondary coil C43 and the secondary coil C53 are delta-connected. That is, the other ends of the secondary coils C41 and C51 are connected to one ends of the secondary coils C42 and C52, and the other ends of the secondary coils C42 and C52 are connected to the secondary coils C43 and C52. One end of the coil C53 is connected, and the other ends of the secondary coil C43 and the secondary coil C53 are connected to one end of the secondary coil C41 and the secondary coil C51.
The three output lines of the secondary coil C41 and the secondary coil C51, the secondary coil C42 and the secondary coil C52, and the secondary coil C43 and the secondary coil C53, which are delta-connected, are connected to the three-phase diode bridge rectifier circuit 60. Connected. That is, the 3-phase AC voltage output by the non-contact transmission section 50 is input to the 3-phase diode bridge rectifier circuit 60 .

３相ダイオードブリッジ整流回路６０は、非接触伝送部５０に含まれる２次コイルの３本の出力線により出力される３相交流電圧を直流電圧に整流し、その直流電圧を翼角度変更部１３に供給する。
３相ダイオードブリッジ整流回路６０は、ダイオードの対（ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２）を３組有する。各対のダイオードにおいて、一方のダイオードＤ１２のカソードと他方のダイオードＤ１１のアノードは接続されており、その接続部分に非接触伝送部５０の出力線の各１本が接続される。各対のダイオードにおけるダイオードＤ１１のカソードは全て接続されており、それらは翼角度変更部１３の正入力端子に接続される。また、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１２のアノードは全て接続されており、それらは翼角度変更部１３の負入力端子に接続される。 The three-phase diode bridge rectifier circuit 60 rectifies the three-phase AC voltage output from the three output lines of the secondary coil included in the non-contact transmission section 50 into a DC voltage, and converts the DC voltage to the blade angle changing section 13. supply to
The three-phase diode bridge rectifier circuit 60 has three pairs of diodes (diodes D11 and diodes D12). In each pair of diodes, the cathode of one diode D12 and the anode of the other diode D11 are connected, and each one of the output lines of the contactless transmission section 50 is connected to the connection. The cathodes of the diodes D11 in each pair of diodes are all connected and connected to the positive input terminal of the blade angle changer 13 . Also, the anodes of the diodes D12 in each pair of diodes are all connected, and are connected to the negative input terminal of the blade angle changer 13 .

翼角度変更部１３は、入力電圧検出部を有する。入力電圧検出部は、３相ダイオードブリッジ整流回路６０によって出力される直流電圧の電圧値を検出する。翼角度変更部１３は、例えば、３相ダイオードブリッジ整流回路６０によって出力された直流電圧（すなわち、入力電圧検出部によって検出された直流電圧）が所定の第１の電圧より高いときには、所定の第１の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を低下させるように各翼１１の翼角度を制御する。一方、翼角度変更部１３は、例えば、３相ダイオードブリッジ整流回路６０によって出力された直流電圧が所定の第２の電圧より低いときには、所定の第２の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を増加させるように各翼１１の翼角度を制御する。すなわち、翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の一部によって動作し、各翼１１の翼角度を変更する。翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の電圧に応じて各翼１１の翼角度を制御する。第１の実施形態に係る翼角度変更部１３は、特に、非接触伝送部５０によって本体部２０から回転部１０に伝送された交流電圧に応じて各翼１１の翼角度を制御する。 The blade angle changer 13 has an input voltage detector. The input voltage detector detects the voltage value of the DC voltage output by the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 . For example, when the DC voltage output by the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 (that is, the DC voltage detected by the input voltage detector) is higher than a predetermined first voltage, the blade angle changing unit 13 changes the predetermined first voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to reduce the rotational speed of the rotating portion 10 according to the output DC voltage until the voltage reaches 1.0. On the other hand, for example, when the DC voltage output by the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 is lower than the predetermined second voltage, the blade angle changing unit 13 adjusts the output DC voltage until it reaches the predetermined second voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to increase the rotational speed of the rotating portion 10 accordingly. That is, the blade angle changer 13 operates with part of the AC power output from the main coil 31 to change the blade angle of each blade 11 . The blade angle changing section 13 controls the blade angle of each blade 11 according to the voltage of the AC power output from the main coil 31 . The blade angle changing section 13 according to the first embodiment controls the blade angle of each blade 11 according to the AC voltage transmitted from the body section 20 to the rotating section 10 by the contactless transmission section 50 .

図４は、図１のＡ－Ａ線断面図である。図５は、図１と図４のＢ－Ｂ線断面図である。
図４と図５は、図３に示す回路を、アキシャルギャップ型であって３相４極１２スロットの交流発電機で実現した例である。
図４に示すように、本体部２０は、垂直軸と同軸である静止した支柱２２と、所定の厚さの円盤３０とを有する。円盤３０は、垂直軸が中心となるように垂直軸と直角に支柱２２に固定されている。円盤３０は、交流発電機の固定子である。円盤３０の外周近傍にはメインコイル３１が配置されている。図５に示すように、メインコイル３１は、４組のコイルＣ１１とコイルＣ１２とコイルＣ１３とで構成されている。合計１２個の各コイルは、垂直軸を中心として円周状に配置されている。これらの各コイルは、円盤３０の上面（一方の主面）から下面（他方の主面）まで貫通しており、それぞれ別々のコア３２に巻回されている。これらの各コア３２は珪素鋼板またはフェライトでできている。
メインコイル３１を構成する各コイルＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３が外周近傍に配置されていることにより、その回転速度が大きくなり、交流発電機の発電電力が増大する。 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1. FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIGS. 1 and 4. FIG.
FIGS. 4 and 5 show an example in which the circuit shown in FIG. 3 is realized by a three-phase, four-pole, twelve-slot AC generator of axial gap type.
As shown in FIG. 4, the body portion 20 has a stationary post 22 coaxial with the vertical axis and a disc 30 of predetermined thickness. The disk 30 is fixed to the post 22 at right angles to the vertical axis so that it is centered on the vertical axis. Disk 30 is the stator of the alternator. A main coil 31 is arranged near the outer periphery of the disc 30 . As shown in FIG. 5, the main coil 31 is composed of four sets of coils C11, C12, and C13. Each of the twelve coils in total are arranged circumferentially about a vertical axis. Each of these coils penetrates from the upper surface (one main surface) to the lower surface (the other main surface) of the disk 30 and is wound around separate cores 32 respectively. Each of these cores 32 is made of silicon steel or ferrite.
By arranging the coils C11, C12, and C13 forming the main coil 31 near the outer periphery, the rotational speed thereof increases, and the power generated by the AC generator increases.

図４に示すように、回転部１０は空洞４０を有している。支柱２２と円盤３０は、空洞４０の中に収容されている。空洞４０内において、支柱２２を取り囲むように、円盤３０の上面と下面にそれぞれベアリング２３が配置されている。回転部１０は、ベアリング２３によって回転可能に支持されている。空洞４０において、円盤３０の上面と下面にそれぞれ対向する面は交流発電機の回転子の面である。上側の回転子の面には磁石４１が配置されており、下側の回転子の面には磁石４２が配置されている。磁石４１と磁石４２は、例えば永久磁石であり、メインコイル３１を構成する各コイルＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を貫く磁束を生じる。 As shown in FIG. 4, the rotating part 10 has a cavity 40 . Post 22 and disk 30 are housed within cavity 40 . Bearings 23 are arranged on the upper and lower surfaces of the disk 30 so as to surround the support 22 in the cavity 40 . The rotating part 10 is rotatably supported by bearings 23 . In the cavity 40, the surfaces facing the upper and lower surfaces of the disk 30 are the rotor surfaces of the alternator. Magnets 41 are arranged on the upper rotor surface and magnets 42 are arranged on the lower rotor surface. The magnets 41 and 42 are, for example, permanent magnets, and generate magnetic fluxes that pass through the coils C11, C12, and C13 that constitute the main coil 31 .

図６は、図４の円で囲まれた領域Ｃの拡大図である。円盤３０の上面には、１次コイルＣ２１と１次コイルＣ２２と１次コイルＣ２３とが配置されている。各１次コイルＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は、図５に示すように、垂直軸を中心として同心円状に巻回されており、メインコイル３１を構成する各コイルＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３よりも半径方向内側に配置されている。同様に、円盤３０の下面には、１次コイルＣ３１と１次コイルＣ３２と１次コイルＣ３３とが配置されている。各１次コイルＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３も、垂直軸を中心として同心円状に巻回されており、メインコイル３１を構成する各コイルＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３よりも半径方向内側に配置されている。 FIG. 6 is an enlarged view of the circled area C of FIG. A primary coil C21, a primary coil C22, and a primary coil C23 are arranged on the upper surface of the disc 30. As shown in FIG. As shown in FIG. 5, the primary coils C21, C22, and C23 are wound concentrically around the vertical axis, and are radially inward of the coils C11, C12, and C13 constituting the main coil 31. are placed in Similarly, a primary coil C31, a primary coil C32, and a primary coil C33 are arranged on the lower surface of the disk 30. As shown in FIG. Each of the primary coils C31, C32, C33 is also concentrically wound around the vertical axis, and arranged radially inward of each of the coils C11, C12, C13 constituting the main coil 31. As shown in FIG.

各１次コイルＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は環状に配置されたコア３３の上面の溝の中に配置され、各１次コイルＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３はコア３３の下面の溝の中に配置される。コア３３は珪素鋼板またはフェライトでできている。ただし、図４に示すようにコア３３が円盤３０を上面から下面まで貫通する場合、コア３３が完全な環であると、円盤３０の強度が低下する。このため、図５に示すように、環状部分を扇型の形状に分割して、環状部分の一部のみにコア３３を形成することが望ましい。
また、各１次コイルＣ２１、Ｃ２２、Ｃ２３の巻き数が同一である場合、最も外周側に配置された１次コイルＣ２１が最も長く、最も内周側に配置された１次コイルＣ２３が最も短くなる。そこで、図６に示すように、コア３３において、１次コイルＣ２１と１次コイルＣ２２との間の幅、１次コイルＣ２２と１次コイルＣ２３との間の幅、１次コイルＣ２３とコア３３の内周との間の幅の順番に幅を徐々に広くすることが望ましい。これにより、コア３３内を通る各１次コイルＣ２１、Ｃ２２、Ｃ２３の磁束の量を等しくすることができる。各１次コイルＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３についても各１次コイルＣ２１、Ｃ２２、Ｃ２３と同様である。 Each of the primary coils C21, C22, C23 is arranged in a groove on the upper surface of the core 33 arranged in an annular shape, and each of the primary coils C31, C32, C33 is arranged in a groove on the lower surface of the core 33. The core 33 is made of silicon steel plate or ferrite. However, when the core 33 penetrates the disk 30 from the upper surface to the lower surface as shown in FIG. 4, the strength of the disk 30 is reduced if the core 33 is a complete ring. Therefore, as shown in FIG. 5, it is desirable to divide the annular portion into fan-shaped portions and form the core 33 only in a part of the annular portion.
When the number of turns of the primary coils C21, C22, and C23 is the same, the primary coil C21 arranged on the outermost side is the longest, and the primary coil C23 arranged on the innermost side is the shortest. Become. Therefore, as shown in FIG. It is desirable to gradually widen the width in order of the width between the inner circumference of the As a result, the amounts of magnetic fluxes of the primary coils C21, C22, and C23 passing through the core 33 can be made equal. The primary coils C31, C32, C33 are similar to the primary coils C21, C22, C23.

図６に示すように、空洞４０の上側の面である回転子の面には、同心円状に巻回された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ４２と２次コイルＣ４３が、それぞれ１次コイルＣ２１と１次コイルＣ２２と１次コイルＣ２３に対向する位置に配置されている。同様に、空洞４０の下側の面である回転子の面には、同心円状に巻回された２次コイルＣ５１と２次コイルＣ５２と２次コイルＣ５３が、それぞれ１次コイルＣ３１と１次コイルＣ３２と１次コイルＣ３３に対向する位置に配置されている。
また、空洞４０の上側の面である回転子の面およびその下側の面である回転子の面には、コア３３に対向する位置にそれぞれ環状に配置されたコア４３とコア４４が配置されている。各２次コイルＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３はコア４３の下面の溝の中に配置され、各２次コイルＣ５１，Ｃ５２，Ｃ５３はコア４４の上面の溝の中に配置される。コア４３とコア４４は珪素鋼板またはフェライトでできている。なお、コア４３とコア４４も、コア３３と同一の形状に分割して形成してもよい。 As shown in FIG. 6, on the surface of the rotor, which is the upper surface of the cavity 40, are concentrically wound secondary coils C41, C42, and C43, which are respectively connected to the primary coil C21. and the primary coils C22 and C23. Similarly, on the rotor surface, which is the lower surface of the cavity 40, are concentrically wound secondary coils C51, C52, and C53, respectively. It is arranged at a position facing the coil C32 and the primary coil C33.
On the rotor surface, which is the upper surface of the cavity 40, and the rotor surface, which is the lower surface thereof, the cores 43 and 44 are arranged in an annular manner at positions facing the core 33, respectively. ing. The secondary coils C41, C42, C43 are arranged in grooves on the lower surface of the core 43, and the secondary coils C51, C52, C53 are arranged in grooves on the upper surface of the core 44. The cores 43 and 44 are made of silicon steel plate or ferrite. Note that the cores 43 and 44 may also be divided into the same shape as the core 33 .

図７は、本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部５０の第１の変形例の構成を示す。
第１の変形例である非接触伝送部５１は、図３の非接触伝送部５０と同様に、１次コイルＣ２１と、１次コイルＣ２２と、１次コイルＣ２３と、１次コイルＣ３１と、１次コイルＣ３２と、１次コイルＣ３３、および２次コイルＣ４１と、２次コイルＣ４２と、２次コイルＣ４３と、２次コイルＣ５１と、２次コイルＣ５２と、２次コイルＣ５３を有する。また、非接触伝送部５１は、各１次コイルＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３からそれぞれ各２次コイルＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３に非接触で交流電力を伝送する点、および非接触伝送部５１によって出力される３相交流電圧が３相ダイオードブリッジ整流回路６０に入力される点も図３の非接触伝送部５０と同一である。 FIG. 7 shows the configuration of a first modified example of the contactless transmission section 50 according to the first embodiment of the present invention.
A non-contact transmission unit 51 as a first modification includes a primary coil C21, a primary coil C22, a primary coil C23, a primary coil C31, and a It has a primary coil C32, a primary coil C33, a secondary coil C41, a secondary coil C42, a secondary coil C43, a secondary coil C51, a secondary coil C52, and a secondary coil C53. In addition, the contactless transmission unit 51 transmits AC power from the primary coils C21, C22, C23, C31, C32, and C33 to the secondary coils C41, C42, C43, C51, C52, and C53 in a contactless manner. 3, and the fact that the three-phase AC voltage output by the non-contact transmission section 51 is input to the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 is also the same as the non-contact transmission section 50 in FIG.

非接触伝送部５１は、１次コイル間の接続および２次コイル間の接続が図３の非接触伝送部５０と異なる。
非接触伝送部５１では、１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１とは、コイルＣ１１による交流電力の出力線とコイルＣ１２による交流電力の出力線との間に直列に接続されている。同様に、１次コイルＣ２２と１次コイルＣ３２とは、コイルＣ１２による交流電力の出力線とコイルＣ１３による交流電力の出力線との間に直列に接続されている。１次コイルＣ２３と１次コイルＣ３３とは、コイルＣ１３による交流電力の出力線とコイルＣ１１による交流電力の出力線との間に直列に接続されている。 The non-contact transmission section 51 differs from the non-contact transmission section 50 in FIG. 3 in the connection between the primary coils and the connection between the secondary coils.
In the contactless transmission unit 51, the primary coil C21 and the primary coil C31 are connected in series between the AC power output line of the coil C11 and the AC power output line of the coil C12. Similarly, the primary coil C22 and the primary coil C32 are connected in series between the AC power output line of the coil C12 and the AC power output line of the coil C13. The primary coil C23 and the primary coil C33 are connected in series between the AC power output line of the coil C13 and the AC power output line of the coil C11.

そして、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３も、それぞれ直列に接続されている。
直列に接続された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３はＹ結線されている。Ｙ結線された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ５２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ５３の３本の出力線は、３相ダイオードブリッジ整流回路６０に接続される。
なお、図７に示す非接触伝送部５１を有する回転部１０と本体部２０も、アキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１と各１次コイルと各２次コイルは、図４～図６に示すように配置される。 The secondary coils C41 and C51, the secondary coils C42 and C52, and the secondary coils C43 and C53 are also connected in series.
The secondary coils C41 and C51, the secondary coils C42 and C52, and the secondary coils C43 and C53 connected in series are Y-connected. Three Y-connected output lines of the secondary coil C41 and the secondary coil C51, the secondary coil C42 and the secondary coil C52, and the secondary coil C43 and the secondary coil C53 are connected to the three-phase diode bridge rectifier circuit 60. Connected.
Note that the rotating portion 10 and the body portion 20 having the contactless transmission portion 51 shown in FIG. 7 can also have an axial gap type structure. In this case, the main coil 31, each primary coil and each secondary coil are arranged as shown in FIGS.

図８は、本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部５０の第２の変形例の構成を示す。
第２の変形例である非接触伝送部５２は、各１次コイルとメインコイル３１の３本の出力線との接続および１次コイル間の接続が図３の非接触伝送部５０と異なる。その他の点では、非接触伝送部５２は図３の非接触伝送部５０と同一である。 FIG. 8 shows the configuration of a second modification of the contactless transmission section 50 according to the first embodiment of the invention.
A non-contact transmission section 52 of the second modification differs from the non-contact transmission section 50 of FIG. 3 in the connection between each primary coil and the three output lines of the main coil 31 and the connection between the primary coils. Otherwise, contactless transmission section 52 is identical to contactless transmission section 50 of FIG.

非接触伝送部５２では、１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１とは直列に接続され、その直列回路の一端はコイルＣ１１による交流電力の出力線に接続され、その直列回路の他端からコイルＣ１１による交流電力が出力される。同様に、１次コイルＣ２２と１次コイルＣ３２とは直列に接続され、その直列回路の一端はコイルＣ１２による交流電力の出力線に接続され、その直列回路の他端からコイルＣ１２による交流電力が出力される。１次コイルＣ２３と１次コイルＣ３３とは直列に接続され、その直列回路の一端はコイルＣ１３による交流電力の出力線に接続され、その直列回路の他端からコイルＣ１３による交流電力が出力される。
なお、図８に示す非接触伝送部５２を有する回転部１０と本体部２０も、アキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１と各１次コイルと各２次コイルは、図４～図６に示すように配置される。 In the contactless transmission unit 52, the primary coil C21 and the primary coil C31 are connected in series, one end of the series circuit is connected to the AC power output line of the coil C11, and the other end of the series circuit is connected to the coil C11. AC power is output by Similarly, the primary coil C22 and the primary coil C32 are connected in series, one end of the series circuit is connected to the AC power output line of the coil C12, and the AC power of the coil C12 is output from the other end of the series circuit. output. The primary coil C23 and the primary coil C33 are connected in series, one end of the series circuit is connected to the AC power output line of the coil C13, and the AC power of the coil C13 is output from the other end of the series circuit. .
Note that the rotating portion 10 and the body portion 20 having the contactless transmission portion 52 shown in FIG. 8 can also have an axial gap type structure. In this case, the main coil 31, each primary coil and each secondary coil are arranged as shown in FIGS.

図９は、本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部５０の第３の変形例の構成を示す。
第３の変形例である非接触伝送部５３は、１次コイルと２次コイルとして１次コイルＣ２１と２次コイルＣ４１のみを有する点が図３の非接触伝送部５０と異なる。また、これに伴い、回転部１０に、３相ダイオードブリッジ整流回路６０の代わりに単相ダイオードブリッジ整流回路６１が配置される。 FIG. 9 shows the configuration of a third modification of the contactless transmission section 50 according to the first embodiment of the invention.
A non-contact transmission section 53 of the third modification differs from the non-contact transmission section 50 of FIG. 3 in that it has only a primary coil C21 and a secondary coil C41 as primary and secondary coils. Along with this, a single-phase diode bridge rectifier circuit 61 is arranged in the rotating part 10 instead of the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 .

非接触伝送部５３では、１次コイルＣ２１は、コイルＣ１１による交流電力の出力線とコイルＣ１２による交流電力の出力線との間に接続される。１次コイルＣ２１に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触で２次コイルＣ４１に伝送される。２次コイルＣ４１の２本の出力線は、単相ダイオードブリッジ整流回路６１に接続される。すなわち、非接触伝送部５３によって出力される単相交流電圧は、単相ダイオードブリッジ整流回路６１に入力される。 In the contactless transmission unit 53, the primary coil C21 is connected between the AC power output line of the coil C11 and the AC power output line of the coil C12. The AC power input to the primary coil C21 is transmitted to the secondary coil C41 in a non-contact manner by electromagnetic induction. Two output lines of the secondary coil C41 are connected to the single-phase diode bridge rectifier circuit 61. That is, the single-phase AC voltage output by the non-contact transmission section 53 is input to the single-phase diode bridge rectifier circuit 61 .

単相ダイオードブリッジ整流回路６１は、ダイオードの対（ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２）を２組有する。各対のダイオードにおいて、一方のダイオードＤ１２のカソードと他方のダイオードＤ１１のアノードは接続されており、その接続部分に非接触伝送部５３の出力線の各１本が接続される。各対のダイオードにおけるダイオードＤ１１のカソードは接続されており、それらは翼角度変更部１３の正入力端子に接続される。また、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１２のアノードは接続されており、それらは翼角度変更部１３の負入力端子に接続される。
なお、図９に示す非接触伝送部５３と単相ダイオードブリッジ整流回路６１を有する回転部１０と本体部２０も、図４～図６に示すアキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１は図４～図６に示すように配置される。１次コイルＣ２１は円盤３０の上面または下面に配置され、２次コイルＣ４１は空洞４０の上側の面または下側の面の１次コイルＣ２１に対向する位置に配置される。 The single-phase diode bridge rectifier circuit 61 has two diode pairs (diode D11 and diode D12). In each pair of diodes, the cathode of one diode D12 and the anode of the other diode D11 are connected, and each one of the output lines of the contactless transmission section 53 is connected to the connection. The cathodes of the diodes D11 in each pair of diodes are connected, and they are connected to the positive input terminal of the blade angle changer 13 . Also, the anodes of the diodes D12 in each pair of diodes are connected, and they are connected to the negative input terminal of the blade angle changer 13 .
The rotary section 10 and the body section 20 having the non-contact transmission section 53 and the single-phase diode bridge rectifier circuit 61 shown in FIG. 9 can also have the axial gap structure shown in FIGS. In this case, the main coil 31 is arranged as shown in FIGS. The primary coil C21 is arranged on the upper surface or the lower surface of the disk 30, and the secondary coil C41 is arranged on the upper surface or the lower surface of the cavity 40 at a position facing the primary coil C21.

図１０は、本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部５０の第４の変形例の構成を示す。
第４の変形例である非接触伝送部５４は、２次コイルＣ４１と、２次コイルＣ４２と、２次コイルＣ４３と、２次コイルＣ６１と、２次コイルＣ６２と、２次コイルＣ６３から６本の出力線により６相交流電力が出力される点が図３の非接触伝送部５０と異なる。また、これに伴い、回転部１０に、３相ダイオードブリッジ整流回路６０の代わりに６相ダイオードブリッジ整流回路６２が配置される。 FIG. 10 shows the configuration of a fourth modification of the contactless transmission section 50 according to the first embodiment of the invention.
The contactless transmission unit 54 of the fourth modification includes a secondary coil C41, a secondary coil C42, a secondary coil C43, a secondary coil C61, a secondary coil C62, and secondary coils C63 to C6. It differs from the non-contact transmission section 50 in FIG. 3 in that 6-phase AC power is output through two output lines. Along with this, a six-phase diode bridge rectifier circuit 62 is arranged in the rotating section 10 instead of the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 .

非接触伝送部５４では、１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１、１次コイルＣ２２と１次コイルＣ３２、１次コイルＣ２３と１次コイルＣ３３は、それぞれ並列に同極性となるように接続されている。また、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ６１、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ６２、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ６３は、それぞれ直列に同極性となるように接続されている。
２次コイルＣ４１と２次コイルＣ６１の接続部分、２次コイルＣ４２と２次コイルＣ６２の接続部分、および２次コイルＣ４３と２次コイルＣ６３の接続部分は結線されており、この部分が６相交流電力の中性点Ｎである。直列接続された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ６１の一端と他端からそれぞれ交流電力ｅ４１とｅ６１が出力される。同様に、直列接続された２次コイルＣ４２と２次コイルＣ６２の一端と他端からそれぞれ交流電力ｅ４２とｅ６２が出力される。直列接続された２次コイルＣ４３と２次コイルＣ６３の一端と他端からそれぞれ交流電力ｅ４３とｅ６３が出力される。各交流電力ｅ４１、ｅ４２、ｅ４３、ｅ６１、ｅ６２、ｅ６３は、中性点Ｎを基準電位とする相電圧である。 In the contactless transmission unit 54, the primary coil C21 and the primary coil C31, the primary coil C22 and the primary coil C32, and the primary coil C23 and the primary coil C33 are connected in parallel so as to have the same polarity. there is The secondary coils C41 and C61, the secondary coils C42 and C62, and the secondary coils C43 and C63 are connected in series so as to have the same polarity.
A connecting portion between the secondary coil C41 and the secondary coil C61, a connecting portion between the secondary coil C42 and the secondary coil C62, and a connecting portion between the secondary coil C43 and the secondary coil C63 are connected. It is the neutral point N of AC power. AC powers e41 and e61 are output from one end and the other end of the secondary coils C41 and C61 connected in series, respectively. Similarly, AC powers e42 and e62 are output from one end and the other end of the secondary coils C42 and C62 connected in series, respectively. AC powers e43 and e63 are output from one end and the other end of the secondary coils C43 and C63 connected in series, respectively. Each of the AC powers e41, e42, e43, e61, e62, and e63 is a phase voltage with the neutral point N as a reference potential.

図１１に示すように、交流電圧ｅ６１は、交流電圧ｅ４１よりも位相が１８０度進んでいる。また、図１１には、線間電圧ｅ４２－ｅ４１と線間電圧ｅ６１－ｅ４１が示されている。両者の電圧の大きさは同一である。線間電圧ｅ６１－ｅ４１は、線間電圧ｅ４２－ｅ４１に対して位相が３０度進んでいる。交流電圧ｅ４１と交流電圧ｅ６１と線間電圧ｅ４２－ｅ４１の大きさの比は、１：（ルート３－１）：ルート３である。ここで、ルート３≒１．７３２である。
交流電圧ｅ４２と交流電圧ｅ６２および交流電圧ｅ４３と交流電圧ｅ６３も、交流電圧ｅ４１と交流電圧ｅ６１と同様の関係である。 As shown in FIG. 11, the AC voltage e61 leads the AC voltage e41 in phase by 180 degrees. FIG. 11 also shows line voltages e42-e41 and line voltages e61-e41. Both voltages have the same magnitude. The line voltage e61-e41 leads the line voltage e42-e41 by 30 degrees. The magnitude ratio of the AC voltage e41, the AC voltage e61, and the line voltage e42-e41 is 1:(route 3-1):route 3. where root 3≈1.732.
The relationship between the AC voltage e42 and the AC voltage e62 and between the AC voltage e43 and the AC voltage e63 is the same as that between the AC voltage e41 and the AC voltage e61.

線間電圧ｅ４２－ｅ４１と線間電圧ｅ４３－ｅ４２と線間電圧ｅ４１－ｅ４３は、メインコイル３１の３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相である。図１２に示すように、線間電圧ｅ６１－ｅ４１と線間電圧ｅ６２－ｅ４２と線間電圧ｅ６３－ｅ４３は、線間電圧ｅ４２－ｅ４１と線間電圧ｅ４３－ｅ４２と線間電圧ｅ４１－ｅ４３の各々に対して、それぞれ位相が３０度進んでいる。すなわち、非接触伝送部５４は、メインコイル３１の３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相の３つの線間電圧に対して、それぞれ位相が３０度進んだ３つの線間電圧も出力する。図１２に示す６つの線間電圧の大きさは等しい。交流電圧ｅ４１と交流電圧ｅ６１と線間電圧ｅ４２－ｅ４１と同様に、交流電圧ｅ４２と交流電圧ｅ６２と線間電圧ｅ４３－ｅ４２の大きさの比は１：（ルート３－１）：ルート３であり、交流電圧ｅ４３と交流電圧ｅ６３と線間電圧ｅ４１－ｅ４３の大きさの比は１：（ルート３－１）：ルート３である。 The line voltage e42-e41, the line voltage e43-e42, and the line voltage e41-e43 are in phase with the three line voltages between the three output lines of the main coil 31, respectively. As shown in FIG. 12, line voltage e61-e41, line voltage e62-e42, and line voltage e63-e43 are Each has a phase lead of 30 degrees. That is, the non-contact transmission unit 54 provides three line voltages whose phases are 30 degrees ahead of the three line voltages having the same phase as the three line voltages between the three output lines of the main coil 31 . It also outputs voltage. The magnitudes of the six line voltages shown in FIG. 12 are equal. As with the AC voltage e41, the AC voltage e61, and the line voltage e42-e41, the ratio of the magnitudes of the AC voltage e42, the AC voltage e62, and the line voltage e43-e42 is 1:(route 3-1):route 3. , and the ratio of the magnitudes of the AC voltage e43, the AC voltage e63, and the line voltage e41-e43 is 1:(route 3-1):route 3.

６相ダイオードブリッジ整流回路６２は、ダイオードの対（ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２）を６組有する。各対のダイオードにおいて、一方のダイオードＤ１２のカソードと他方のダイオードＤ１１のアノードは接続されており、その接続部分に非接触伝送部５４の出力線の各１本が接続される。各対のダイオードにおけるダイオードＤ１１のカソードは全て接続されており、それらは翼角度変更部１３の正入力端子に接続される。また、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１２のアノードは全て接続されており、それらは翼角度変更部１３の負入力端子に接続される。 The six-phase diode bridge rectifier circuit 62 has six pairs of diodes (diodes D11 and diodes D12). In each pair of diodes, the cathode of one diode D12 and the anode of the other diode D11 are connected, and each one of the output lines of the contactless transmission section 54 is connected to the connection. The cathodes of the diodes D11 in each pair of diodes are all connected and connected to the positive input terminal of the blade angle changer 13 . Also, the anodes of the diodes D12 in each pair of diodes are all connected, and are connected to the negative input terminal of the blade angle changer 13 .

図１３は、非接触伝送部５４の６本の出力線に生じる各線間電圧の波形の一例を示す。６相ダイオードブリッジ整流回路６２は、６つの線間電圧を整流し、図１４に示す直流電圧を生成する。生成された直流電圧は、翼角度変更部１３に入力される。
６相ダイオードブリッジ整流回路６２が出力する直流電圧は、基本波の１２倍の周波数のリプル成分を含む。このリプル成分の振幅は、図３の３相ダイオードブリッジ整流回路６０が出力する直流電圧のリプル成分の振幅よりも小さい。
なお、図１０に示す非接触伝送部５４と６相ダイオードブリッジ整流回路６２を有する回転部１０と本体部２０も、アキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１と各１次コイルと各２次コイルは、図４～図６に示すように配置される。 FIG. 13 shows an example of waveforms of line-to-line voltages occurring in the six output lines of the non-contact transmission section 54 . A six-phase diode bridge rectifier circuit 62 rectifies the six line voltages to generate the DC voltages shown in FIG. The generated DC voltage is input to the blade angle changing section 13 .
The DC voltage output from the 6-phase diode bridge rectifier circuit 62 contains a ripple component with a frequency 12 times that of the fundamental wave. The amplitude of this ripple component is smaller than the amplitude of the ripple component of the DC voltage output by the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 of FIG.
Note that the rotating section 10 and the body section 20 having the contactless transmission section 54 and the six-phase diode bridge rectifier circuit 62 shown in FIG. 10 can also have an axial gap type structure. In this case, the main coil 31, each primary coil and each secondary coil are arranged as shown in FIGS.

図１５は、本発明の第１の実施形態に係る非接触伝送部５０の第５の変形例の構成を示す。
第５の変形例である非接触伝送部５５は、図１０の非接触伝送部５４と同様に、６本の出力線により６相交流電力を出力する。ただし、第５の変形例である非接触伝送部５５において、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ４２と２次コイルＣ４３とはΔ結線されており、２次コイルＣ５１と２次コイルＣ５２と２次コイルＣ５３とはＹ結線されている点が、図１０の非接触伝送部５４と異なる。
また、図１０の非接触伝送部５４と同様に、回転部１０に６相ダイオードブリッジ整流回路６２が配置される。 FIG. 15 shows the configuration of a fifth modification of the contactless transmission section 50 according to the first embodiment of the invention.
A contactless transmission section 55 of the fifth modification outputs 6-phase AC power through six output lines, like the contactless transmission section 54 of FIG. 10 . However, in the contactless transmission unit 55 of the fifth modification, the secondary coil C41, the secondary coil C42, and the secondary coil C43 are delta-connected, and the secondary coil C51, the secondary coil C52, and the secondary coil C52 are delta-connected. It differs from the contactless transmission section 54 in FIG. 10 in that it is Y-connected to the coil C53.
10, a 6-phase diode bridge rectifier circuit 62 is arranged in the rotating part 10. As shown in FIG.

図１６は、非接触伝送部５５から出力される相電圧の一例を示す。
Δ結線された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ４２と２次コイルＣ４３は、それらの両端からそれぞれ相電圧Ｅ４１と相電圧Ｅ４２と相電圧Ｅ４３を出力する。なお、Δ結線では、相電圧と線間電圧は等しい。
２次コイルＣ５１と２次コイルＣ５２と２次コイルＣ５３の一端は結線されている。この部分が３相交流電力の中性点Ｎである。２次コイルＣ５１と２次コイルＣ５２と２次コイルＣ５３は、他端からそれぞれ中性点Ｎを基準電位とする相電圧ｅ５１と相電圧ｅ５２と相電圧ｅ５３を出力する。 FIG. 16 shows an example of phase voltages output from the non-contact transmission unit 55. FIG.
The delta-connected secondary coils C41, C42, and C43 output phase voltages E41, E42, and E43 from both ends thereof, respectively. In addition, in the delta connection, the phase voltage and the line voltage are equal.
One ends of the secondary coil C51, the secondary coil C52, and the secondary coil C53 are connected. This portion is the neutral point N of the three-phase AC power. The secondary coil C51, the secondary coil C52, and the secondary coil C53 output a phase voltage e51, a phase voltage e52, and a phase voltage e53 with the neutral point N as a reference potential from the other ends, respectively.

線間電圧ｅ５２－ｅ５１と線間電圧ｅ５３－ｅ５２と線間電圧ｅ５１－ｅ５３は、メインコイル３１の３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相である。図１７に示すように、線間電圧Ｅ４２と線間電圧Ｅ４３と線間電圧Ｅ４１は、それぞれ線間電圧ｅ５２－ｅ５１と線間電圧ｅ５３－ｅ５２と線間電圧ｅ５１－ｅ５３から位相が３０度遅れている。すなわち、非接触伝送部５５は、メインコイル３１の３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相の３つの線間電圧に対して、それぞれ位相が３０度遅れた３つの線間電圧も出力する。図１７に示す６つの線間電圧の大きさは等しい。
なお、図１５に示す非接触伝送部５５と６相ダイオードブリッジ整流回路６２を有する回転部１０と本体部２０も、アキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１と各１次コイルと各２次コイルは、図４～図６に示すように配置される。 The line voltage e52-e51, the line voltage e53-e52, and the line voltage e51-e53 are in phase with the three line voltages between the three output lines of the main coil 31, respectively. As shown in FIG. 17, the line voltage E42, the line voltage E43, and the line voltage E41 are 30 degrees behind the line voltage e52-e51, the line voltage e53-e52, and the line voltage e51-e53, respectively. ing. That is, the non-contact transmission unit 55 provides three line voltages whose phases are delayed by 30 degrees with respect to three line voltages having the same phase as the three line voltages between the three output lines of the main coil 31 . It also outputs voltage. The magnitudes of the six line voltages shown in FIG. 17 are equal.
Note that the rotating part 10 and the body part 20 having the non-contact transmission part 55 and the six-phase diode bridge rectifier circuit 62 shown in FIG. 15 can also have an axial gap type structure. In this case, the main coil 31, each primary coil and each secondary coil are arranged as shown in FIGS.

図１８は、本発明の第２の実施形態に係る本体部２０と回転部１０に含まれる回路の構成の一例を示す。
第２の実施形態に係る本体部２０と回転部１０は、メインコイル３１と、３相ダイオードブリッジ整流回路６０と、高周波スイッチング回路７０と、非接触伝送部５６と、コンデンサＣｄと、翼角度変更部１３とを有する。
第２の実施形態では、メインコイル３１を含む発電機の固定子と、３相ダイオードブリッジ整流回路６０と、高周波スイッチング回路７０と、非接触伝送部５６に含まれる１次コイルＣ２１および１次コイルＣ３１とは、本体部２０に配置される。また、非接触伝送部５６に含まれる２次コイルＣ４１および２次コイルＣ５１と、コンデンサＣｄと、翼角度変更部１３とは、回転部１０に配置される。
第２の実施形態に係るメインコイル３１と翼角度変更部１３の構成は、第１の実施形態に係るメインコイル３１と翼角度変更部１３と同一である。 FIG. 18 shows an example of the configuration of circuits included in the body portion 20 and the rotating portion 10 according to the second embodiment of the present invention.
The main body part 20 and the rotating part 10 according to the second embodiment include a main coil 31, a three-phase diode bridge rectifier circuit 60, a high frequency switching circuit 70, a non-contact transmission part 56, a capacitor Cd, and a blade angle changer. a part 13;
In the second embodiment, the generator stator including the main coil 31, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60, the high frequency switching circuit 70, the primary coil C21 included in the non-contact transmission section 56 and the primary coil C31 is arranged in the main body part 20 . Secondary coils C<b>41 and C<b>51 included in non-contact transmission section 56 , capacitor Cd, and blade angle changing section 13 are arranged in rotating section 10 .
The configurations of the main coil 31 and the blade angle changer 13 according to the second embodiment are the same as those of the main coil 31 and the blade angle changer 13 according to the first embodiment.

３相ダイオードブリッジ整流回路６０の構成は、第１の実施形態に係る３相ダイオードブリッジ整流回路６０と同一である。ただし、第１の実施形態に係る３相ダイオードブリッジ整流回路６０と異なり、各対のダイオードにおいて、一方のダイオードＤ１２のカソードと他方のダイオードＤ１１のアノードの接続部分にはメインコイル３１を構成する各コイルＣ１１、Ｃ１２，Ｃ１３による交流電力の出力線が接続される。また、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１１のカソードは高周波スイッチング回路７０の正入力端子に接続され、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１２のアノードは高周波スイッチング回路７０の負入力端子に接続される。すなわち、本実施形態に係る３相ダイオードブリッジ整流回路６０は、メインコイル３１が発生する交流電圧を直流電圧に整流し、その直流電圧を高周波スイッチング回路７０に出力する。 The configuration of the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 is the same as the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 according to the first embodiment. However, unlike the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 according to the first embodiment, in each pair of diodes, each diode constituting the main coil 31 is connected to the cathode of one diode D12 and the anode of the other diode D11. AC power output lines are connected by the coils C11, C12, and C13. The cathode of diode D11 in each pair of diodes is connected to the positive input terminal of high frequency switching circuit 70, and the anode of diode D12 in each pair of diodes is connected to the negative input terminal of high frequency switching circuit 70. FIG. That is, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 according to this embodiment rectifies the AC voltage generated by the main coil 31 into a DC voltage and outputs the DC voltage to the high frequency switching circuit 70 .

高周波スイッチング回路７０は、３相ダイオードブリッジ整流回路６０によって整流された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するスイッチング素子を有する。スイッチング素子は、例えばＮＭＯＳトランジスタで構成することができる。
非接触伝送部５６に含まれる１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１は並列に接続されている。１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１には、高周波スイッチング回路７０によって出力される高周波の交流電圧が入力される。非接触伝送部５６に含まれる２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１も並列に接続されている。１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触でそれぞれ２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１に伝送される。 The high-frequency switching circuit 70 has a switching element that converts the DC voltage rectified by the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 into a high-frequency AC voltage. The switching element can be composed of, for example, an NMOS transistor.
A primary coil C21 and a primary coil C31 included in the contactless transmission section 56 are connected in parallel. A high-frequency AC voltage output by the high-frequency switching circuit 70 is input to the primary coils C21 and C31. A secondary coil C41 and a secondary coil C51 included in the contactless transmission section 56 are also connected in parallel. The AC power input to the primary coils C21 and C31 is transmitted to the secondary coils C41 and C51 in a non-contact manner by electromagnetic induction, respectively.

コンデンサＣｄは、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１から出力される高周波の交流電圧を平滑化し、直流電圧に変換する。
コンデンサＣｄによって変換された直流電圧は、翼角度変更部１３に入力される。翼角度変更部１３は、例えば、コンデンサＣｄによって変換された直流電圧（すなわち、入力電圧検出部によって検出された直流電圧）が所定の第１の電圧より高いときには、所定の第１の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を低下させるように各翼１１の翼角度を制御する。一方、翼角度変更部１３は、例えば、コンデンサＣｄによって変換された直流電圧が所定の第２の電圧より低いときには、所定の第２の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を増加させるように各翼１１の翼角度を制御する。すなわち、翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の一部によって動作し、各翼１１の翼角度を変更する。翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の電圧に応じて各翼１１の翼角度を制御する。第２の実施形態に係る翼角度変更部１３は、特に、非接触伝送部５６によって本体部２０から回転部１０に伝送された交流電力の電圧に応じて各翼１１の翼角度を制御する。
なお、図１８に示す第２の実施形態に係る回路を有する回転部１０と本体部２０も、図４～図６に示すアキシャルギャップ型の構造とすることができる。この場合、メインコイル３１は図４～図６に示すように配置される。１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１はそれぞれ円盤３０の上面と下面に配置され、２次コイルＣ４１と２次コイルＣ５１はそれぞれ空洞４０の上側の面と下側の面における１次コイルＣ２１と１次コイルＣ３１に対向する位置に配置される。 The capacitor Cd smoothes the high-frequency AC voltage output from the secondary coils C41 and C51 and converts it into a DC voltage.
A DC voltage converted by the capacitor Cd is input to the blade angle changing section 13 . For example, when the DC voltage converted by the capacitor Cd (that is, the DC voltage detected by the input voltage detection unit) is higher than the predetermined first voltage, the blade angle changing unit 13 becomes a predetermined first voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to reduce the rotational speed of the rotating portion 10 in accordance with the DC voltage output up to . On the other hand, for example, when the DC voltage converted by the capacitor Cd is lower than the predetermined second voltage, the blade angle changing unit 13 adjusts the output DC voltage until it reaches the predetermined second voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to increase the rotational speed of the . That is, the blade angle changer 13 operates with part of the AC power output from the main coil 31 to change the blade angle of each blade 11 . The blade angle changing section 13 controls the blade angle of each blade 11 according to the voltage of the AC power output from the main coil 31 . The blade angle changing unit 13 according to the second embodiment particularly controls the blade angle of each blade 11 according to the voltage of the AC power transmitted from the body unit 20 to the rotating unit 10 by the non-contact transmission unit 56 .
The rotating part 10 and the body part 20 having the circuit according to the second embodiment shown in FIG. 18 can also have the axial gap type structure shown in FIGS. In this case, the main coil 31 is arranged as shown in FIGS. A primary coil C21 and a primary coil C31 are arranged on the upper and lower surfaces of the disk 30, respectively, and a secondary coil C41 and a secondary coil C51 are arranged on the upper and lower surfaces of the cavity 40, respectively. It is arranged at a position facing the next coil C31.

図１９は、本発明の第３の実施形態に係る本体部２０と回転部１０に含まれる回路の構成の一例を示す。
第３の実施形態に係る本体部２０と回転部１０は、メインコイル３１と、３相ダイオードブリッジ整流回路６０と、翼角度変更部１３と、非接触伝送部５７とを有する。
第３の実施形態では、メインコイル３１を含む発電機の固定子と、３相ダイオードブリッジ整流回路６０と、翼角度変更部１３と、非接触伝送部５７に含まれる各１次コイルＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３とは、回転部１０に配置される。非接触伝送部５７に含まれる各２次コイルＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３は、本体部２０に配置される。 FIG. 19 shows an example of the configuration of circuits included in the body section 20 and the rotating section 10 according to the third embodiment of the present invention.
The main body part 20 and the rotating part 10 according to the third embodiment have a main coil 31 , a three-phase diode bridge rectifier circuit 60 , a blade angle changing part 13 and a non-contact transmission part 57 .
In the third embodiment, the generator stator including the main coil 31, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60, the blade angle changing unit 13, and the primary coils C21 and C22 included in the non-contact transmission unit 57 , C23 are arranged on the rotating part 10 . Each of the secondary coils C41, C42, C43 included in the contactless transmission section 57 is arranged in the body section 20. As shown in FIG.

第３の実施形態に係るメインコイル３１と３相ダイオードブリッジ整流回路６０と翼角度変更部１３の構成は、第２の実施形態に係るメインコイル３１と３相ダイオードブリッジ整流回路６０と翼角度変更部１３と同一である。
ただし、本実施形態に係る３相ダイオードブリッジ整流回路６０は、メインコイル３１を構成する各コイルＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３によって出力される交流電圧を整流して直流電圧に変換し、翼角度変更部１３に供給する。翼角度変更部１３は、例えば、３相ダイオードブリッジ整流回路６０から出力される直流電圧（すなわち、入力電圧検出部によって検出された直流電圧）が所定の第１の電圧より高いときには、所定の第１の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を低下させるように各翼１１の翼角度を制御する。一方、翼角度変更部１３は、例えば、３相ダイオードブリッジ整流回路６０から出力される直流電圧が所定の第２の電圧より低いときには、所定の第２の電圧になるまで出力された直流電圧に応じて回転部１０の回転速度を増加させるように各翼１１の翼角度を制御する。すなわち、翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の一部によって動作し、各翼１１の翼角度を変更する。翼角度変更部１３は、メインコイル３１から出力される交流電力の電圧に応じて各翼１１の翼角度を制御する。 The configuration of the main coil 31, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60, and the blade angle changer 13 according to the third embodiment is similar to that of the main coil 31, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60, and the blade angle changer according to the second embodiment. Same as part 13.
However, the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 according to the present embodiment rectifies the AC voltage output by each of the coils C11, C12, and C13 that constitute the main coil 31, converts it to a DC voltage, and converts it into a DC voltage. supply to For example, when the DC voltage output from the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 (that is, the DC voltage detected by the input voltage detection unit) is higher than a predetermined first voltage, the blade angle changing unit 13 changes the predetermined first voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to reduce the rotational speed of the rotating portion 10 according to the output DC voltage until the voltage reaches 1.0. On the other hand, for example, when the DC voltage output from the three-phase diode bridge rectifier circuit 60 is lower than the predetermined second voltage, the blade angle changing unit 13 adjusts the output DC voltage until it reaches the predetermined second voltage. The blade angle of each blade 11 is controlled so as to increase the rotational speed of the rotating portion 10 accordingly. That is, the blade angle changer 13 operates with part of the AC power output from the main coil 31 to change the blade angle of each blade 11 . The blade angle changing section 13 controls the blade angle of each blade 11 according to the voltage of the AC power output from the main coil 31 .

１次コイルＣ２１は、コイルＣ１１による交流電力の出力線とコイルＣ１２による交流電力の出力線との間に接続されている。１次コイルＣ２１に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触で２次コイルＣ４１に伝送される。同様に、１次コイルＣ２２は、コイルＣ１２による交流電力の出力線とコイルＣ１３による交流電力の出力線との間に接続されている。１次コイルＣ２２に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触で２次コイルＣ４２に伝送される。１次コイルＣ２３は、コイルＣ１３による交流電力の出力線とコイルＣ１１による交流電力の出力線との間に接続されている。１次コイルＣ２３に入力された交流電力は、電磁誘導により非接触で２次コイルＣ４３に伝送される。 The primary coil C21 is connected between the AC power output line of the coil C11 and the AC power output line of the coil C12. The AC power input to the primary coil C21 is transmitted to the secondary coil C41 in a non-contact manner by electromagnetic induction. Similarly, the primary coil C22 is connected between the AC power output line of the coil C12 and the AC power output line of the coil C13. The AC power input to the primary coil C22 is transmitted to the secondary coil C42 in a non-contact manner by electromagnetic induction. The primary coil C23 is connected between the AC power output line of the coil C13 and the AC power output line of the coil C11. The AC power input to the primary coil C23 is transmitted to the secondary coil C43 in a non-contact manner by electromagnetic induction.

２次コイルＣ４１と２次コイルＣ４２と２次コイルＣ４３とは、Ｙ結線されている。Ｙ結線された２次コイルＣ４１と２次コイルＣ４２と２次コイルＣ４３の３本の出力線から３相交流電力が発電機の出力として外部に出力される。
なお、図１９に示す第３の実施形態に係る回路を有する回転部１０と本体部２０も、図４～図６に示すアキシャルギャップ型の構造とすることができる。ただし、この場合、磁石が円盤３０に配置され、メインコイル３１が空洞４０の上側の面と下側の面に配置されることとなる。 The secondary coil C41, the secondary coil C42, and the secondary coil C43 are Y-connected. Three-phase AC power is output to the outside as the output of the generator from three output lines of Y-connected secondary coils C41, C42, and C43.
The rotating part 10 and the body part 20 having the circuit according to the third embodiment shown in FIG. 19 can also have the axial gap type structure shown in FIGS. However, in this case, the magnets are arranged on the disk 30 and the main coils 31 are arranged on the upper and lower surfaces of the cavity 40 .

図２０は、本発明の第２の適用例である垂直型風力発電装置２の一例の正面図である。図２１は、図３に示した本発明の第１の実施形態に係る本体部２０および回転部１０に含まれる回路と同様の回路を用いて、図２０の垂直型風力発電装置２の本体部および回転部に含まれる回路を実現した構成の一例を示す。
垂直型風力発電装置２は、回転部１０と、翼１１と、アーム１２と、本体部２０と、タワー２１と、ＬＥＤランプ８０とを有する。
垂直型風力発電装置２は、翼角度変更部１３の代わりにＬＥＤランプ８０がアーム１２の上に配置されている点が本発明の第１の適用例である垂直型風力発電装置１と異なる。その他の点では、垂直型風力発電装置２は、垂直型風力発電装置１と同一である。
また、図２１に示す本体部２０と回転部１０に含まれる回路は、翼角度変更部１３の代わりに発光制御部８１が回転部１０に配置されている点が図３に示した第１の実施形態に係る本体部２０と回転部１０に含まれる回路と異なる。その他の点では、図２１に示す本体部２０と回転部１０に含まれる回路は、図３に示した第１の実施形態に係る本体部２０と回転部１０に含まれる回路と同一である。 FIG. 20 is a front view of an example of a vertical wind turbine generator 2 that is a second application example of the present invention. FIG. 21 shows a main body portion of the vertical wind turbine generator 2 of FIG. and an example of a configuration that realizes a circuit included in the rotating portion.
The vertical wind turbine generator 2 has a rotating section 10 , wings 11 , arms 12 , a body section 20 , a tower 21 and an LED lamp 80 .
The vertical wind turbine generator 2 differs from the vertical wind turbine generator 1 as the first application example of the present invention in that an LED lamp 80 is arranged on the arm 12 instead of the blade angle changing section 13 . Otherwise, the vertical wind power installation 2 is identical to the vertical wind power installation 1 .
21 is different from the first one shown in FIG. 3 in that the light emission control section 81 is arranged in the rotating section 10 instead of the blade angle changing section 13. It is different from the circuits included in the body portion 20 and the rotating portion 10 according to the embodiment. In other respects, the circuits included in the body portion 20 and the rotating portion 10 shown in FIG. 21 are the same as the circuits included in the body portion 20 and the rotating portion 10 according to the first embodiment shown in FIG.

３相ダイオードブリッジ整流回路６０に含まれる各対のダイオードにおけるダイオードＤ１１のカソードは、発光制御部８１の正入力端子に接続される。また、各対のダイオードにおけるダイオードＤ１２のアノードは発光制御部８１の負入力端子に接続される。
発光制御部８１は、非接触伝送部５０によって本体部２０から回転部１０に伝送された交流電力の電圧に応じてＬＥＤランプ８０を発光させる。
なお、本発明の第２の適用例である垂直型風力発電装置２に、第１の実施形態に係る非接触伝送部の第１～第５の変形例、第２の実施形態、および第３の実施形態の本体部および回転部に含まれる回路を使用できることはもちろんである。 The cathode of diode D11 in each pair of diodes included in three-phase diode bridge rectifier circuit 60 is connected to the positive input terminal of light emission control section 81 . Also, the anode of the diode D12 in each pair of diodes is connected to the negative input terminal of the light emission control section 81 .
The light emission control section 81 causes the LED lamp 80 to emit light according to the voltage of the AC power transmitted from the body section 20 to the rotating section 10 by the contactless transmission section 50 .
Note that the first to fifth modifications, the second embodiment, and the third modification of the contactless transmission unit according to the first embodiment are applied to the vertical wind turbine generator 2, which is the second application example of the present invention. It is of course possible to use the circuitry contained in the body portion and rotating portion of the embodiment.

また、上述した本発明の第１の適用例である垂直型風力発電装置では２枚の翼の翼角度を同一の角度に固定する例を示したが、特許文献１に記載の垂直型風力発電システムと同様に、本発明の第１の適用例でも各翼の翼角度をそれぞれ独立して回動させることができるようにしてもよい。
また、本発明は、上述した翼角度の変更やＬＥＤランプの発光に限らず、例えばヒーターの加熱等他の用途にも適用することができる。 In addition, in the vertical wind power generator which is the first application example of the present invention described above, an example in which the blade angles of the two blades are fixed at the same angle was shown, but the vertical wind power generator described in Patent Document 1 Similarly to the system, the first application example of the present invention may also be adapted to allow the blade angle of each blade to be rotated independently.
Moreover, the present invention is not limited to changing the blade angle and emitting light from an LED lamp as described above, but can be applied to other uses such as heating of a heater.

また、上述した実施形態に係る交流発電機についてアキシャルギャップ型の構造の例を示したが、これらはラジアルギャップ型の構造とすることもできる。
さらに、上述した実施形態では垂直型風力発電装置の例を示したが、プロペラ（翼）の回転軸が水平である水平型風力発電装置に本発明を適用できることはもちろんである。 In addition, although the example of the structure of the axial gap type has been shown for the AC generators according to the above-described embodiments, they can also have the structure of the radial gap type.
Furthermore, in the above-described embodiment, an example of a vertical wind power generator was shown, but the present invention can of course be applied to a horizontal wind power generator in which the rotation axis of the propeller (blade) is horizontal.

以上説明したように、本発明によれば、風力により発電された電力を発電と同時に回転部と本体部との間で非接触で伝送することができ、風力により発電された電力の一部を翼と共に回転する回転部で使用することができる。 As described above, according to the present invention, power generated by wind power can be transmitted in a non-contact manner between the rotating part and the main body at the same time as the power is generated, and part of the power generated by wind power can be Can be used in rotating parts that rotate with the wing.

また、例えば、風が強くなるにつれて、発電機から出力される交流電圧は高くなる。しかし、本発明の第１の適用例によれば、翼角度変更部は、発電機から出力される交流電圧が所定の第３の電圧より高いときには、所定の第３の電圧になるまで出力された交流電圧に応じて回転部の回転速度が低下するように各翼の翼角度を制御する。このため、風速を測定する装置を有していないにもかかわらず、強風のために回転部が過回転することにより風力発電装置が破壊されるのを防ぐことができる。一方、例えば、風が弱いと、発電機から出力される交流電圧は低くなる。しかし、翼角度変更部は、発電機から出力される交流電圧が所定の第４の電圧より低いときには、所定の第４の電圧になるまで出力された交流電圧に応じて回転部の回転速度が増加するように各翼の翼角度を制御する。このため、風速を測定する装置を有していないにもかかわらず、本発明に係る風力発電装置は効率良く発電することができる。 Also, for example, the stronger the wind, the higher the AC voltage output from the generator. However, according to the first application example of the present invention, when the AC voltage output from the generator is higher than the predetermined third voltage, the blade angle changing section continues to output until the AC voltage reaches the predetermined third voltage. The blade angle of each blade is controlled so that the rotational speed of the rotating portion decreases according to the AC voltage applied. For this reason, although it does not have a device for measuring the wind speed, it is possible to prevent the wind power generator from being destroyed due to excessive rotation of the rotating part due to strong winds. On the other hand, for example, if the wind is weak, the AC voltage output from the generator will be low. However, when the AC voltage output from the generator is lower than the predetermined fourth voltage, the blade angle changing section increases the rotation speed of the rotating portion according to the output AC voltage until it reaches the predetermined fourth voltage. Control the wing angle of each wing to increase. Therefore, the wind turbine generator according to the present invention can efficiently generate power even though it does not have a device for measuring the wind speed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、設計または製造上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications and combinations necessary for convenience of design or manufacturing and other factors are not described in the inventions described in the claims and the embodiments of the inventions. It is included in the scope of the invention corresponding to the specific examples.

１，２…垂直型風力発電装置、１０…回転部、１１…翼、１２…アーム、１３…翼角度変更部、２０…本体部、２１…タワー、２２…支柱、２３…ベアリング、３０…円盤、３１…メインコイル、３２…メインコイルのコア、３３…１次コイルのコア、４０…空洞、４１，４２…磁石、４３，４４…２次コイルのコア、負荷装置、５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７…非接触伝送部、６０…３相ダイオードブリッジ整流回路、６１…単相ダイオードブリッジ整流回路、６２…６相ダイオードブリッジ整流回路、７０…高周波スイッチング回路、６３Ｂ…ハーフブリッジ回路、７０…整流部、７１…ダイオードブリッジ整流回路、８０…ＬＥＤランプ、８１…発光制御部、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３…メインコイルを構成するコイル、Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３…非接触伝送部の１次コイル、Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３…非接触伝送部の２次コイル、Ｄ１１，Ｄ１２…ダイオード、Ｃｄ…コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2... Vertical wind power generator, 10... Rotating part, 11... Blade, 12... Arm, 13... Blade angle change part, 20... Main body part, 21... Tower, 22... Support, 23... Bearing, 30... Disk , 31... main coil, 32... main coil core, 33... primary coil core, 40... cavity, 41, 42... magnet, 43, 44... secondary coil core, load device, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 Contactless transmission unit 60 Three-phase diode bridge rectifier circuit 61 Single-phase diode bridge rectifier circuit 62 Six-phase diode bridge rectifier circuit 70 High-frequency switching circuit 63B Half-bridge circuit 70 Rectifying unit 71 Diode bridge rectifying circuit 80 LED lamp 81 Light emission control unit C11, C12, C13 Main coils C21, C22, C23, C31, C32, C33... primary coil of non-contact transmission section, C41, C42, C43, C51, C52, C53, C61, C62, C63... secondary coil of non-contact transmission section, D11, D12... diode, Cd... capacitor

Claims (6)

複数の翼と、
前記複数の翼と共に回転し、発電機の回転子を回転させる回転部と、
前記発電機の固定子を含む本体部と、
を備え、
前記固定子が、交流電力を出力するメインコイルを含み、当該メインコイルから出力される交流電力の一部を前記本体部から前記回転部に非接触で伝送する非接触伝送部を有する、風力発電装置において、
前記非接触伝送部が、前記本体部に取り付けられた１次コイルと、前記回転部に取り付けられた２次コイルとを有し、前記メインコイルが出力する交流電力が前記１次コイルに入力され、電磁誘導により前記１次コイルから前記２次コイルに電力が伝送され、
前記発電機がアキシャルギャップ型であり、
前記回転部が風の流れと略垂直である垂直軸を中心として回転し、
前記本体部が前記垂直軸と同軸である静止した支柱と前記垂直軸が中心となるように前記垂直軸と直角に当該支柱に固定された所定の厚さの円盤を有し、
前記メインコイルが複数のコイルで構成されており、当該メインコイルを構成する各コイルが当該円盤に前記垂直軸を中心として円周状に配置されており、
前記回転部が、前記支柱と前記円盤を収容する空洞を有しており、当該空洞において前記円盤の一方の主面と他方の主面にそれぞれ対向する面が前記回転子の面であり、当該回転子の面の両方に前記メインコイルを構成する各コイルを貫く磁束を生じる磁石がそれぞれ配置されており、
前記円盤の一方の主面と他方の主面のいずれか一方または両方に、前記垂直軸を中心として同心円状に巻回された前記１次コイルが前記複数のメインコイルよりも半径方向内側に配置されており、前記各回転子の面において前記１次コイルに対向する位置に同心円状に巻回された前記２次コイルが配置されている、風力発電装置。 a plurality of wings;
a rotating part that rotates together with the plurality of blades and rotates a rotor of a generator;
a main body including a stator of the generator;
with
Wind power generation, wherein the stator includes a main coil that outputs alternating current power, and has a non-contact transmission section that transmits a part of the alternating current power output from the main coil from the main body section to the rotating section in a non-contact manner. in the device,
The contactless transmission unit has a primary coil attached to the main body and a secondary coil attached to the rotating unit, and AC power output from the main coil is input to the primary coil. , electric power is transmitted from the primary coil to the secondary coil by electromagnetic induction,
The generator is an axial gap type,
said rotating portion rotating about a vertical axis substantially perpendicular to the flow of the wind;
said body having a stationary post coaxial with said vertical axis and a disk of predetermined thickness fixed to said post at right angles to said vertical axis so as to be centered on said vertical axis;
wherein the main coil is composed of a plurality of coils, and the coils constituting the main coil are arranged on the disk in a circular shape centering on the vertical axis;
The rotating part has a cavity that accommodates the strut and the disk, and the surfaces of the cavity that face one main surface and the other main surface of the disk are surfaces of the rotor. magnets are arranged on both surfaces of the rotor to generate magnetic flux penetrating each coil constituting the main coil,
The primary coil wound concentrically around the vertical axis on either one or both of one principal surface and the other principal surface of the disc is disposed radially inward of the plurality of main coils. , wherein the secondary coils wound concentrically are arranged at positions facing the primary coils on the surfaces of the rotors . 前記メインコイルが、３相交流電圧を３本の出力線により出力し、
前記２次コイルが、６相交流電圧を６本の出力線により出力し、
前記１次コイルと前記２次コイルが、前記３相交流電圧を、前記メインコイルの３本の出力線間における３つの線間電圧とそれぞれ同じ位相の３つの線間電圧、および当該３つの線間電圧に対してそれぞれ位相が３０度進んだ、または位相が３０度遅れた３つの線間電圧から成る前記６相交流電圧に変換し、
前記２次コイルの６本の出力線により出力される６相交流電圧を直流電圧に整流する６相整流回路を有する、
請求項１に記載の風力発電装置。 The main coil outputs a three-phase AC voltage through three output lines,
The secondary coil outputs a 6-phase AC voltage through 6 output lines,
The primary coil and the secondary coil convert the three-phase AC voltage into three line-to-line voltages having the same phase as the three line-to-line voltages between the three output lines of the main coil, and the three line-to-line voltages. Converting into the six-phase AC voltage consisting of three line voltages with a phase leading 30 degrees or a phase lagging 30 degrees with respect to the line voltage,
Having a 6-phase rectifier circuit that rectifies the 6-phase AC voltage output by the 6 output lines of the secondary coil into a DC voltage,
The wind turbine generator according to claim 1 . 複数の翼と、
前記複数の翼と共に回転し、発電機の回転子を回転させる回転部と、
前記発電機の固定子を含む本体部と、
を備え、
前記固定子が、交流電力を出力するメインコイルを含み、当該メインコイルから出力される交流電力の一部を前記本体部から前記回転部に非接触で伝送する非接触伝送部を有し、風力発電装置において、
前記本体部が、前記メインコイルが発生する交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路によって整流された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するスイッチング素子を含む高周波スイッチング回路とを有し、
前記非接触伝送部が、前記本体部に取り付けられた１次コイルと、前記回転部に取り付けられた２次コイルとを有し、前記高周波スイッチング回路によって変換された高周波の交流電圧が前記１次コイルに入力され、電磁誘導により前記１次コイルから前記２次コイルに電力が伝送され、
前記回転部が、前記２次コイルから出力される高周波の交流電圧を平滑化し、直流電圧に変換するコンデンサを有し、
前記発電機がアキシャルギャップ型であり、
前記回転部が、風の流れと略垂直である垂直軸を中心として回転し、
前記本体部が前記垂直軸と同軸である静止した支柱と前記垂直軸が中心となるように前記垂直軸と直角に当該支柱に固定された所定の厚さの円盤とを有し、
前記メインコイルが複数のコイルで構成されており、当該メインコイルを構成する各コイルが当該円盤に前記垂直軸を中心として円周状に配置されており、
前記回転部が、前記支柱と前記円盤を収容する空洞を有しており、当該空洞において前記円盤の一方の主面と他方の主面にそれぞれ対向する面が前記回転子の面であり、当該回転子の面の両方に前記メインコイルを構成する各コイルを貫く磁束を生じる磁石がそれぞれ配置されており、
前記円盤の一方の主面と他方の主面のいずれか一方または両方に、前記垂直軸を中心として同心円状に巻回された前記１ 次コイルが前記複数のメインコイルよりも半径方向内側に配置されており、前記各回転子の面において前記１ 次コイルに対向する位置に同心円状に巻回された前記２次コイルが配置されている、風力発電装置。 a plurality of wings;
a rotating part that rotates together with the plurality of blades and rotates a rotor of a generator;
a main body including a stator of the generator;
with
The stator includes a main coil that outputs AC power, and has a non-contact transmission section that transmits a part of the AC power output from the main coil from the main body section to the rotating section in a non-contact manner. In the power generator,
The main body has a rectifying circuit that rectifies the AC voltage generated by the main coil into a DC voltage, and a high-frequency switching circuit that includes a switching element that converts the DC voltage rectified by the rectifying circuit into a high-frequency AC voltage. death,
The non-contact transmission section has a primary coil attached to the main body and a secondary coil attached to the rotating section, and the high-frequency AC voltage converted by the high-frequency switching circuit is transmitted to the primary coil. is input to a coil, and electric power is transmitted from the primary coil to the secondary coil by electromagnetic induction;
The rotating part has a capacitor that smoothes the high-frequency AC voltage output from the secondary coil and converts it to a DC voltage,
The generator is an axial gap type,
the rotating part rotates about a vertical axis that is substantially perpendicular to the wind flow;
said body portion having a stationary post coaxial with said vertical axis and a disk of predetermined thickness fixed to said post at right angles to said vertical axis so as to be centered on said vertical axis;
wherein the main coil is composed of a plurality of coils, and the coils constituting the main coil are arranged on the disk in a circular shape centering on the vertical axis;
The rotating part has a cavity that accommodates the strut and the disk, and the surfaces of the cavity that face one main surface and the other main surface of the disk are surfaces of the rotor. magnets are arranged on both surfaces of the rotor to generate magnetic flux penetrating each coil constituting the main coil,
The primary coil wound concentrically around the vertical axis on either one or both of one principal surface and the other principal surface of the disc is disposed radially inward of the plurality of main coils. , wherein the secondary coils wound concentrically are disposed at positions facing the primary coils on the surfaces of the rotors . 前記回転部に配置されており、前記メインコイルから出力される交流電力の一部によって動作し、前記各翼の翼角度を変更する翼角度変更部を備える請求項１～３に記載の風力発電装置。 The wind power generator according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a blade angle changing unit arranged in the rotating part and operated by part of the AC power output from the main coil to change the blade angle of each blade. Device. 前記翼角度変更部が、前記メインコイルから出力される交流電力の電圧に応じて前記各翼の翼角度を制御する請求項４に記載の風力発電装置。 The wind power generator according to claim 4 , wherein the blade angle changing section controls the blade angle of each blade according to the voltage of the AC power output from the main coil. 前記固定子が、前記メインコイルを含み、
前記翼角度変更部が、前記非接触伝送部によって前記本体部から前記回転部に伝送された交流電力の電圧に応じて前記各翼の翼角度を制御する請求項４または５に記載の風力発電装置。
the stator includes the main coil,
The wind power generator according to claim 4 or 5, wherein the blade angle changing section controls the blade angle of each blade according to the voltage of the AC power transmitted from the main body to the rotating section by the non-contact transmission section. Device.
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