JPH0250318B2 - - Google Patents
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- JPH0250318B2 JPH0250318B2 JP57233588A JP23358882A JPH0250318B2 JP H0250318 B2 JPH0250318 B2 JP H0250318B2 JP 57233588 A JP57233588 A JP 57233588A JP 23358882 A JP23358882 A JP 23358882A JP H0250318 B2 JPH0250318 B2 JP H0250318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- piston
- cylinder
- oil chamber
- throttle
- Prior art date
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- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
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- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/77—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by centrifugal forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/50—Control logic embodiment by
- F05B2270/506—Control logic embodiment by hydraulic means, e.g. hydraulic valves within a hydraulic circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/60—Control system actuates through
- F05B2270/604—Control system actuates through hydraulic actuators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は風車の制御装置の改良に関するもの
である。
である。
従来の風車の回転数制御方式はプロペラと同軸
上に抵抗翼が付いており、一定風速以上の風が吹
くと遠心力ガバナーフラツプが開いて回転を抑え
る抵抗翼式や、ブレードの回転数が定格回転数を
超すとブレードに連結されたガバナーウエイトに
作用する遠心力によりブレードのピツチを大きく
して風を逃す可変ピツチ式の機械的な方式又はタ
コゼネレーター等の電気的センサーで回転数を検
出し、可変ピツチ装置の制御信号とする方式が一
般的である。
上に抵抗翼が付いており、一定風速以上の風が吹
くと遠心力ガバナーフラツプが開いて回転を抑え
る抵抗翼式や、ブレードの回転数が定格回転数を
超すとブレードに連結されたガバナーウエイトに
作用する遠心力によりブレードのピツチを大きく
して風を逃す可変ピツチ式の機械的な方式又はタ
コゼネレーター等の電気的センサーで回転数を検
出し、可変ピツチ装置の制御信号とする方式が一
般的である。
然し機械的な方式は過回転防止程度の機能しか
持たず、起動、停止時の最適な制御特性を得るこ
とができない。
持たず、起動、停止時の最適な制御特性を得るこ
とができない。
また、電気的な方式はセンサーと可変ピツチア
クチユエータの間に電気又は電子回路が必要とな
り、装置が複雑になり、又制御信号の伝送にスリ
ツプリングが必要となる等信頼性と保守性の点で
問題があつた。
クチユエータの間に電気又は電子回路が必要とな
り、装置が複雑になり、又制御信号の伝送にスリ
ツプリングが必要となる等信頼性と保守性の点で
問題があつた。
本発明は、上記のような従来の機械式および電
気式風車制御装置の欠点を排除するためになされ
たもので、風車の起動、停止をはじめブレードの
ピツチ変換や回転数の制御、回転数の検出を全て
信頼性と単純性、応答性に優れた油圧で行えるよ
うにした風車制御装置の提供を目的とする。
気式風車制御装置の欠点を排除するためになされ
たもので、風車の起動、停止をはじめブレードの
ピツチ変換や回転数の制御、回転数の検出を全て
信頼性と単純性、応答性に優れた油圧で行えるよ
うにした風車制御装置の提供を目的とする。
すなわち、本発明は、ブレードのピツチ変換を
行う可変ピツチシリンダーと、該可変ピツチシリ
ンダーと共通のピストンロツドを有し、ピストン
ロツド内の油路から可変ピツチシリンダーへ圧油
を供給すると共に風速が一定速度を超えるとポン
プからの圧油をリザーバータンクへ戻すためのカ
ツトアウトポートを設けたオイルトランスフアー
シリンダーと、オイルトランスフアーシリンダー
へ圧油を供給する油路の途中に設けられたシヤト
ル弁と、風車の回転を其の駆動源とする油圧ポン
プからの圧油を重錘式ガバナーへ供給する油路の
途中に設けられた第１の絞り及び第２の絞りと、
上記第１の絞り前後の差圧によつてカツトアウト
ポートとリザーバータンクを連結する戻り油路を
閉鎖する弱風カツトイン弁と、第２の絞り前後の
差圧によつて分岐もどり油路を連通する強風カツ
トイン弁とによつて構成し、風車の回転数を油圧
式に検出し、設定ピツチ角以上になると自動的に
圧油をリザーバータンクへダンプさせて、風車の
起動、停止及び回転数制御を総て油圧によつて実
施することを可能にした装置である。
行う可変ピツチシリンダーと、該可変ピツチシリ
ンダーと共通のピストンロツドを有し、ピストン
ロツド内の油路から可変ピツチシリンダーへ圧油
を供給すると共に風速が一定速度を超えるとポン
プからの圧油をリザーバータンクへ戻すためのカ
ツトアウトポートを設けたオイルトランスフアー
シリンダーと、オイルトランスフアーシリンダー
へ圧油を供給する油路の途中に設けられたシヤト
ル弁と、風車の回転を其の駆動源とする油圧ポン
プからの圧油を重錘式ガバナーへ供給する油路の
途中に設けられた第１の絞り及び第２の絞りと、
上記第１の絞り前後の差圧によつてカツトアウト
ポートとリザーバータンクを連結する戻り油路を
閉鎖する弱風カツトイン弁と、第２の絞り前後の
差圧によつて分岐もどり油路を連通する強風カツ
トイン弁とによつて構成し、風車の回転数を油圧
式に検出し、設定ピツチ角以上になると自動的に
圧油をリザーバータンクへダンプさせて、風車の
起動、停止及び回転数制御を総て油圧によつて実
施することを可能にした装置である。
以下本発明を其の一実施例を示す第１図の系統
図により詳細に説明する。
図により詳細に説明する。
１は複数枚のブレート６よりなる風車、２はピ
ストン２′両側面に圧油を供給する油室１９と２
０とを備えると共に一方の油室２０内には圧縮ば
ね１７を備えており、油室１９への圧油供給によ
りピストンロツド１６を圧縮ばね１７に抗して軸
方向に移動させ、該ピストンロツド１６に連結さ
れたブレード６の偏心ピンを回転させてブレード
６をピツチ角の小さい運転ピツチに変換し、油室
１９の圧油がリザーバータンク１５へ戻されて油
室２０へ圧油が供給されると、ピストン２′を圧
油と圧縮ばね１７の反力とで逆方向に軸移動さ
せ、これによりブレード６の偏心ピンを回転させ
てブレード６をピツチ角の大きい起動ピツチに変
換する可変ピツチシリンダー、３は風車１の回転
を伝達するための歯車、４は可変ピツチシリンダ
ー２のピストン２′両側面の油室１９，２０に圧
油を供給するオイルトランスフアーシリンダーで
あつて、可変ピツチシリンダー２のピストン２′
と共通のピストンロツド１６を有し、該ピストン
ロツド内に設けた２本の油路１８，１８′のうち
一方の油路１８を介して可変ピツチシリンダー２
の他方の油室１９に圧油を供給する第１の油室３
０と、他方の油路１８′を介して可変ピツチシリ
ンダー２の一方の油室２０に圧油を供給する第２
の油室３１とピストン４′の移動する第３の油室
３２とを備えていて、第３の油室３２内を移動す
るピストン４′は可変ピツチシリンダー２のピス
トン２′の移動に追従して可変ピツチシリンダー
２のピストン２′がブレード６を運転ピツチに変
換する位置に移動すると、油室３２に設けられた
リザーバータンクに通じるカツトアウトポート５
を閉鎖する位置に移動し、可変ピツチシリンダー
２のピストン２′がブレード６を起動ピツチに変
換する位置に移動すると、上記カツトアウトポー
ト５を開放する位置に移動するよう設けられてい
る。７は歯車３によつて伝達された風車１の回転
によつて駆動される油圧ポンプ。８は油圧ポンプ
７とオイルトランスフアーシリンダー４間を重錘
式ガバナー１４を経て連結する油路２１の途中に
設けられた第１の絞り、９は第１の絞り８より下
流側に設けられた第２の絞り、１０は第１の絞り
８の上流側と下流側から分岐したパイロツト油路
２４及び２５に接続され、第１の絞り８前後の差
圧によつて戻り油路２２を閉鎖する弱風カツトイ
ン弁。１１は第２の絞り弁９の上流側と下流側か
ら分岐したパイロツト油路２６及びパイロツト油
路２７に接続され、第２の絞り９前後の差圧によ
つて分岐戻り油路２３をリザーバータンク１５に
連通する強風カツトイン弁、１２はリリーフ弁、
１３は逆止弁、１４の重錘式ガバナーは、歯車３
から伝達された風車１の回転数に対応して内部ス
プールが移動してピツチ変換用油圧量を制御する
ものである。２８は重錘式ガバナー１４とオイル
トランスフアーシリンダー４の第１の油室３０と
第２の油室３１とをそれぞれ連結している油路３
３と油路３４間に接続され、油路３３又は油路３
４へ供給される高圧側の圧油を油路３５を経てオ
イルトランスフアーシリンダー４の第３の油室３
２及びカツトアウトポート５へ導くためのシヤト
ル弁、２９は重錘式ガバナー１４の油路３３側の
排出ポートと戻り油路３６間を連結する油路に設
けられた絞り弁で、油室１９からの戻り流体に背
圧をかけるためのものである。３０はオイルトラ
ンスフアーシリンダー４に設けられた第１の油室
で、ピストンロツド１６の油路１８を介して可変
ピツチシリンダー２の油室１９と連通されており
油圧ポンプ７からの圧油を供給する。３１は同様
の第２の油室で油路１８′を介しで圧縮ばね１７
を内蔵した油室２０と連通されている。３２はオ
イルトランスフアーシリンダー４に設けられたピ
ストンが移動する第３の油室で、油路３５とカツ
トアウトポート５とを連通している。３３，３
４，３５は重錘式ガバナー１４とオイルトランス
フアーシリンダー４間を連絡する油路、３６は重
錘式ガバナー１４とリザーバータンク１５とを連
絡する戻り油路である。
ストン２′両側面に圧油を供給する油室１９と２
０とを備えると共に一方の油室２０内には圧縮ば
ね１７を備えており、油室１９への圧油供給によ
りピストンロツド１６を圧縮ばね１７に抗して軸
方向に移動させ、該ピストンロツド１６に連結さ
れたブレード６の偏心ピンを回転させてブレード
６をピツチ角の小さい運転ピツチに変換し、油室
１９の圧油がリザーバータンク１５へ戻されて油
室２０へ圧油が供給されると、ピストン２′を圧
油と圧縮ばね１７の反力とで逆方向に軸移動さ
せ、これによりブレード６の偏心ピンを回転させ
てブレード６をピツチ角の大きい起動ピツチに変
換する可変ピツチシリンダー、３は風車１の回転
を伝達するための歯車、４は可変ピツチシリンダ
ー２のピストン２′両側面の油室１９，２０に圧
油を供給するオイルトランスフアーシリンダーで
あつて、可変ピツチシリンダー２のピストン２′
と共通のピストンロツド１６を有し、該ピストン
ロツド内に設けた２本の油路１８，１８′のうち
一方の油路１８を介して可変ピツチシリンダー２
の他方の油室１９に圧油を供給する第１の油室３
０と、他方の油路１８′を介して可変ピツチシリ
ンダー２の一方の油室２０に圧油を供給する第２
の油室３１とピストン４′の移動する第３の油室
３２とを備えていて、第３の油室３２内を移動す
るピストン４′は可変ピツチシリンダー２のピス
トン２′の移動に追従して可変ピツチシリンダー
２のピストン２′がブレード６を運転ピツチに変
換する位置に移動すると、油室３２に設けられた
リザーバータンクに通じるカツトアウトポート５
を閉鎖する位置に移動し、可変ピツチシリンダー
２のピストン２′がブレード６を起動ピツチに変
換する位置に移動すると、上記カツトアウトポー
ト５を開放する位置に移動するよう設けられてい
る。７は歯車３によつて伝達された風車１の回転
によつて駆動される油圧ポンプ。８は油圧ポンプ
７とオイルトランスフアーシリンダー４間を重錘
式ガバナー１４を経て連結する油路２１の途中に
設けられた第１の絞り、９は第１の絞り８より下
流側に設けられた第２の絞り、１０は第１の絞り
８の上流側と下流側から分岐したパイロツト油路
２４及び２５に接続され、第１の絞り８前後の差
圧によつて戻り油路２２を閉鎖する弱風カツトイ
ン弁。１１は第２の絞り弁９の上流側と下流側か
ら分岐したパイロツト油路２６及びパイロツト油
路２７に接続され、第２の絞り９前後の差圧によ
つて分岐戻り油路２３をリザーバータンク１５に
連通する強風カツトイン弁、１２はリリーフ弁、
１３は逆止弁、１４の重錘式ガバナーは、歯車３
から伝達された風車１の回転数に対応して内部ス
プールが移動してピツチ変換用油圧量を制御する
ものである。２８は重錘式ガバナー１４とオイル
トランスフアーシリンダー４の第１の油室３０と
第２の油室３１とをそれぞれ連結している油路３
３と油路３４間に接続され、油路３３又は油路３
４へ供給される高圧側の圧油を油路３５を経てオ
イルトランスフアーシリンダー４の第３の油室３
２及びカツトアウトポート５へ導くためのシヤト
ル弁、２９は重錘式ガバナー１４の油路３３側の
排出ポートと戻り油路３６間を連結する油路に設
けられた絞り弁で、油室１９からの戻り流体に背
圧をかけるためのものである。３０はオイルトラ
ンスフアーシリンダー４に設けられた第１の油室
で、ピストンロツド１６の油路１８を介して可変
ピツチシリンダー２の油室１９と連通されており
油圧ポンプ７からの圧油を供給する。３１は同様
の第２の油室で油路１８′を介しで圧縮ばね１７
を内蔵した油室２０と連通されている。３２はオ
イルトランスフアーシリンダー４に設けられたピ
ストンが移動する第３の油室で、油路３５とカツ
トアウトポート５とを連通している。３３，３
４，３５は重錘式ガバナー１４とオイルトランス
フアーシリンダー４間を連絡する油路、３６は重
錘式ガバナー１４とリザーバータンク１５とを連
絡する戻り油路である。
次に本発明の風車制御装置の動作について説明
する。
する。
可変ピツチシリンダー２は単動式シリダーで、
シリンダー右油室１９の油圧が高くなるとピスト
ン２′により圧縮ばね１７を押してブレード６を
第２図の運転ピツチ方向に移動させ、シリンダー
左油室２０の油圧が高くなると油圧と圧縮ばね１
７によりピストン２′を移動させ、第２図の起動
ピツチ方向にピツチが変換するよう風車１と連結
している。
シリンダー右油室１９の油圧が高くなるとピスト
ン２′により圧縮ばね１７を押してブレード６を
第２図の運転ピツチ方向に移動させ、シリンダー
左油室２０の油圧が高くなると油圧と圧縮ばね１
７によりピストン２′を移動させ、第２図の起動
ピツチ方向にピツチが変換するよう風車１と連結
している。
風車１の回転数の油圧式検出は第１の絞り８、
第２の絞り９によつて行われる。絞りを通る流れ
の圧力損失△Ｐと流量Ｑとの間には次の(1)式の関
係が成立する。
第２の絞り９によつて行われる。絞りを通る流れ
の圧力損失△Ｐと流量Ｑとの間には次の(1)式の関
係が成立する。
△Ｐ∝Q2 …(1)
又流量Ｑと風車１の回転数Ｎとの間には次の(2)
式の関係が成立する。
式の関係が成立する。
Ｎ∝Ｑ …(2)
上の(1)、(2)式から
△Ｐ∝N2 …(3)
が得られ、(3)式から絞りの差圧（圧力損失）によ
つて風車１の回転数Ｎが検出できることを示して
いる。
つて風車１の回転数Ｎが検出できることを示して
いる。
第３図は風速とピツチ角、回転数、出力の関係
を示すもので、本発明装置の動作を定性的に説明
している。
を示すもので、本発明装置の動作を定性的に説明
している。
第１図は風車１の停止時の位置を示している
が、今風速が起動風速程度になると風車１は内部
損失トルクに打勝つて回転し始め、油圧ポンプ７
はリザーバータンク１５より油を吸入して制御油
圧回路へ圧油を吐出する。
が、今風速が起動風速程度になると風車１は内部
損失トルクに打勝つて回転し始め、油圧ポンプ７
はリザーバータンク１５より油を吸入して制御油
圧回路へ圧油を吐出する。
回転数が低い場合、油圧ポンプ７から吐出した
圧油は油路２１により重錘式ガバナー１４、油路
３３、シヤトル弁２８、油路３５を経てオイルト
ランスフアーシリンダー４の油室３０と油室３２
へ供給され、その一部が油路１８を経て可変ピツ
チシリンダー２内の油室１９へも導入されるが、
油室３２の圧油はカツトアウトポート５より戻り
油路２２を通り弱風カツトイン弁１０を経てリザ
ーバータンク１５へ戻るので圧油は昇圧しない。
この為、可変ピツチシリンダー２のピストン２′
は移動せず、ブレード６のピツチは変化しない。
圧油は油路２１により重錘式ガバナー１４、油路
３３、シヤトル弁２８、油路３５を経てオイルト
ランスフアーシリンダー４の油室３０と油室３２
へ供給され、その一部が油路１８を経て可変ピツ
チシリンダー２内の油室１９へも導入されるが、
油室３２の圧油はカツトアウトポート５より戻り
油路２２を通り弱風カツトイン弁１０を経てリザ
ーバータンク１５へ戻るので圧油は昇圧しない。
この為、可変ピツチシリンダー２のピストン２′
は移動せず、ブレード６のピツチは変化しない。
風速が増加して回転数がカツトイン回転数以上
になると、油圧ポンプ７からの吐出量も増加して
第１の絞り８前後の差圧が犬となりパイロツト油
路２４を通つて弱風カツトイン弁１０に供給され
るパイロツト油圧が弁ばねに打勝つて弱風カツト
イン弁が左方向に切換り、今迄リザーバータンク
１５に開放されていた戻り油路２２が閉鎖され
る。
になると、油圧ポンプ７からの吐出量も増加して
第１の絞り８前後の差圧が犬となりパイロツト油
路２４を通つて弱風カツトイン弁１０に供給され
るパイロツト油圧が弁ばねに打勝つて弱風カツト
イン弁が左方向に切換り、今迄リザーバータンク
１５に開放されていた戻り油路２２が閉鎖され
る。
このことによつて制御回路の圧油はリリーフ弁
１２の設定圧力迄上昇し、同時に可変ピツチシリ
ンダー２内の油室１９の圧油も昇圧し、圧縮ばね
に打勝つてピストン２′を前進させブレードピツ
チが運転ピツチになるため、風車１は更に加速を
始めると共に第２の絞り９前後の差圧が大となつ
て強風カツトイン弁１１が切換り、分岐戻り油路
２３が開放されるがオイルトランスフアーシリン
ダー４のカツトアウトポート５がピストン４′に
よつて閉鎖されているため風車１は回転を続け
る。
１２の設定圧力迄上昇し、同時に可変ピツチシリ
ンダー２内の油室１９の圧油も昇圧し、圧縮ばね
に打勝つてピストン２′を前進させブレードピツ
チが運転ピツチになるため、風車１は更に加速を
始めると共に第２の絞り９前後の差圧が大となつ
て強風カツトイン弁１１が切換り、分岐戻り油路
２３が開放されるがオイルトランスフアーシリン
ダー４のカツトアウトポート５がピストン４′に
よつて閉鎖されているため風車１は回転を続け
る。
定格風速以下では重錘式ガバナー１４は第１図
のスプール位置を保ち、油圧ポンプ７からの圧油
を油路３３、油室３０を経て可変ピツチシリンダ
ー２の油室１９へ供給しているためブレード６の
ピツチは運転ピツチのままであり、回転数は風速
と共に大きくなる。尚他方の油室２０は油路１
８′、油室３１、油路３４、重錘式ガバナー１４、
戻り油路３６を経てリザーバータンク１５と連結
されている。
のスプール位置を保ち、油圧ポンプ７からの圧油
を油路３３、油室３０を経て可変ピツチシリンダ
ー２の油室１９へ供給しているためブレード６の
ピツチは運転ピツチのままであり、回転数は風速
と共に大きくなる。尚他方の油室２０は油路１
８′、油室３１、油路３４、重錘式ガバナー１４、
戻り油路３６を経てリザーバータンク１５と連結
されている。
定格風速以上になると重錘式ガバナー１４が回
転数の誤差に応じて可変ピツチシリンダー２への
圧油を油室１９又は油室２０へ供給するようスプ
ールが切換ることによつてプレード６のピツチを
変えて回転数が一定になるよう作動する。
転数の誤差に応じて可変ピツチシリンダー２への
圧油を油室１９又は油室２０へ供給するようスプ
ールが切換ることによつてプレード６のピツチを
変えて回転数が一定になるよう作動する。
尚この時重錘式ガバナー１４のスプールが右行
して油路３３と戻り油路３６が連通されても絞り
２９によつて背圧が加えられるようになつている
ために運転ピツチから起動ピツチへの移行も緩や
かに行われる。
して油路３３と戻り油路３６が連通されても絞り
２９によつて背圧が加えられるようになつている
ために運転ピツチから起動ピツチへの移行も緩や
かに行われる。
風速が大きくなると定格回転数を保つためのピ
ツチ角が起動ピツチ角方向に移るため、可変ピツ
チシリンダー２のピストン２′は後退して行く。
ツチ角が起動ピツチ角方向に移るため、可変ピツ
チシリンダー２のピストン２′は後退して行く。
風速が予め設定されたカツトアウト風速以上に
なると、オイルトランスフアーシリンダー４のピ
ストン位置がカツトアウトポート５を開放する位
置になり、可変ピツチシリンダー２の油室１９内
の圧油は重錘式ガバナー１４のスプール位置に関
係なく油路１８、油室３０、油路３５、油室３２
を経て分岐戻り油路２３及び強風カツトイン弁１
１を通つてリザーバータンク１５にダンプするの
で風車１はフエザリングして起動ピツチとなり、
強風時でも高回転とならないようにして風車１を
保護する。
なると、オイルトランスフアーシリンダー４のピ
ストン位置がカツトアウトポート５を開放する位
置になり、可変ピツチシリンダー２の油室１９内
の圧油は重錘式ガバナー１４のスプール位置に関
係なく油路１８、油室３０、油路３５、油室３２
を経て分岐戻り油路２３及び強風カツトイン弁１
１を通つてリザーバータンク１５にダンプするの
で風車１はフエザリングして起動ピツチとなり、
強風時でも高回転とならないようにして風車１を
保護する。
強風が治まり風速がカツトアウト風速以下にな
ると第２の絞り９の前後の差圧が小さくなり、弁
ばねによつて強風カツトイン弁１１が右行して分
岐戻り油路２３を閉鎖するため、可変ピツチシリ
ンダー２のピストン２′が再び油室１９内の圧油
の昇圧によつて圧縮バネ１７に打勝つて左行して
ブレードピツチが運転ピツチの方向へ変化し、重
錘式ガバナー１４による回転数制御が機能して負
荷運転が可能となる。
ると第２の絞り９の前後の差圧が小さくなり、弁
ばねによつて強風カツトイン弁１１が右行して分
岐戻り油路２３を閉鎖するため、可変ピツチシリ
ンダー２のピストン２′が再び油室１９内の圧油
の昇圧によつて圧縮バネ１７に打勝つて左行して
ブレードピツチが運転ピツチの方向へ変化し、重
錘式ガバナー１４による回転数制御が機能して負
荷運転が可能となる。
制御油圧回路設計の要点は第１の絞り８及び第
２の絞り９の特性と弱風カツトイン弁１０及び強
風カツトイン弁１１の特性を適合させることと、
カツトイン時のピツチ変換速度と風車１の回転数
立上り特性を適合させることである。
２の絞り９の特性と弱風カツトイン弁１０及び強
風カツトイン弁１１の特性を適合させることと、
カツトイン時のピツチ変換速度と風車１の回転数
立上り特性を適合させることである。
前者の場合、絞りの圧力損失によるエネルギー
損失を最小にするため必要回転数時に、２〜３Kg
ｆ／cm2程度の圧力損失になるようにすべきで、其
の差圧で弁が作動するように弁ばねの強さと弁の
寸法を選定する方法については従来の油圧弁の設
計方法が其のまま適用できる。
損失を最小にするため必要回転数時に、２〜３Kg
ｆ／cm2程度の圧力損失になるようにすべきで、其
の差圧で弁が作動するように弁ばねの強さと弁の
寸法を選定する方法については従来の油圧弁の設
計方法が其のまま適用できる。
又後者の場合、カツトイン時の風車１の加速特
性を良く調査して、カツトアウトポート５をピス
トン４′が通過する以前に強風カツトイン弁１１
が作動することのないようにピツチ変換速度を選
定するようにすれば良い。
性を良く調査して、カツトアウトポート５をピス
トン４′が通過する以前に強風カツトイン弁１１
が作動することのないようにピツチ変換速度を選
定するようにすれば良い。
本発明の風車制御装置は風車１の回転数を油圧
式に検出する油圧回路と、風速が設定ピツチ角以
上になると自動的に圧油をリザーバータンク１５
へダンプさせる油圧弁とを組合せて、風車１の起
動、停止及び回転数制御を総て油圧によつて実施
できるようにしたもので、信頼性、単純性に優れ
且つ高度な制御機能を発揮するものであり、当初
に記載した所期の目的を完全に達成するものであ
る。
式に検出する油圧回路と、風速が設定ピツチ角以
上になると自動的に圧油をリザーバータンク１５
へダンプさせる油圧弁とを組合せて、風車１の起
動、停止及び回転数制御を総て油圧によつて実施
できるようにしたもので、信頼性、単純性に優れ
且つ高度な制御機能を発揮するものであり、当初
に記載した所期の目的を完全に達成するものであ
る。
又風車の制御装置を油圧によつて統一的に纒め
ているために負荷制御との取合いも簡単となり、
風車は自律的に制御されているため、負荷制御は
独立して設計することが可能であり、簡単化し得
る利点がある。
ているために負荷制御との取合いも簡単となり、
風車は自律的に制御されているため、負荷制御は
独立して設計することが可能であり、簡単化し得
る利点がある。
第１図は本発明の風車制御装置の一実施例を示
す系統図、第２図は風向とピツチ角の説明図、第
３図は風速とピツチ角、回転数、出力の関係を示
す特性線図である。 以下図面中の符号の説明、１：風車、２：可変
ピツチシリンダー、３：歯車、４：オイルトラン
スフアーシリンダー、５：カツトアウトポート、
６：ブレード、７：油圧ポンプ、８：第１の絞
り、９：第２の絞り、１０：弱風カツトイン弁、
１１：強風カツトイン弁、１２：リリーフ弁、１
３：逆止弁、１４：重錘式ガバナー、１５：リザ
ーバータンク、１６：ピストンロツド、１７：圧
縮ばね、１８，１８′：油路、１９，２０：油室、
２１：油路、２２：戻り油路、２３：分岐戻り油
路、２４，２５，２６，２７：パイロツト油路、
２８：シヤトル弁、２９：絞り弁、３０：，３
１，３２：油室、３３，３４，３５：油路、３
６：戻り油路。
す系統図、第２図は風向とピツチ角の説明図、第
３図は風速とピツチ角、回転数、出力の関係を示
す特性線図である。 以下図面中の符号の説明、１：風車、２：可変
ピツチシリンダー、３：歯車、４：オイルトラン
スフアーシリンダー、５：カツトアウトポート、
６：ブレード、７：油圧ポンプ、８：第１の絞
り、９：第２の絞り、１０：弱風カツトイン弁、
１１：強風カツトイン弁、１２：リリーフ弁、１
３：逆止弁、１４：重錘式ガバナー、１５：リザ
ーバータンク、１６：ピストンロツド、１７：圧
縮ばね、１８，１８′：油路、１９，２０：油室、
２１：油路、２２：戻り油路、２３：分岐戻り油
路、２４，２５，２６，２７：パイロツト油路、
２８：シヤトル弁、２９：絞り弁、３０：，３
１，３２：油室、３３，３４，３５：油路、３
６：戻り油路。
Claims (1)
- １ ピストン２′の両側面に圧油を供給する油室
１９，２０を設けると共に一方の油室２０内にピ
ストンの側面に当接する圧縮ばね１７を設けて、
該ピストンを他方の油室１９に供給される圧油又
は、一方の油室２０に供給される圧油と圧縮ばね
１７とで軸方向に往復移動可能となし、ピストン
２′の軸方向の往復移動でピストンロツド１６に
連結されたブレード６の偏心ピンを回転させてブ
レードのピツチを起動ピツチと運転ピツチに変換
する可変ピツチシリンダー２と、可変ピツチシリ
ンダー２のピストン２′両側面の油室１９，２０
に圧油を供給するシリンダーであつて、可変ピツ
チシリンダー２のピストン２′と共通のピストン
ロツド１６を有し、該ピストンロツド内に設けた
２本の油路１８，１８′のうち一方の油路１８を
介して可変ピツチシリンダー２の他方の油室１９
に圧油を供給する第１の油室３０と、他方の油路
１８′を介して可変ピツチシリンダー２の一方の
油室２０に圧油を供給する第２の油室３１と、ピ
ストン４′の移動する第３の油室３２とを備えて
いて、第３の油室３２を移動するピストン４′は
可変ピツチシリンダー２のピストン２′の移動に
追従して可変ピツチシリンダー２のピストン２′
がブレード６を運転ピツチに変換する位置に移動
すると、油室３２に設けられたリザーバータンク
１５に通じるカツトアウトポート５を閉鎖する位
置に移動し、可変ピツチシリンダー２のピストン
２′がブレード６を起動ピツチに変換する位置に
移動すると、上記カツトアウトポート５を開放す
る位置に移動するよう設けられているオイルトラ
ンスフアーシリンダー４と、該オイルトランスフ
アーシリンダーの第１の油室３０と第２の油室３
１へ重錘式ガバナー１４を経て油圧ポンプ７から
の圧油を供給する２本の油路３３，３４間を連結
し、いずれか一方の油路へ供給される圧油の一部
を別の油路３５にてオイルトランスフアーシリン
ダー４の第３の油室３２へ供給するシヤトル弁２
８と、風車の回転を其の駆動源とする油圧ポンプ
７からの圧油を重錘式ガバナー１４へ供給する油
路２１の途中に設けられた第１の絞り８及び第２
の絞り９と、上記第１の絞り８の上流側及び下流
側から夫々分岐したパイロツト油路２４，２５の
夫々と接続し、第１の絞り８前後の差圧が大きく
なると、オイルトランスフアーシリンダー４のカ
ツトアウトポート５とリザーバータンク１５とを
連結する戻り油路２２を閉鎖するよう作動する弱
風カツトイン弁１０と、上記第１の絞り８の下流
側に設けられた第２の絞り９の上流側と下流側か
ら夫々分岐したパイロツト油路２６，２７の夫々
と接続し、第２の絞り９前後の差圧が大きくなる
と、オイルトランスフアーシリンダー４のカツト
アウトポート５と弱風カツトイン弁１０間の戻り
油路から分岐した分岐戻り油路２３がリザーバー
タンク１５に連通するよう作動する強風カツトイ
ン弁１１とより構成され、風車の回転数を圧油に
よつて検出し設定ピツチ角以上になると、自動的
に圧油をダンプさせて、風車の起動、停止、再起
動及び回転数制御を総て圧油のみで行うことを特
徴とする風車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233588A JPS59120789A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 風車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233588A JPS59120789A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 風車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59120789A JPS59120789A (ja) | 1984-07-12 |
| JPH0250318B2 true JPH0250318B2 (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=16957420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57233588A Granted JPS59120789A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 風車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59120789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415518U (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-07 |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP57233588A patent/JPS59120789A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415518U (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59120789A (ja) | 1984-07-12 |
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