JPH0754762A - 磁気浮上車両用風力発電装置 - Google Patents

磁気浮上車両用風力発電装置

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JPH0754762A
JPH0754762A JP5220727A JP22072793A JPH0754762A JP H0754762 A JPH0754762 A JP H0754762A JP 5220727 A JP5220727 A JP 5220727A JP 22072793 A JP22072793 A JP 22072793A JP H0754762 A JPH0754762 A JP H0754762A
Authority
JP
Japan
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turbine
vehicle
duct
shock
magnetic levitation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5220727A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Oda
和裕 小田
Koji Oki
康次 大木
Yoshifumi Kawakami
佳史 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Railway Technical Research Institute
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd, Railway Technical Research Institute filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP5220727A priority Critical patent/JPH0754762A/ja
Publication of JPH0754762A publication Critical patent/JPH0754762A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Wind Motors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ダクト付きラム・エアー・タービンを用いた
磁気浮上車両用風力発電装置において、異物の衝撃に対
して車上あるいは地上で運転状態を管理する者に警告を
与え、あるいは衝撃レベルに従い自動的に衝撃をうけた
タービンの作動を停止させ、システムの安全性を確保で
きる磁気浮上車両用風力発電装置の提供。 【構成】 エア・タービン5の各タービン・ブレードに
はハブに近い所定の箇所に歪ゲージを埋めこみ配置して
あり、この歪ゲージは常時、タービン・ブレードに生じ
る応力をモニターしており、計測された歪はラム・エア
ー・タービン5をも制御する前記のコントローラー13
に伝達され、ブレードに対する異物衝撃の有無及び衝撃
のレベルを判断し、衝撃レベルに応じて、警告表示ある
いは警告表示とともに自動的にラム・エアー・タービン
5の作動を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ダクト付きラム・エ
アー・タービンを用いた磁気浮上車両用風力発電装置の
改良に係り、タービン・ブレードに衝撃検知用歪ゲージ
を設けてラム・エアー・タービン並びに装置の保護を図
った磁気浮上車両用風力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】将来の大量交通手段として磁気浮上式高
速鉄道(MAGLEVまたはリニアモーターカー)の開
発が進められている。例えば、磁気浮上車両システム
は、地上に浮上用および推進用の地上コイルを配置し、
推進用コイルを次々と励磁して移動磁界を形成して、車
両側の電磁石を移動させるものであり、また、車両側の
電磁石が移動することにより、地上の浮上用コイルに誘
導電流を発生させて、それにより磁気反発させて車両を
浮上させるものである。
【0003】磁気浮上車両における推進以外の車両内で
消費される電力を、効率よく供給でき、車載に際しての
重量、嵩などが磁気浮上推進に悪影響を与えない構成か
らなる磁気浮上車両用発電装置を目的に、磁気浮上車両
が地上走行車両として500km/hr程度の超高速走
行することから、車両の静止大気に対する相対走行によ
って生じる空気流を利用したラム・エアー・タービン式
風力発電装置を充電式蓄電池と組み合わせた発電、蓄電
システムが開発されている。
【0004】詳述すると、磁気浮上車両の車体構造内部
に、吸音手段を有しかつ空気の風路内への取り込みと排
気の効率を高めた非一様断面の風路(ダクト)を設け、
前記風路内に発電機を駆動するタービンを配設した構成
であり、さらに、タービンの上流側および/または下流
側に静翼を配設し、静翼のピッチを車両速度または風路
内導入風速に応じて変更可能となしたり、前記タービン
及び少なくとも上流側の静翼をピッチ変更可能となし、
正逆両方向の発電を可能にした構成などからなる。(特
開平3−286189号〜特開平3−286191号)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】磁気浮上車両が超高速
走行を行う際、鳥、氷等の異物がラム・エアー・タービ
ンのダクトに飛びこむ可能性がある。また、タービン・
ブレードの許容し得る以上に大きな異物あるいは硬い異
物が飛びこむとブレードが破損し、さらに、2次的に他
の部材にも被害を及ぼす恐れがある。
【0006】この発明は、ダクト付きラム・エアー・タ
ービンを用いた磁気浮上車両用風力発電装置において、
異物の衝撃に対して車上あるいは地上で運転状態を管理
する者に警告を与え、あるいは衝撃レベルに従い自動的
に衝撃をうけたタービンの作動を停止させ、システムの
安全性を確保できる構成からなる磁気浮上車両用風力発
電装置の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、磁気浮上車
両の車体構造内部に、吸音手段を有しかつ空気の風路内
への取り込みと排気の効率を高めた非一様断面のダクト
を設け、前記ダクト内に発電機を駆動するタービンを配
設しかつタービン・ブレードをピッチ変更可能となし、
正逆両方向の発電を可能にした磁気浮上車両用風力発電
装置において、タービン・ブレードに衝撃検知用歪ゲー
ジを設けたことを特徴とする磁気浮上車両用風力発電装
置である。
【0008】この発明において、タービン・ブレードに
設ける衝撃検知用歪ゲージは、いずれの箇所に配置して
もよく、常時タービン・ブレードに生じる応力を検知で
きる構成が好ましく、所要箇所に複数個を配置したり、
最も撓みなどが発生しやすい箇所を選んで配置するなど
種々の構成が採用できる。
【0009】
【作用】この発明による磁気浮上車両用風力発電装置
は、タービン・ブレードに衝撃検知用歪ゲージを設け
て、常時、タービン・ブレードに生じる応力をモニター
してブレードに対する異物衝撃の有無及び衝撃のレベル
を判断することにより、異物の衝撃に対して車上あるい
は地上で運転状態を管理する者に警告を与え、あるいは
衝撃レベルに従い自動的に衝撃をうけたタービンの作動
を停止させ、システムの安全性を確保することができ
る。
【0010】
【実施例】風力発電装置のダクト配置は、先頭車両また
は後尾車両のほか、所要編成車両のどの車両位置にも設
けることができるが、図1の先頭車両に風力発電装置を
設けた例では、先頭車両1のカウリング先端下部に設け
た吸気口2から取り入れた空気を、所要長さのダクト3
を通した後、車両1天井部に開口した排気口4より放出
させる構成からなる。前記ダクト3におけるエア・ター
ビン5は、ダクト3内に取り入れた空気が適宜圧縮され
た後に作用するよう選定された所要位置にピッチ変換機
構を内蔵した発電ユニット6に配設され、発電機はター
ビン軸と同軸配置されて空気抵抗を低減した発電ユニッ
ト6のカウル内に収納されている。また、発電ユニット
6をダクト3内に吊支するための部材を介して発電機を
冷却するための冷却ユニット7の配管が配設してある。
【0011】ダクト3の吸気口2にはフラップ型の吸気
口制御ベーン10が配置してあり、開閉用のリンク11
がベアリングを介して固定されており、リンク11はア
クチュエーター12と連結されている。このアクチュエ
ーター12は図示しない油圧ポンプで発生した高圧油に
て駆動され、油路の切り替えはサーボバルブで行われ、
またアクチュエーター12のストロークはセンサーにて
計測され、コントローラー13にフィードバックされ、
コントローラー13は吸気口制御ベーン10の開度に換
算する。吸気口制御ベーン10の開度制御は、操縦席か
らの指令または制御プログラムによる、正逆進行方向、
車両速度、圧力、電力消費量、タービン回転数、フィー
ドバックされた制御ベーン開度等から算出された制御ベ
ーンの開度指示に従いコントローラー13がサーボバル
ブに制御命令を出力して行われる。
【0012】ダクト3の排気口4にはフラップ型の排気
口制御カバー20が配置してあり、開閉用のリンク21
がベアリングを介して固定されており、リンク21はア
クチュエーター22と連結されている。また、アクチュ
エーター22は上述の油圧制御回路で駆動制御され、ア
クチュエーター22のストロークはセンサーにて計測さ
れ、コントローラー13にフィードバックされ、コント
ローラー13は排気口制御カバー20の開度に換算す
る。排気口制御カバー20の開度制御は、操縦席からの
指令または制御プログラムによる、正逆進行方向、車両
速度、ダクト内外圧力、電力消費量、タービン回転数、
フィードバックされた制御カバー開度等から算出された
制御カバーの開度指示に従いコントローラー13がサー
ボバルブに制御命令を出力して行われる。
【0013】図2に示す如く、エア・タービン5の各タ
ービン・ブレード8にはハブに近い所定の箇所に歪ゲー
ジ9を埋めこみ配置してあり、この歪ゲージ9は常時、
タービン・ブレード8に生じる応力をモニターしてお
り、計測された歪はラム・エアー・タービンをも制御す
る前記のコントローラー13に伝達され、ブレードに対
する異物衝撃の有無及び衝撃のレベルを判断する。検出
した衝撃レベルに応じて、例えば、コントローラー13
より車上あるいは地上で運転状態を管理する者に対して
警告を表示して手動にて止めるか、あるいは警告を表示
するとともに自動的にラム・エアー・タービン5の作動
を停止するかなどの半停止、停止信号などを出力する。
【0014】
【発明の効果】この発明による磁気浮上車両用風力発電
装置は、正逆進行方向、車両速度、ダクト内外圧力、電
力消費量、タービン回転数等に応じて、車上あるいは地
上で運転状態を管理する者からの指令または制御プログ
ラムにより、ダクトの出入口で流量を制御し、さらに、
タービン・ブレードの許容し得る以上に大きな異物ある
いは硬い異物が飛び込んだ際に、最も損傷を被る可能性
の高いタービン・ブレードに常時、衝撃の大きさを判定
する歪みセンサーを埋めこみ、コントローラーにて衝撃
の有無及び衝撃の程度を判定するため、警告あるいは自
動停止を行うことにより、2次的災害やタービンの破損
が軽微なうちに交換することを可能とし、ラム・エアー
・タービン発電装置の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による磁気浮上車両用風力発電装置の
構成を示す磁気浮上車の説明図である。
【図2】歪みセンサーを埋め込んだタービン・ブレード
の要部説明図である。
【符号の説明】
1 車両 2 吸気口 3 ダクト 4 排気口 5 エア・タービン 6 発電ユニット 7 冷却ユニット 8 タービン・ブレード 9 歪ゲージ 10 吸気口制御ベーン 11,21 リンク 12,22 アクチュエーター 13 コントローラー 20 排気口制御カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 佳史 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密工 業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気浮上車両の車体構造内部に、吸音手
    段を有しかつ空気の風路内への取り込みと排気の効率を
    高めた非一様断面のダクトを設け、前記ダクト内に発電
    機を駆動するタービンを配設しかつタービン・ブレード
    をピッチ変更可能となし、正逆両方向の発電を可能にし
    た磁気浮上車両用風力発電装置において、タービン・ブ
    レードに衝撃検知用歪ゲージを設けたことを特徴とする
    磁気浮上車両用風力発電装置。
JP5220727A 1993-08-11 1993-08-11 磁気浮上車両用風力発電装置 Pending JPH0754762A (ja)

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