JPH0762472B2 - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JPH0762472B2 JPH0762472B2 JP60032814A JP3281485A JPH0762472B2 JP H0762472 B2 JPH0762472 B2 JP H0762472B2 JP 60032814 A JP60032814 A JP 60032814A JP 3281485 A JP3281485 A JP 3281485A JP H0762472 B2 JPH0762472 B2 JP H0762472B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- shaft
- nacelle
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000005570 vertical transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 201000009482 yaws Diseases 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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
- F03D7/0204—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
-
- 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
-
- 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
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Wind Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は風車を利用する風力発電装置に関するものであ
る。
る。
風力発電装置に利用される風車として、垂直に立設され
た支柱の上端にナセルを回動自在に支持し、このナセル
に横方向に回転軸を支持し、この回転軸に風力によって
回転するロータを取りつけるようにしたものがある。こ
の風車のロータは、回転トルクの反力によってヨーイン
グを行い、風向に対し完全に正対しないという特性があ
る。しかし、このようにロータが風向に対し正対しない
ことは、その正対しない分だけ風力エネルギをロスし、
風車の効率を低下させる原因になっている。
た支柱の上端にナセルを回動自在に支持し、このナセル
に横方向に回転軸を支持し、この回転軸に風力によって
回転するロータを取りつけるようにしたものがある。こ
の風車のロータは、回転トルクの反力によってヨーイン
グを行い、風向に対し完全に正対しないという特性があ
る。しかし、このようにロータが風向に対し正対しない
ことは、その正対しない分だけ風力エネルギをロスし、
風車の効率を低下させる原因になっている。
本発明の目的は、簡単な動力伝達構造によってロータを
風向に対し常に正対させることを可能にし、風力エネル
ギを効率的に活用できるようにした風力発電装置を提供
することにある。
風向に対し常に正対させることを可能にし、風力エネル
ギを効率的に活用できるようにした風力発電装置を提供
することにある。
上記目的を達成する本発明は、垂直に立設した支柱の上
端にナセル回動自在に支持し、このナセルに支持した回
転軸に風力により回転するロータを取りつけ、前記回転
軸を、前記支柱側に設けた発電機と連動する垂直方向の
伝動軸に、歯車群を介して連結する構成にし、前記歯車
群を、前記回転軸の軸方向と前記伝動軸の軸方向とをオ
フセットさせる、軸が互いに平行な一対の増速用の歯車
と、動力の伝達方向を横方向から垂直方向へ変換する、
軸が互いに交わる一対の傘歯車とから構成し、かつ前記
回転軸と伝動軸との軸方向を前記ロータが回転した際に
発生する回転トルクの反力を打ち消す方向となるように
オフセットしたことを特徴とするものである。
端にナセル回動自在に支持し、このナセルに支持した回
転軸に風力により回転するロータを取りつけ、前記回転
軸を、前記支柱側に設けた発電機と連動する垂直方向の
伝動軸に、歯車群を介して連結する構成にし、前記歯車
群を、前記回転軸の軸方向と前記伝動軸の軸方向とをオ
フセットさせる、軸が互いに平行な一対の増速用の歯車
と、動力の伝達方向を横方向から垂直方向へ変換する、
軸が互いに交わる一対の傘歯車とから構成し、かつ前記
回転軸と伝動軸との軸方向を前記ロータが回転した際に
発生する回転トルクの反力を打ち消す方向となるように
オフセットしたことを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第３図において、１は複数本の張り線２によって垂直に
立設支持された支柱である。支柱１の上端にはナセル３
が支柱１回りに回動自在に支持されている。そのナセル
３に回転軸４が横方向に軸支され、その軸端に風力によ
って回転するロータ５が取りつけられている。ロータ５
は、回転中心のハブ６と、このハブ６に対設した一対の
ブレード7,7から構成されている。上記ロータ５は、Ｗ
方向の風に対しナセル３を支柱１回りに回転させながら
風下側へ移動し、かつロータ５自身の回転によって回転
軸４を回転させる。この回転軸４は、後述するように支
柱１上端のヨークケース８内に設けた発電機９を駆動す
る。
立設支持された支柱である。支柱１の上端にはナセル３
が支柱１回りに回動自在に支持されている。そのナセル
３に回転軸４が横方向に軸支され、その軸端に風力によ
って回転するロータ５が取りつけられている。ロータ５
は、回転中心のハブ６と、このハブ６に対設した一対の
ブレード7,7から構成されている。上記ロータ５は、Ｗ
方向の風に対しナセル３を支柱１回りに回転させながら
風下側へ移動し、かつロータ５自身の回転によって回転
軸４を回転させる。この回転軸４は、後述するように支
柱１上端のヨークケース８内に設けた発電機９を駆動す
る。
第1,2図に詳細を示すように、発電機９は支柱１の上端
に固定したヨークケース８の内部に取りつけられてい
る。また、ナセル３およびロータハブ６は、それぞれ外
側がカウリング23,24により覆われている。上記ナセル
３は、その前端下部に支持ケース10を一体に固定し、そ
の支持ケース10を、支柱１の最上端に固定した支持部11
に対し、軸受12,12を介して回転自在に軸支している。
さらにその支持ケース10の内側には、軸受19,19を介し
て伝動軸18が垂直に軸支されている。
に固定したヨークケース８の内部に取りつけられてい
る。また、ナセル３およびロータハブ６は、それぞれ外
側がカウリング23,24により覆われている。上記ナセル
３は、その前端下部に支持ケース10を一体に固定し、そ
の支持ケース10を、支柱１の最上端に固定した支持部11
に対し、軸受12,12を介して回転自在に軸支している。
さらにその支持ケース10の内側には、軸受19,19を介し
て伝動軸18が垂直に軸支されている。
一方、ナセル３に支持された回転軸４は、その前端に歯
車13を固定し、その歯車13は中間軸15の歯車14に噛合し
ている。中間軸15には傘歯車16が固定され、この傘歯車
16は上記伝動軸18の傘歯車17に噛合している。このた
め、ロータ５と一体になって回転する回転軸４の回転
は、歯車13,14によって増速されたのち、傘歯車16,17に
よって方向転換し、伝動軸18へ伝達される。
車13を固定し、その歯車13は中間軸15の歯車14に噛合し
ている。中間軸15には傘歯車16が固定され、この傘歯車
16は上記伝動軸18の傘歯車17に噛合している。このた
め、ロータ５と一体になって回転する回転軸４の回転
は、歯車13,14によって増速されたのち、傘歯車16,17に
よって方向転換し、伝動軸18へ伝達される。
上記一対の歯車13,14は軸が互いに平行であって、第２
図に示すように、回転軸４の軸を中間軸15および伝動軸
18の軸に対し距離ｅだけロータ５が回転した際に発生す
る回転トルクの反力を打ち消す方向となるようにオフセ
ットさせるようにしており、かつ回転軸４の回転を中間
軸15に増速する作用も有している。また、上記一対の傘
歯車16,17は、軸が一点に交わる関係になっており、か
つ横方向の中間軸15の動力を垂直方向の伝動軸18へ方向
変換する。かつ増速するようにもしている。この伝動軸
18の回転は、カップリング20を介して発電機９に伝達さ
れ、この駆動により発電機９が発電した電力は、電線9a
により外部へ取り出される。
図に示すように、回転軸４の軸を中間軸15および伝動軸
18の軸に対し距離ｅだけロータ５が回転した際に発生す
る回転トルクの反力を打ち消す方向となるようにオフセ
ットさせるようにしており、かつ回転軸４の回転を中間
軸15に増速する作用も有している。また、上記一対の傘
歯車16,17は、軸が一点に交わる関係になっており、か
つ横方向の中間軸15の動力を垂直方向の伝動軸18へ方向
変換する。かつ増速するようにもしている。この伝動軸
18の回転は、カップリング20を介して発電機９に伝達さ
れ、この駆動により発電機９が発電した電力は、電線9a
により外部へ取り出される。
また、上述のように発電機９に接続された伝動軸18に
は、制動ディスク21aとキャリパ21bから構成される手動
ブレーキ21が取りつけられている。この手動ブレーキ21
は、ワイヤ22を手動操作することによって、上記キャリ
パ21bを制動ディスク21aに対し挟圧させ、伝動軸18の回
転を制動する。
は、制動ディスク21aとキャリパ21bから構成される手動
ブレーキ21が取りつけられている。この手動ブレーキ21
は、ワイヤ22を手動操作することによって、上記キャリ
パ21bを制動ディスク21aに対し挟圧させ、伝動軸18の回
転を制動する。
上述した風力発電装置によると、ロータ５は回転トルク
の反力によりヨーイングし、風向Ｗに対し偏ろう（正対
しない）とする。しかし、上述のように回転軸４が伝動
軸18に対し距離ｅだけロータ５の回転トルクの反力を打
ち消す方向となるようにオフセットしているため、回転
軸４にかかるスラストは軸心から反力を打ち消す偏った
位置に作用し、その偏った位置にかかるスラストによっ
て上記ロータ５をヨーイングさせる回転トルクをキャン
セルすることになる。そのため、上記風力発電装置で
は、ロータ５を風向Ｗに対し常に正対させることがで
き、風力エネルギを効率的に利用することができる。
の反力によりヨーイングし、風向Ｗに対し偏ろう（正対
しない）とする。しかし、上述のように回転軸４が伝動
軸18に対し距離ｅだけロータ５の回転トルクの反力を打
ち消す方向となるようにオフセットしているため、回転
軸４にかかるスラストは軸心から反力を打ち消す偏った
位置に作用し、その偏った位置にかかるスラストによっ
て上記ロータ５をヨーイングさせる回転トルクをキャン
セルすることになる。そのため、上記風力発電装置で
は、ロータ５を風向Ｗに対し常に正対させることがで
き、風力エネルギを効率的に利用することができる。
上記距離ｅのオフセットは、相互の軸が一点で交わらな
いオフセット構成のハイポイド歯車によっても設けるこ
とができる。しかし、このハイポイド歯車は加工コスト
が高いため、上述した実施例のように、軸が互いに平行
な一対の増速作用を兼ねる歯車13,14によってオフセッ
トさせるようにし、これを軸を一点で交差させる一対の
方向転換用の傘歯車と組み合わせる構成にした方がよ
い。
いオフセット構成のハイポイド歯車によっても設けるこ
とができる。しかし、このハイポイド歯車は加工コスト
が高いため、上述した実施例のように、軸が互いに平行
な一対の増速作用を兼ねる歯車13,14によってオフセッ
トさせるようにし、これを軸を一点で交差させる一対の
方向転換用の傘歯車と組み合わせる構成にした方がよ
い。
また、上述の風力発電装置では、発電機９が回転運動す
るナセル３内に取りつけられず、静止状態の支柱１側に
取りつけられているため、その発電機９の電力を、コス
ト高となるスリップリングを介することなく外部へ取り
出すことができる。また、上記構成によって、回転系が
静止状態の支柱１側へ延びているため、ロータ５を含む
回転系を制動する手動ブレーキ21を簡単に取りつけるこ
とができ、それによってロータなどの回転系のメンテナ
ンス作業を容易にすることができる。
るナセル３内に取りつけられず、静止状態の支柱１側に
取りつけられているため、その発電機９の電力を、コス
ト高となるスリップリングを介することなく外部へ取り
出すことができる。また、上記構成によって、回転系が
静止状態の支柱１側へ延びているため、ロータ５を含む
回転系を制動する手動ブレーキ21を簡単に取りつけるこ
とができ、それによってロータなどの回転系のメンテナ
ンス作業を容易にすることができる。
上述したように本発明は、垂直に立設した支柱の上端に
ナセルを回動自在に支持し、このナセルに支持した回転
軸に風力により回転するロータを取りつけ、前記回転軸
を、前記支柱側に設けた発電機と連動する垂直方向の伝
動軸に、歯車群を介して連結する構成にし、前記歯車群
を、前記回転軸の軸方向と前記伝動軸の軸方向とをオフ
セットさせる、軸が互いに平行な一対の増速用の歯車
と、動力の伝達方向を横方向から垂直方向へ変換する、
軸が互いに交わる一対の傘歯車とから構成し、かつ前記
回転軸と伝動軸との軸方向を前記ロータが回転した際に
発生する回転トルクの反力を打ち消す方向となるように
オフセットしたので、以下のような優れた効果を奏する
ものである。
ナセルを回動自在に支持し、このナセルに支持した回転
軸に風力により回転するロータを取りつけ、前記回転軸
を、前記支柱側に設けた発電機と連動する垂直方向の伝
動軸に、歯車群を介して連結する構成にし、前記歯車群
を、前記回転軸の軸方向と前記伝動軸の軸方向とをオフ
セットさせる、軸が互いに平行な一対の増速用の歯車
と、動力の伝達方向を横方向から垂直方向へ変換する、
軸が互いに交わる一対の傘歯車とから構成し、かつ前記
回転軸と伝動軸との軸方向を前記ロータが回転した際に
発生する回転トルクの反力を打ち消す方向となるように
オフセットしたので、以下のような優れた効果を奏する
ものである。
即ち、回転軸と伝動軸とをロータの回転トルクの反力を
打ち消す方向にオフセットする構成としたので、回転軸
にはその反力を打ち消す軸心から偏った位置にスラスト
が作用し、ロータをヨーイングする回転トルクをキャン
セルすることができ、その結果、ロータを風向に対して
正対させることが可能になり、風力エネルギを効率的に
利用することができる。
打ち消す方向にオフセットする構成としたので、回転軸
にはその反力を打ち消す軸心から偏った位置にスラスト
が作用し、ロータをヨーイングする回転トルクをキャン
セルすることができ、その結果、ロータを風向に対して
正対させることが可能になり、風力エネルギを効率的に
利用することができる。
また、発電機が静止状態の支柱側に取りつけられている
ので、発電機の電力を高価なスリップリングを設けない
で取り出すことができる。また、この構成によって回転
系が静止状態の支柱側へ延びるため、その回転系を制動
する手動ブレーキの取りつけを容易にする。
ので、発電機の電力を高価なスリップリングを設けない
で取り出すことができる。また、この構成によって回転
系が静止状態の支柱側へ延びるため、その回転系を制動
する手動ブレーキの取りつけを容易にする。
第１図は第３図に示す風力発電装置の要部を一部断面に
して示す拡大図、第２図は同装置のナセル部分における
動力伝達部を風向方向から見た縦断面図、第３図は本発
明の実施例による風力発電装置の側面図である。 １……支柱、３……ナセル、４……回転軸、５……ロー
タ、９……発電機、13,14……歯車、15……中間軸、16,
17……傘歯車、18……伝動軸。
して示す拡大図、第２図は同装置のナセル部分における
動力伝達部を風向方向から見た縦断面図、第３図は本発
明の実施例による風力発電装置の側面図である。 １……支柱、３……ナセル、４……回転軸、５……ロー
タ、９……発電機、13,14……歯車、15……中間軸、16,
17……傘歯車、18……伝動軸。
Claims (1)
- 【請求項１】垂直に立設した支柱の上端にナセルを回動
自在に支持し、このナセルに支持した回転軸に風力によ
り回転するロータを取りつけ、前記回転軸を、前記支柱
側に設けた発電機と連動する垂直方向の伝動軸に、歯車
群を介して連結する構成にし、前記歯車群を、前記回転
軸の軸方向と前記伝動軸の軸方向とをオフセットさせ
る、軸が互いに平行な一対の増速用の歯車と、動力の伝
達方向を横方向から垂直方向へ変換する、軸が互いに交
わる一対の傘歯車とから構成し、かつ前記回転軸と伝動
軸との軸方向を前記ロータが回転した際に発生する回転
トルクの反力を打ち消す方向となるようにオフセットし
たことを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032814A JPH0762472B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032814A JPH0762472B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61192870A JPS61192870A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0762472B2 true JPH0762472B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=12369298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60032814A Expired - Fee Related JPH0762472B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762472B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230973U (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-27 | ||
| WO2016024028A1 (es) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Nabrawind Sl | Integración de un generador en el sistema de transmisión de un aerogenerador |
| CN111980862B (zh) * | 2020-09-02 | 2023-05-12 | 大庆安鼎风电技术服务有限责任公司 | 一种海上风机发电机组设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948310A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-19 | Daifuku Co Ltd | バケツト用自動倉庫設備 |
| JPS59126182U (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-24 | 松下精工株式会社 | 風力原動機 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60032814A patent/JPH0762472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61192870A (ja) | 1986-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |