JPH08177711A - 大容量風力発電用増速機 - Google Patents
大容量風力発電用増速機Info
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- JPH08177711A JPH08177711A JP6335387A JP33538794A JPH08177711A JP H08177711 A JPH08177711 A JP H08177711A JP 6335387 A JP6335387 A JP 6335387A JP 33538794 A JP33538794 A JP 33538794A JP H08177711 A JPH08177711 A JP H08177711A
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- Japan
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- generator
- roller
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
- F16H13/06—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は第１段目（低速段）において
動力系路に複数に分配し増速機及び発電機の小型化をは
かり装置の製作コストの低減と、サービスの容易化と、
信頼性の向上をはかった大容量風力発電用増速機を提供
するにある。 【構成】 本発明は翼と発電機を増速機を介して連結し
た風力発電用風車において、第１段目で平行軸トラクシ
ョンドライブ又は歯車駆動を用いて動力系路を複数に分
配し、分配された各出力軸に遊星ローラ式トラクション
ドライブ又は遊星歯車を連結して増速機を構成したもの
である。
動力系路に複数に分配し増速機及び発電機の小型化をは
かり装置の製作コストの低減と、サービスの容易化と、
信頼性の向上をはかった大容量風力発電用増速機を提供
するにある。 【構成】 本発明は翼と発電機を増速機を介して連結し
た風力発電用風車において、第１段目で平行軸トラクシ
ョンドライブ又は歯車駆動を用いて動力系路を複数に分
配し、分配された各出力軸に遊星ローラ式トラクション
ドライブ又は遊星歯車を連結して増速機を構成したもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に風力発電用の風車に
適用される増速機に関する。
適用される増速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に風力発電用の風車は図３に示すよ
うな概略構造となっている。図において翼１が風を受け
て回転すると、この回転がブレード入力軸側軸受７によ
り支持されたブレード入力軸４を介して増速機２に伝達
され、さらに図３の出力軸５をへて発電機３に伝わり、
同発電機の回転により電力を生み出す。なお増速機２や
発電機３を格納しているのがナセル６であり、良質の風
力エネルギが得られるようなタワー８の最上部に取付ら
れている。
うな概略構造となっている。図において翼１が風を受け
て回転すると、この回転がブレード入力軸側軸受７によ
り支持されたブレード入力軸４を介して増速機２に伝達
され、さらに図３の出力軸５をへて発電機３に伝わり、
同発電機の回転により電力を生み出す。なお増速機２や
発電機３を格納しているのがナセル６であり、良質の風
力エネルギが得られるようなタワー８の最上部に取付ら
れている。
【０００３】通常前期増速機には遊星歯車タイプのもの
が使用されているが、特願平３−２４１３６７号に示す
ような低騒音化のため遊星ローラ式トラクションドライ
ブを採用したものが提案されている。この提案された風
車の概略構造を、図４〜５で示す。風力によって回転す
る風車は大トルクが作用する上に、風力発電をするには
増速比が４０前後と大きいため、歯車式、トラクション
ドライブの何れの方式であっても、低速段と高速段の２
段式増速が採用されている。
が使用されているが、特願平３−２４１３６７号に示す
ような低騒音化のため遊星ローラ式トラクションドライ
ブを採用したものが提案されている。この提案された風
車の概略構造を、図４〜５で示す。風力によって回転す
る風車は大トルクが作用する上に、風力発電をするには
増速比が４０前後と大きいため、歯車式、トラクション
ドライブの何れの方式であっても、低速段と高速段の２
段式増速が採用されている。
【０００４】また、低速段部にはブレード入力軸４の中
空部分や低速段の増速部に翼のピッチコントロール用配
線や油圧配管などを通過させる必要があるため、遊星ロ
ーラが公転しないスター型が採用されている。
空部分や低速段の増速部に翼のピッチコントロール用配
線や油圧配管などを通過させる必要があるため、遊星ロ
ーラが公転しないスター型が採用されている。
【０００５】即ち図４〜５に示すように低速段ではブレ
ード入力軸４からの回転はリングローラ１０の回転とな
り、ケーシングを介して周方向に複数個（４個）設けら
れた遊星ローラピン１２に軸支持された遊星ローラ１１
を摩擦により回転させ、同遊星ローラ１１の回転は、こ
れらの遊星ローラ１１の中心部に位置する太陽ローラ９
に増速されて伝わり、同太陽ローラ９の回転は高速段に
おける遊星ローラ枠及び遊星ローラピンの回転となる。
ード入力軸４からの回転はリングローラ１０の回転とな
り、ケーシングを介して周方向に複数個（４個）設けら
れた遊星ローラピン１２に軸支持された遊星ローラ１１
を摩擦により回転させ、同遊星ローラ１１の回転は、こ
れらの遊星ローラ１１の中心部に位置する太陽ローラ９
に増速されて伝わり、同太陽ローラ９の回転は高速段に
おける遊星ローラ枠及び遊星ローラピンの回転となる。
【０００６】該遊星ローラピンはこれに外接するリング
ローラが固定されているので、該リングローラとの摩擦
により公自転して遊星ローラ群の中心に位置する出力軸
５を増速させて回転させ、該出力軸からの出力は発電機
の入力軸に伝えられる。
ローラが固定されているので、該リングローラとの摩擦
により公自転して遊星ローラ群の中心に位置する出力軸
５を増速させて回転させ、該出力軸からの出力は発電機
の入力軸に伝えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近のエネルギ需要の
増大により大容量発電をしようとした場合、歯車型増速
機を採用すると、歯切工数の増大や工作機械による内歯
車ピッチ円径の制約によりコストアップにつながり、ま
た故障が発生した場合の分解、点検が困難となる問題点
がある。
増大により大容量発電をしようとした場合、歯車型増速
機を採用すると、歯切工数の増大や工作機械による内歯
車ピッチ円径の制約によりコストアップにつながり、ま
た故障が発生した場合の分解、点検が困難となる問題点
がある。
【０００８】またトラクションドライブ式ではローラの
寿命（フレーキングなどの疲労剥離）を維持するため、
疲労に有害なローラ同志の金属接触をローラ間に油膜を
形成させて油膜分離により回避する必要があり、このた
め形成される油膜厚さ以下にローラ表面を鏡面仕上げと
する極めて高い加工精度が要求されることになる。
寿命（フレーキングなどの疲労剥離）を維持するため、
疲労に有害なローラ同志の金属接触をローラ間に油膜を
形成させて油膜分離により回避する必要があり、このた
め形成される油膜厚さ以下にローラ表面を鏡面仕上げと
する極めて高い加工精度が要求されることになる。
【０００９】この結果大容量風力発電用増速機を大容量
化すると加工工数が増加しそれに伴いコストアップが生
じる。また、風車を大容量化した時に動力伝達系路及び
発電機を単数とすると、故障が発生したとき発電量がゼ
ロとなってしまう。
化すると加工工数が増加しそれに伴いコストアップが生
じる。また、風車を大容量化した時に動力伝達系路及び
発電機を単数とすると、故障が発生したとき発電量がゼ
ロとなってしまう。
【００１０】従って、第１段目（低速段）で平行軸歯車
もしくは平行軸トラクションドライブを用いて動力径路
を複数に分配し、この分配された各出力軸に遊星ローラ
式トラクションドライブもしくは遊星式歯車を連結して
増速すればよいことがわかった。
もしくは平行軸トラクションドライブを用いて動力径路
を複数に分配し、この分配された各出力軸に遊星ローラ
式トラクションドライブもしくは遊星式歯車を連結して
増速すればよいことがわかった。
【００１１】本発明の目的は、上記知見にもとずき前記
課題を解決し、装置の低コスト化と信頼性の向上を図っ
た大容量風力発電用増速機を提供するにある。
課題を解決し、装置の低コスト化と信頼性の向上を図っ
た大容量風力発電用増速機を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本第１発明の大容量風力
発電用増速機は翼と発電機を増速機を介して連結した風
力発電用風車において、第１段目（低速段）に平行軸ト
ラクションドライブを用いて動力系路を複数に分配し、
その分配した各出力軸に遊星ローラ式トラクションドラ
イブを連結して増速機を構成し、該増速機にそれぞれ発
電機を連結したことを特徴としている。
発電用増速機は翼と発電機を増速機を介して連結した風
力発電用風車において、第１段目（低速段）に平行軸ト
ラクションドライブを用いて動力系路を複数に分配し、
その分配した各出力軸に遊星ローラ式トラクションドラ
イブを連結して増速機を構成し、該増速機にそれぞれ発
電機を連結したことを特徴としている。
【００１３】本第２の発明の大容量風力発電用増速機は
翼と発電機を増速機を介して連結した風力発電用風車に
おいて、第１段目（低速段）に平行軸歯車を用いて動力
系路を複数に分配し、その分配された各出力軸に遊星式
歯車を連結して増速機を構成し、該増速機にそれぞれ発
電機を連結したことを特徴としている。
翼と発電機を増速機を介して連結した風力発電用風車に
おいて、第１段目（低速段）に平行軸歯車を用いて動力
系路を複数に分配し、その分配された各出力軸に遊星式
歯車を連結して増速機を構成し、該増速機にそれぞれ発
電機を連結したことを特徴としている。
【００１４】
【作用】本発明を前記のとおり構成したので、第１段目
（低速段）において平行軸歯車または平行軸トラクショ
ンドライブを用いて動力系路を複数に分配し、この分配
された各出力軸に遊星ローラ式トラクションドライブも
しくは遊星歯車を連結して増速して出力軸から図示しな
い発電機を駆動する。このような場合、動力系路を複数
に分散したため大容量発電の場合でも大型の増速機及び
発電機の製作が不要となり、大容量風車発電設備製作の
コストを低減することができる。
（低速段）において平行軸歯車または平行軸トラクショ
ンドライブを用いて動力系路を複数に分配し、この分配
された各出力軸に遊星ローラ式トラクションドライブも
しくは遊星歯車を連結して増速して出力軸から図示しな
い発電機を駆動する。このような場合、動力系路を複数
に分散したため大容量発電の場合でも大型の増速機及び
発電機の製作が不要となり、大容量風車発電設備製作の
コストを低減することができる。
【００１５】また本発明では大容量発電において動力伝
達系路を複数化したため、動力伝達系路が従来の単数の
場合とは異なり風力発電装置が故障した場合出力がゼロ
になることはない。また故障のためにタワーから増速機
及び発電機全体を降ろして交換する必要がなく、増速機
もしくは発電機の一部を交換すればよいことになる。
達系路を複数化したため、動力伝達系路が従来の単数の
場合とは異なり風力発電装置が故障した場合出力がゼロ
になることはない。また故障のためにタワーから増速機
及び発電機全体を降ろして交換する必要がなく、増速機
もしくは発電機の一部を交換すればよいことになる。
【００１６】
【実施例】以下図１を参照し本発明に係る風力発電装置
の一実施例について説明する。図１は本発明の第１実施
例の縦断面図である。図１は風力により回転する翼から
の回転Ｎ1 が第１段（低速段）のブルード入力軸４に伝
えられ、低速段のローラ２３からローラ２４へとそれら
の直径比率で増速され動力はローラ２４の個数分だけに
分配される。
の一実施例について説明する。図１は本発明の第１実施
例の縦断面図である。図１は風力により回転する翼から
の回転Ｎ1 が第１段（低速段）のブルード入力軸４に伝
えられ、低速段のローラ２３からローラ２４へとそれら
の直径比率で増速され動力はローラ２４の個数分だけに
分配される。
【００１７】ローラ２４を支える軸受１９に矢印のよう
なローラ接触荷重２０を加え、さらにローラ２３，２４
の間に潤滑油を供給して油膜を形成し、トラクションを
生み出し動力を伝達するようにしている。その後各ロー
ラ２４に分配された動力は、複数の第１段目（低速段）
の出力軸２５からスプラインカップリング１４を介して
リングローラ１０に伝達される。
なローラ接触荷重２０を加え、さらにローラ２３，２４
の間に潤滑油を供給して油膜を形成し、トラクションを
生み出し動力を伝達するようにしている。その後各ロー
ラ２４に分配された動力は、複数の第１段目（低速段）
の出力軸２５からスプラインカップリング１４を介して
リングローラ１０に伝達される。
【００１８】固定された高速段キャリア２２に突設され
た複数個の遊星ローラピン１２に軸支持された遊星ロー
ラ１１群がリングローラ１０によってトラクション駆動
される。さらにこれら遊星ローラ１１群により中心部に
配置された高速段太陽軸９をＮ2 に増速してトラクショ
ン駆動する。太陽軸９にはそれぞれ発電機が連結されて
いる。
た複数個の遊星ローラピン１２に軸支持された遊星ロー
ラ１１群がリングローラ１０によってトラクション駆動
される。さらにこれら遊星ローラ１１群により中心部に
配置された高速段太陽軸９をＮ2 に増速してトラクショ
ン駆動する。太陽軸９にはそれぞれ発電機が連結されて
いる。
【００１９】図２は本発明の第２実施例を示しており、
平行軸のローラ部分を第１実施例のようにトラクション
駆動とせず、平行軸歯車噛合による第１段目増速部とし
たのでローラ接触荷重２０を必要とせず、又歯車噛合に
よる騒音を低減し、かつスラスト力を発生しないように
ダブルヘリカル歯車１６，１７で構成した。
平行軸のローラ部分を第１実施例のようにトラクション
駆動とせず、平行軸歯車噛合による第１段目増速部とし
たのでローラ接触荷重２０を必要とせず、又歯車噛合に
よる騒音を低減し、かつスラスト力を発生しないように
ダブルヘリカル歯車１６，１７で構成した。
【００２０】さらに、遊星ローラ部分も同様に歯車噛合
による騒音を低減し、かつスラスト力が発生しないよう
にダブルヘリカル歯車とした内歯車２６、遊星歯車２
７、太陽歯車２８により遊星式歯車装置を構成してい
る。２９は太陽歯車２８の出力軸で、図示していない発
電機をそれぞれ回転させている。
による騒音を低減し、かつスラスト力が発生しないよう
にダブルヘリカル歯車とした内歯車２６、遊星歯車２
７、太陽歯車２８により遊星式歯車装置を構成してい
る。２９は太陽歯車２８の出力軸で、図示していない発
電機をそれぞれ回転させている。
【００２１】
【発明の効果】本発明の風力発電増速機は、第１段目
（低速段）で平行軸トラクションドライブもしくは平行
軸歯車を用い動力伝達系路を複数に分配したので、大容
量発電の場合でも大型増速機及び大型発電機の製作が不
要となり、大容量風車発電設備のコストを低減する。
（低速段）で平行軸トラクションドライブもしくは平行
軸歯車を用い動力伝達系路を複数に分配したので、大容
量発電の場合でも大型増速機及び大型発電機の製作が不
要となり、大容量風車発電設備のコストを低減する。
【００２２】また動力伝達系路が複数となるため、動力
伝達系路及び発電機に故障が発生した場合、増速機及び
発電機が単数の場合のように発電量がゼロになってしま
うことはない。また故障のため、タワーから増速機及び
発電機全体を降して交換する必要はなく、増速機もしく
は発電機の一部を交換すればよい。
伝達系路及び発電機に故障が発生した場合、増速機及び
発電機が単数の場合のように発電量がゼロになってしま
うことはない。また故障のため、タワーから増速機及び
発電機全体を降して交換する必要はなく、増速機もしく
は発電機の一部を交換すればよい。
【図１】本発明の第１実施例に係わる風力発電用増速機
の縦断面図、
の縦断面図、
【図２】本発明の第２実施例の図１応当図、
【図３】風車発電装置の概略側面図、
【図４】従来形風力発電用遊星トラクションドライブ増
速機の縦断面図、
速機の縦断面図、
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
１…翼、２…増速機、３…発電機、４…ブレード入力
軸、５…出力軸（３図で）、６…ナセル、７…ブレード
入力軸側軸受、８…タワー、９…太陽軸、１０…リング
ローラ、１１…遊星ローラ、１２…遊星ローラピン、１
３…遊星ローラ用軸受、１４…スプライン給体、１６，
１７…低速段歯車、１９…軸受、２０…ローラ接触荷
重、２２…キャリヤ、２３，２４…ローラ、２５…低速
段の出力軸、２６…内歯車、２７…遊星歯車、２８…太
陽歯車。
軸、５…出力軸（３図で）、６…ナセル、７…ブレード
入力軸側軸受、８…タワー、９…太陽軸、１０…リング
ローラ、１１…遊星ローラ、１２…遊星ローラピン、１
３…遊星ローラ用軸受、１４…スプライン給体、１６，
１７…低速段歯車、１９…軸受、２０…ローラ接触荷
重、２２…キャリヤ、２３，２４…ローラ、２５…低速
段の出力軸、２６…内歯車、２７…遊星歯車、２８…太
陽歯車。
Claims (2)
- 【請求項１】 翼と発電機を増速機を介して連結した風
力発電用風車において、第１段目（低速段）に平行軸ト
ラクションドライブを用いて動力系路を複数に分配し、
その分配した各出力軸に遊星ローラ式トラクションドラ
イブを連結して増速機を構成し、該増速機にそれぞれ発
電機を連結したことを特徴とする大容量型風力発電増速
機。 - 【請求項２】 翼と発電機を増速機を介して連結した風
力発電用風車において、第１段目（低速段）に平行軸歯
車を用いて動力系路を複数に分配し、その分配された各
出力軸に遊星式歯車を連結して増速機を構成し、該増速
機にそれぞれ発電機を連結したことを特徴とする大容量
型風力発電増速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6335387A JPH08177711A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 大容量風力発電用増速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6335387A JPH08177711A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 大容量風力発電用増速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177711A true JPH08177711A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18287981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6335387A Withdrawn JPH08177711A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 大容量風力発電用増速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08177711A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524742A (ja) * | 1999-12-23 | 2003-08-19 | ローマン ウント シュトルターフォート ゲーエムベーハー | 特に風力発電設備用の歯車伝動装置 |
| WO2009113173A1 (ja) | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 三菱重工業株式会社 | 変速装置及び風力発電装置 |
| WO2013191163A1 (ja) | 2012-06-19 | 2013-12-27 | 富士電機株式会社 | 複合すべり軸受およびこの軸受けを用いた風力発電装置 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6335387A patent/JPH08177711A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524742A (ja) * | 1999-12-23 | 2003-08-19 | ローマン ウント シュトルターフォート ゲーエムベーハー | 特に風力発電設備用の歯車伝動装置 |
| JP4694078B2 (ja) * | 1999-12-23 | 2011-06-01 | ローマン ウント シュトルターフォート ゲーエムベーハー | 風力発電設備用の歯車伝動装置 |
| WO2009113173A1 (ja) | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 三菱重工業株式会社 | 変速装置及び風力発電装置 |
| US8240226B2 (en) | 2008-03-13 | 2012-08-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Speed-varying device and wind turbine generator system |
| WO2013191163A1 (ja) | 2012-06-19 | 2013-12-27 | 富士電機株式会社 | 複合すべり軸受およびこの軸受けを用いた風力発電装置 |
| US10072704B2 (en) | 2012-06-19 | 2018-09-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Composite sliding bearing and wind power generating device using the same bearing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |