JPH08312522A - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置

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JPH08312522A
JPH08312522A JP7116995A JP11699595A JPH08312522A JP H08312522 A JPH08312522 A JP H08312522A JP 7116995 A JP7116995 A JP 7116995A JP 11699595 A JP11699595 A JP 11699595A JP H08312522 A JPH08312522 A JP H08312522A
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JP
Japan
Prior art keywords
torque converter
friction transmission
torque
generator
speed increaser
Prior art date
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Pending
Application number
JP7116995A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikayuki Hayashi
慎之 林
Sadamu Takahashi
定 高橋
Shinji Arinaga
真司 有永
Yoichi Iwanaga
洋一 岩永
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08312522A publication Critical patent/JPH08312522A/ja
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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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦伝動増速機には滑りが発生せず、摩擦伝
動増速機における摩耗、焼き付きなどの損傷が防止され
ることなどを目的とする。 【構成】 翼の回転を摩擦伝動増速機を介して発電機に
伝えて発電する風力発電装置における摩擦伝動増速機と
発電機との間に伝達可能な最大トルクが摩擦伝動増速機
よりも小さく設定されたトルクコンバータが介装されト
ルクコンバータにおける滑り率に基づいて翼のピッチ角
が滑り率を小さくする方向に制御されるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、風力を利用して発電す
る場合に適用される風力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は本発明の出願人によって出願され
た特願平5−203242号に係る風力発電装置の説明
図である。図において、本発電装置は風力により翼1が
回転することにより入力軸4、摩擦伝動増速機2、出力
軸10などを介して発電機3が回転して発電を行うよう
になっている。強風により翼1の回転数が増加すると発
電機3の回転数が増加して摩擦伝動増速機2に作用する
負荷トルクが増加することにより摩擦伝動増速機2の各
ローラ間で滑りを生じ、ローラの摩耗や焼き付きなどの
損傷を生じる。この摩擦伝動増速機2に生じる滑りを判
断するため、入力軸の回転検出器15、出力軸の回転検
出器16、回転比計17などにより摩擦伝動増速機2に
おける滑り率を求め、発電機3の出力検出器18の出力
と合わせて演算器19により摩擦伝動増速機2に作用す
る負荷トルクが所定値となる翼1のピッチ角を求め、ピ
ッチ角駆動装置20により翼1のピッチ角を制御して発
電機3の出力を一定に保つとともに、摩擦伝動増速機2
の損傷も防止するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、風力発
電装置はあくまで自然の風力を利用して発電を行うもの
で一定の風速で風が吹くとは限らず、風速が急激に増加
した場合には上記のような従来の翼1のピッチ角制御方
法ではピッチ角の制御に遅れを生じ、このために摩擦伝
動増速機2に滑りを生じてローラの摩耗や焼き付きなど
の損傷を招くことがある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る風力発電装
置は上記課題の解決を目的にしており、翼の回転を摩擦
伝動増速機を介して発電機に伝えて発電する風力発電装
置において、上記摩擦伝動増速機と上記発電機との間に
介装され伝達可能な最大トルクが上記摩擦伝動増速機よ
りも小さく設定されたトルクコンバータと、該トルクコ
ンバータにおける滑り率に基づいて上記翼のピッチ角を
上記滑り率が小さくなる方向に制御する手段とを備えた
構成を特徴とする。
【0005】また、本発明に係る風力発電装置は、翼の
回転を摩擦伝動増速機を介して発電機に伝えて発電する
風力発電装置において、上記摩擦伝動増速機と上記発電
機との間に介装され所定のトルクを越えると滑りを生ず
る摩擦伝動式クラッチと、該摩擦伝動式クラッチにおけ
る滑り率に基づいて上記翼のピッチ角を上記滑り率が小
さくなる方向に制御する手段とを備えた構成を特徴とす
る。
【0006】
【作用】即ち、本発明に係る風力発電装置においては、
翼の回転を摩擦伝動増速機を介して発電機に伝えて発電
する風力発電装置における摩擦伝動増速機と発電機との
間に伝達可能な最大トルクが摩擦伝動増速機よりも小さ
く設定されたトルクコンバータが介装されトルクコンバ
ータにおける滑り率に基づいて翼のピッチ角が滑り率を
小さくする方向に制御されるようになっており、摩擦伝
動増速機と発電機との間に摩擦伝動増速機よりも最大伝
達トルクが小さいトルクコンバータを介装したことによ
り過大な負荷トルクが生じた場合にはトルクコンバータ
に滑りが発生して摩擦伝動増速機には滑りが発生しな
い。さらに、トルクコンバータに連続的に滑りを生じて
トルクコンバータが損傷しないように例えばトルクコン
バータ前後の回転数を検出するなどしてトルクコンバー
タにおける滑り率を求め、トルクコンバータに滑りが発
生した場合にはトルクコンバータにおける滑り率が減少
するように翼のピッチ角を制御する。仮に、トルクコン
バータに滑りを生じてトルクコンバータが損傷しても摩
擦伝動増速機に比べて補修が容易である。
【0007】また、本発明に係る風力発電装置において
は、翼の回転を摩擦伝動増速機を介して発電機に伝えて
発電する風力発電装置における摩擦伝動増速機と発電機
との間に所定のトルクを越えると滑りを生ずる摩擦伝動
式クラッチが介装され摩擦伝動式クラッチにおける滑り
率に基づいて翼のピッチ角が滑り率を小さくする方向に
制御されるようになっており、摩擦伝動増速機と発電機
との間に所定のトルクを超えると滑りを生ずる摩擦伝動
式クラッチを介装したことにより過大な負荷トルクが生
じた場合には摩擦伝動式クラッチに滑りが発生して摩擦
伝動増速機には滑りが発生しない。さらに、摩擦伝動式
クラッチに連続的に滑りを生じて摩擦伝動式クラッチが
損傷しないように例えば摩擦伝動式クラッチ前後の回転
数を検出するなどしてトルクコンバータにおける滑り率
を求め、トルクコンバータに滑りが発生した場合にはト
ルクコンバータにおける滑り率が減少するように翼のピ
ッチ角を制御する。仮に、摩擦伝動式クラッチに滑りを
生じて摩擦伝動式クラッチが損傷しても摩擦伝動増速機
に比べて補修が容易である。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る風力発電装置
の説明図、図2は本発明の他の実施例に係る風力発電装
置の説明図である。図において、これらの実施例に係る
風力発電装置には摩擦伝動増速機が用いられており、こ
の摩擦伝動増速機の損傷を防止する構造になっている。
即ち、図1において符号1は翼、2は摩擦伝動増速機、
13は1段目の増速機、14は2段目の増速機、3は発
電機、4は入力軸、5は摩擦伝動増速機2とトルクコン
バータ7との中間軸、6はトルクコンバータ7と発電機
3との中間軸、7はトルクコンバータ、8は中間軸5の
回転数検出器、9は中間軸6の回転数検出器、18は発
電機3の出力検出器、19は演算器、20は翼1のピッ
チ角駆動装置である。風が吹くと翼1が回転することに
より入力軸4、摩擦伝動増速機2、中間軸5、トルクコ
ンバータ7、中間軸6などを介して発電機3が回転して
発電を行うようになっている。
【0009】本風力発電装置は、通常の風速変動が少な
い状態の場合には発電機3の出力が設定値になるように
発電機3の出力検出器18の出力から翼1のピッチ角を
演算器19により計算し、翼1のピッチ角駆動装置20
により翼1を所定のピッチ角にするが、風速変動が大き
い場合にはこのような翼1のピッチ角制御方法のみでは
ピッチ角の制御に遅れを生じて発電機3に過大な出力が
発生し、摩擦伝動増速機2、トルクコンバータ7に過大
な負荷トルクが作用するため、このような場合には摩擦
伝動増速機2により伝達可能な最大トルクに比べてトル
クコンバータ7により伝達可能な最大トルクを小さく設
定しておくことにより滑りを摩擦伝動増速機2ではなく
トルクコンバータ7で生じさせ、摩擦伝動増速機2の滑
りに伴う摩耗、焼き付きなどの損傷を防止する。また、
トルクコンバータ7における滑りに伴う損傷を防止する
ため、トルクコンバータ7における滑り率を中間軸5の
回転数検出器8の出力と中間軸6の回転数検出器9の出
力とから演算器19により求め、トルクコンバータ7に
おける滑り率が減少する方向に翼1のピッチ角を変化さ
せるようにしている。
【0010】図2において、本実施例に係る風力発電装
置は上記の実施例に係る風力発電装置と構造および作用
が略同一のものであるが、図に示すように入力軸4の回
転数検出器15が設置されており、摩擦伝動増速機2と
トルクコンバータ7との中間軸5の回転数およびトルク
コンバータ7と発電機3との中間軸6の回転数に加え、
入力軸4の回転数も入力軸4の回転数検出器15を用い
て検出するようにしている。摩擦伝動増速機2やトルク
コンバータ7などにおける伝達トルクが経年変化した場
合にはトルクコンバータ7よりも先に摩擦伝動増速機2
において滑りが生じる可能性があるが、入力軸4の回転
数検出器15と中間軸5の回転数検出器8との出力を用
いて摩擦伝動増速機2における滑り率もモニタし、トル
クコンバータ7で滑りを生じてなくても摩擦伝動増速機
2で滑りを生じた場合には翼1のピッチ角の制御を行え
るようになっている。
【0011】風力発電装置はあくまで自然の風力を利用
して発電を行うもので一定の風速で風が吹くとは限ら
ず、風速が急激に増加した場合には従来の翼のピッチ角
制御方法ではピッチ角の制御に遅れを生じ、このために
摩擦伝動増速機に滑りを生じてローラの摩耗や焼き付き
などの損傷を招くことがあるが、上記の各実施例に係る
風力発電装置においては摩擦伝動増速機2と発電機3と
の間に摩擦伝動増速機2よりも伝達トルクの小さいトル
クコンバータ7を設け、また摩擦伝動増速機2とトルク
コンバータ7とを結ぶ中間軸5の回転数を検出する回転
数検出器8とトルクコンバータ7と発電機3との間の中
間軸6の回転数を検出する回転数検出器9とを設置し、
或いは入力軸4の回転数を検出する回転数検出器15も
設置し、検出されるこれらの回転数から求められるトル
クコンバータ7、摩擦伝動増速機2の滑り率と発電機3
の出力とから翼1のピッチ角を求める演算器19を設
け、この演算器19の出力を用いて翼1のピッチ角の制
御を行うようになっており、摩擦伝動増速機2と発電機
3との間に摩擦伝動増速機2よりも伝達トルクが小さい
トルクコンバータ7を設けることにより過大な負荷トル
クが生じた場合にはトルクコンバータ7に滑りが発生し
て摩擦伝動増速機2には滑りが発生せず、摩擦伝動増速
機2の損傷を防止することができる。また、トルクコン
バータ7前後および摩擦伝動増速機2前後における回転
数を検出してトルクコンバータ7、摩擦伝動増速機2に
おける滑り率を求めることにより、トルクコンバータ
7、摩擦伝動増速機2において滑りが発生している場合
にはこれらにおける滑り率が減少するように翼1のピッ
チ角制御を行う。これにより、摩擦伝動増速機2におけ
る摩耗、焼き付きなどの損傷を防止することができると
ともにトルクコンバータ7の損傷も防止することがで
き、安定した電力を得ることができる。また、トルクコ
ンバータ7に滑りが発生して破損が生じも、トルクコン
バータ7は摩擦伝動増速機2に比べて構造が簡単でメン
テナンスが容易である。なお、トルクコンバータ7に代
えて或る伝達トルクを超えると滑りを生じる摩擦伝動式
クラッチを用いてもよく、上記の各実施例に係る風力発
電装置と同様の作用、効果を得ることができる。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る風力発電装置は前記のよう
に構成されており、過大な負荷トルクが生じた場合には
トルクコンバータに滑りが発生して摩擦伝動増速機には
滑りが発生しないので、摩擦伝動増速機における摩耗、
焼き付きなどの損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る風力発電装置に
おける翼のピッチ角制御機構のブロック線図である。
【図2】図2は本発明の他の実施例に係る風力発電装置
における翼のピッチ角制御機構のブロック線図である。
【図3】図3は従来の風力発電装置における翼のピッチ
角制御機構のブロック線図である。
【符号の説明】
1 翼 2 摩擦伝動増速機 3 発電機 4 入力軸 5 中間軸 6 中間軸 7 トルクコンバータ 8 回転数検出器 9 回転数検出器 15 回転数検出器 18 発電機の出力検出器 19 演算器 20 翼のピッチ角駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 洋一 長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 翼の回転を摩擦伝動増速機を介して発電
    機に伝えて発電する風力発電装置において、上記摩擦伝
    動増速機と上記発電機との間に介装され伝達可能な最大
    トルクが上記摩擦伝動増速機よりも小さく設定されたト
    ルクコンバータと、該トルクコンバータにおける滑り率
    に基づいて上記翼のピッチ角を上記滑り率が小さくなる
    方向に制御する手段とを備えたことを特徴とする風力発
    電装置。
  2. 【請求項2】 上記トルクコンバータに代えて所定のト
    ルクを越えると滑りを生ずる摩擦伝動式クラッチを介装
    したことを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
JP7116995A 1995-05-16 1995-05-16 風力発電装置 Pending JPH08312522A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7116995A JPH08312522A (ja) 1995-05-16 1995-05-16 風力発電装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP7116995A JPH08312522A (ja) 1995-05-16 1995-05-16 風力発電装置

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JPH08312522A true JPH08312522A (ja) 1996-11-26

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ID=14700875

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006522281A (ja) * 2003-03-31 2006-09-28 フォイト・ターボ・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー 可変のパワーを伝達するためのドライブトレイン
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040608