JPS5967898A - 風力発電方法 - Google Patents
風力発電方法Info
- Publication number
- JPS5967898A JPS5967898A JP57177494A JP17749482A JPS5967898A JP S5967898 A JPS5967898 A JP S5967898A JP 57177494 A JP57177494 A JP 57177494A JP 17749482 A JP17749482 A JP 17749482A JP S5967898 A JPS5967898 A JP S5967898A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- rated
- square
- speed
- rotating speed
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
-
- 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)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、中、大型プロペラ式風車による発電装置にお
ける風力発電方法に関するものである０ 従来の中、大型のプロペラ式の風車では翼のピッチ角制
御で翼車の回転制御を行なうように構成妊れていたが、
その可変ピッチ制御は極めて狭い翼の根幹部に駆動装置
を備えなければならず、信頼性、耐久性の向上には大変
な困難を伴うという問題がるる。また実際の風の風速変
動はかなり大きく、かつ不規則であるため、その変動に
対して翼の回転を一定に保つためにはピッチ角を高速で
回転変動させて制御しなければならない。しかしながら
慣性の大きい重い翼を風速変動に伴い追随させて変化式
せるのは構造的な困難が伴う０従って風速が安定してい
るとき以外は精度のよい一定回転制御は不可能である。
ける風力発電方法に関するものである０ 従来の中、大型のプロペラ式の風車では翼のピッチ角制
御で翼車の回転制御を行なうように構成妊れていたが、
その可変ピッチ制御は極めて狭い翼の根幹部に駆動装置
を備えなければならず、信頼性、耐久性の向上には大変
な困難を伴うという問題がるる。また実際の風の風速変
動はかなり大きく、かつ不規則であるため、その変動に
対して翼の回転を一定に保つためにはピッチ角を高速で
回転変動させて制御しなければならない。しかしながら
慣性の大きい重い翼を風速変動に伴い追随させて変化式
せるのは構造的な困難が伴う０従って風速が安定してい
るとき以外は精度のよい一定回転制御は不可能である。
本発明は上ＧＣのことにかんがみなされたもので、翼の
回転が定格回転以下では回転数の２乗に比例するトルク
を出し、また定格回転号５夛した後はこの定格回転数を
越えないようなトルクを出すように回転制御するように
した風力発電方法を提供しようとするものである。
回転が定格回転以下では回転数の２乗に比例するトルク
を出し、また定格回転号５夛した後はこの定格回転数を
越えないようなトルクを出すように回転制御するように
した風力発電方法を提供しようとするものである。
第１図は固定ピッチ翼風車の回転数ＮとトルクＴの関係
を各風速別に実線を、また出方を破線で示す。各風速で
の最大出力はΔ４ ＋ 、４６ ＋ ／４ＩＩのような
点となる。このΔ４．鴻＋ ’８を結ぶと２次曲線（Ｔ
＝ ａＮ２）となる。
を各風速別に実線を、また出方を破線で示す。各風速で
の最大出力はΔ４ ＋ 、４６ ＋ ／４ＩＩのような
点となる。このΔ４．鴻＋ ’８を結ぶと２次曲線（Ｔ
＝ ａＮ２）となる。
すなわち、各風速で最高用カで運転するためには上記Ａ
＋’ａ＋ＡＡで示される回転になるよう２乗制御すれば
よい。
＋’ａ＋ＡＡで示される回転になるよう２乗制御すれば
よい。
しかし翼車の機械的制約、例えば、強度、共振、安全等
の制約から定格回転数Ｎｏが定まり、このＮｏに達する
風速以上の風速では回転数をＮ。
の制約から定格回転数Ｎｏが定まり、このＮｏに達する
風速以上の風速では回転数をＮ。
に一定にする必要がある。第１図では風速８／で定格回
転数Ｎｏに達し、それ以上ではＮｏを一定とした線、４
． ＢＣＤを記入してあり、風速８ ／以ε 上になったら一定回転制御する。
転数Ｎｏに達し、それ以上ではＮｏを一定とした線、４
． ＢＣＤを記入してあり、風速８ ／以ε 上になったら一定回転制御する。
第２図は本発明方法を実施するための装置を示すもので
、発電装置１は翼車２、増速機３、発電機４、制動装置
５とからなり、この発電装置１はタワー１αに旋回装置
６を介して旋回自在に搭載きれており、図示しない風向
装置により上記風車２はたえず風上に向くように制御さ
れている。７は上記発電機４の回転を制御する制御装置
であり、この制御架Ｎ７はスリップリング８を介して発
電機４に接続してめる０上記制御装置７は、翼車２の回
転数Ｎが定格回転数Ｎｏ以下であるときには回転数Ｎの
２乗に比例した第１図の／ｉ４．．４６．Ａ８を通るト
ルク曲線を描くようなトルクを発生するように翼車２の
回転を制御し、！た翼車２の回転数Ｎが定格回転数Ｎｏ
に達したときにはこの定格回転数Ｎｏより増速しないよ
うに制御するようになっている。
、発電装置１は翼車２、増速機３、発電機４、制動装置
５とからなり、この発電装置１はタワー１αに旋回装置
６を介して旋回自在に搭載きれており、図示しない風向
装置により上記風車２はたえず風上に向くように制御さ
れている。７は上記発電機４の回転を制御する制御装置
であり、この制御架Ｎ７はスリップリング８を介して発
電機４に接続してめる０上記制御装置７は、翼車２の回
転数Ｎが定格回転数Ｎｏ以下であるときには回転数Ｎの
２乗に比例した第１図の／ｉ４．．４６．Ａ８を通るト
ルク曲線を描くようなトルクを発生するように翼車２の
回転を制御し、！た翼車２の回転数Ｎが定格回転数Ｎｏ
に達したときにはこの定格回転数Ｎｏより増速しないよ
うに制御するようになっている。
この回転数の制御は、発電機４に直流ダイナモメータを
用いた場合には、発電機４の界磁電流と主回路電圧を制
御することによりなされる〇−一方電機４に誘導電動機
形ダイナモメータを用いた場合には、発電機４の電源周
波数を制御することにより発電機４の回転数が制御され
る０第３図は発電機４に直流ダイナモメータを用いた場
合の制御系を示すもので、１０は界磁コイル、１１は界
磁サイリスタ、１２は界磁サイリスタゲート制御回路、
１３は界磁特性設定器、１４は２乗制御および定回転制
御設定器、１５は発電機４の回転数を検出するパルス回
転計、１６は４変換器、１７は主サイリスタゲート制御
回路、１８は主サイリスタ装置、１９はΔＣ電源、２０
は負荷であり、この制御系においては２乗制御および定
回転制御設定器１４と主サイリスクゲート制御回路１７
にで直流ダイナモメータの界磁電流と主回路電圧を制御
するようにしている。
用いた場合には、発電機４の界磁電流と主回路電圧を制
御することによりなされる〇−一方電機４に誘導電動機
形ダイナモメータを用いた場合には、発電機４の電源周
波数を制御することにより発電機４の回転数が制御され
る０第３図は発電機４に直流ダイナモメータを用いた場
合の制御系を示すもので、１０は界磁コイル、１１は界
磁サイリスタ、１２は界磁サイリスタゲート制御回路、
１３は界磁特性設定器、１４は２乗制御および定回転制
御設定器、１５は発電機４の回転数を検出するパルス回
転計、１６は４変換器、１７は主サイリスタゲート制御
回路、１８は主サイリスタ装置、１９はΔＣ電源、２０
は負荷であり、この制御系においては２乗制御および定
回転制御設定器１４と主サイリスクゲート制御回路１７
にで直流ダイナモメータの界磁電流と主回路電圧を制御
するようにしている。
一方ｍ４図は発電機４に誘導電動機形ダイナモメータを
用いた場合の制御系を示すもので、２１はＤＣＬサイリ
スタコンバータ・インバーター、２２はゲート制御回路
、２３は回転計、２７は今コンバータ、２４は２乗制御
および定回転制御設定器、２５は電源、２６は負荷であ
り。
用いた場合の制御系を示すもので、２１はＤＣＬサイリ
スタコンバータ・インバーター、２２はゲート制御回路
、２３は回転計、２７は今コンバータ、２４は２乗制御
および定回転制御設定器、２５は電源、２６は負荷であ
り。
２乗制御および定回転制御設定器２４にてＤＣＬサイリ
スタコンバータ・インバータ２１を介して発電機４を制
御するようにしている。
スタコンバータ・インバータ２１を介して発電機４を制
御するようにしている。
本発明に係る風力発電方法は上記詳述したようになり、
発電機４を、界磁電流制御おるいは周波数制御により、
定格回転数Ｎｏ以下では回転数の２乗に比例するトルク
を出すように、また定格回転数Ｎｏに達した後は、この
定格回転数ＮＯを越えないトルクを出すように回転制御
を行なわせるよりにしたから、高価で信頼性、制御性に
問題がある可変ピッチ機構に頼らず、低価格の固定ピッ
チ翼でも回転制御が可能であり、しかも界磁電流制御あ
るいは周波数制御により定格回転数の設定を任意に変化
はせることができる。また本発明方法を用いれば、定格
出力以上の運転最高風速時の出力（第１図では２０１５
時６ＯＮ）７）の発電機を備えることにより、強風時の
エネルギをも取得可能であり、□発電機効率を考慮に入
れても全取得エネルギを大きくすることができる。また
発電機は電気的な回転制御が行なわれるため、風速変動
に対する追随性も良く、オーバスピードによる事故等の
安全性の問題も解決することができる。
発電機４を、界磁電流制御おるいは周波数制御により、
定格回転数Ｎｏ以下では回転数の２乗に比例するトルク
を出すように、また定格回転数Ｎｏに達した後は、この
定格回転数ＮＯを越えないトルクを出すように回転制御
を行なわせるよりにしたから、高価で信頼性、制御性に
問題がある可変ピッチ機構に頼らず、低価格の固定ピッ
チ翼でも回転制御が可能であり、しかも界磁電流制御あ
るいは周波数制御により定格回転数の設定を任意に変化
はせることができる。また本発明方法を用いれば、定格
出力以上の運転最高風速時の出力（第１図では２０１５
時６ＯＮ）７）の発電機を備えることにより、強風時の
エネルギをも取得可能であり、□発電機効率を考慮に入
れても全取得エネルギを大きくすることができる。また
発電機は電気的な回転制御が行なわれるため、風速変動
に対する追随性も良く、オーバスピードによる事故等の
安全性の問題も解決することができる。
第１図は固定ピッチ其風車の回転数とトルクの関係を示
す線図、第２図は本発明を実施しようとする装置の一例
を示す構成説明図、第３図、第４図は制御回路図である
。 出願人 株式会社 小松製作所 代理人弁理士米原正童 第３図 第４図
す線図、第２図は本発明を実施しようとする装置の一例
を示す構成説明図、第３図、第４図は制御回路図である
。 出願人 株式会社 小松製作所 代理人弁理士米原正童 第３図 第４図
Claims (1)
- 発電機４を、界磁電流制御あるいは周波数制御により、
定格回転数Ｎｏ以下では回転数の２乗に比例するトルク
を出すように、また定格回転数ＩＶｏに達した後は、こ
の定格回転数Ｎｏを越えないトルクを出すように回転制
御を行なわせるようにしたことを特徴とする風力発電方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177494A JPS5967898A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 風力発電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177494A JPS5967898A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 風力発電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967898A true JPS5967898A (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=16031879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177494A Pending JPS5967898A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 風力発電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967898A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003239843A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 風車により駆動される発電機の最大出力制御方法 |
| JP2007006553A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Yaskawa Electric Corp | 発電機制御装置と発電機システム。 |
| JP2020150650A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 発電装置 |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57177494A patent/JPS5967898A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003239843A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 風車により駆動される発電機の最大出力制御方法 |
| JP2007006553A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Yaskawa Electric Corp | 発電機制御装置と発電機システム。 |
| JP2020150650A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 発電装置 |
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