JPS602047A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
- Publication number
- JPS602047A JPS602047A JP58109641A JP10964183A JPS602047A JP S602047 A JPS602047 A JP S602047A JP 58109641 A JP58109641 A JP 58109641A JP 10964183 A JP10964183 A JP 10964183A JP S602047 A JPS602047 A JP S602047A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- stator
- wind
- generator
- windmill
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
- H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
-
- 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
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
- F03D9/12—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing kinetic energy, e.g. using flywheels
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
-
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Wind Motors (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】
この発明は、風力発電装置に関する。
第１図に、従来の風力発電装置の例を示す。同図におい
て、１は風車（サポニウス風車）、２は風車軸、３は発
電機、４は増速機、５は電磁フレーキ、６は発電機側軸
、７はキャリバー、８はタイヤカップリング、９は軸継
手、１０は装置函体である。
て、１は風車（サポニウス風車）、２は風車軸、３は発
電機、４は増速機、５は電磁フレーキ、６は発電機側軸
、７はキャリバー、８はタイヤカップリング、９は軸継
手、１０は装置函体である。
このように、従来は、風車１と発電機３は軸継手９、タ
イヤカップリング８を用いて行ない、風車速度を増速機
４で増速して発電機３の機械入力としている。この為、
増速機を必要とし、また、風が途絶え、風車１が回転停
止すると発電機３の機械入力が零になって発電機３が停
止し、他方、風は発電機３の回転を維持するに十分強く
断続して吹く場合は少ないので、得られる電力は、第５
図に示す如く、風の断続に対応して大きく変動し、発電
効率が低いと云う問題があった。
イヤカップリング８を用いて行ない、風車速度を増速機
４で増速して発電機３の機械入力としている。この為、
増速機を必要とし、また、風が途絶え、風車１が回転停
止すると発電機３の機械入力が零になって発電機３が停
止し、他方、風は発電機３の回転を維持するに十分強く
断続して吹く場合は少ないので、得られる電力は、第５
図に示す如く、風の断続に対応して大きく変動し、発電
効率が低いと云う問題があった。
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
、風車を、回転子系風車と固定子系風車に分け、それぞ
れにより発電機の回転子と固定子を回転させると共に回
転子系風車の軸にフライホイールを設け、固定子函体を
クラッチ機構を介して装置函体に支持させ、該クラッチ
により上記両風車の回転方向を相反する方向に規制する
構成として、増速機を不要となし、従来に比して、安定
した電力を発電することを可能にする風力発電装置を提
供することを目的とする。
、風車を、回転子系風車と固定子系風車に分け、それぞ
れにより発電機の回転子と固定子を回転させると共に回
転子系風車の軸にフライホイールを設け、固定子函体を
クラッチ機構を介して装置函体に支持させ、該クラッチ
により上記両風車の回転方向を相反する方向に規制する
構成として、増速機を不要となし、従来に比して、安定
した電力を発電することを可能にする風力発電装置を提
供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第２図において、１１は風車であって、回転子系風車１
１Ａと固定子系風車１１Ｂに分割されており、回転子系
風車１１Ａの軸１１ａは固定子系風車１１Ｂの中空の軸
１１ｂを相対回転自在に貫通して伸び、発電機（誘導機
）１３の回転子軸１４と一体となっている。１２は軸受
である。１５は発電機 １３の回転子、１６は固定子、
１７は固定子枠である。固定子函体１７の上下の両端壁
には中空軸部１７Ａ、１７Ａが立設されており、この雨
中空軸部内を軸受け１８．１８で支持されて回転子軸１
４が貫通している。固定子系風車１１Ｂはこの中空軸部
１７Ａの一方に連結固定されている。１９は装置函体で
あって、上下壁に一方向クラッチ２０を収める軸孔部１
９Ａ、１９Ａを有し、支枠２１で支持されている。固定
子函体１７は中空軸部１７Ａ、１７Ａを装置函体１９の
軸孔部１９Ａ、１９Ａに通し一方向りラ、チ２０を介し
て一方向回転自在に支持されている。２２はフライホイ
ールであって回転子軸１４の装置函体１９から突出する
下端に装着されている。一方向クラッチ２０は、クラ、
子状態を示す第３図、解放状態を示す第４図に見られる
如く、外輪２０Ａと内＠２０Ｂ及び両者を噛み合わせる
為のスプラグ２０Ｃを有し、外輪２ＯＡは装置函体１９
の軸孔部１９Ａ内に組み込まれており、内輪２０Ｂは固
定子函体１７の中空軸部１７Ａ外面に圧入固定されてい
る。
１Ａと固定子系風車１１Ｂに分割されており、回転子系
風車１１Ａの軸１１ａは固定子系風車１１Ｂの中空の軸
１１ｂを相対回転自在に貫通して伸び、発電機（誘導機
）１３の回転子軸１４と一体となっている。１２は軸受
である。１５は発電機 １３の回転子、１６は固定子、
１７は固定子枠である。固定子函体１７の上下の両端壁
には中空軸部１７Ａ、１７Ａが立設されており、この雨
中空軸部内を軸受け１８．１８で支持されて回転子軸１
４が貫通している。固定子系風車１１Ｂはこの中空軸部
１７Ａの一方に連結固定されている。１９は装置函体で
あって、上下壁に一方向クラッチ２０を収める軸孔部１
９Ａ、１９Ａを有し、支枠２１で支持されている。固定
子函体１７は中空軸部１７Ａ、１７Ａを装置函体１９の
軸孔部１９Ａ、１９Ａに通し一方向りラ、チ２０を介し
て一方向回転自在に支持されている。２２はフライホイ
ールであって回転子軸１４の装置函体１９から突出する
下端に装着されている。一方向クラッチ２０は、クラ、
子状態を示す第３図、解放状態を示す第４図に見られる
如く、外輪２０Ａと内＠２０Ｂ及び両者を噛み合わせる
為のスプラグ２０Ｃを有し、外輪２ＯＡは装置函体１９
の軸孔部１９Ａ内に組み込まれており、内輪２０Ｂは固
定子函体１７の中空軸部１７Ａ外面に圧入固定されてい
る。
この構造においては、回転子系風車１１Ａか回転すると
軸を共通にする回転子１５が回転し、固定子系風車１１
Ｂも回転を始めると固定子函体１７従って固定子１６も
回転する。固定子１６の回転方向は回転子１６の回転方
向とは逆方向であるので回転子１５は風車回転速度に対
して２倍の相対速度で高速回転するごとになる。
軸を共通にする回転子１５が回転し、固定子系風車１１
Ｂも回転を始めると固定子函体１７従って固定子１６も
回転する。固定子１６の回転方向は回転子１６の回転方
向とは逆方向であるので回転子１５は風車回転速度に対
して２倍の相対速度で高速回転するごとになる。
その上、フライホイール２２による慣性回転力が働く為
、風力が弱まっても、発電出力の急激な低下がないので
、第６図に示す如く、安定した電力が得られる。
、風力が弱まっても、発電出力の急激な低下がないので
、第６図に示す如く、安定した電力が得られる。
なお、風力が小さくなって、風車速度が任意に設定した
速度より小さくなった場合に、発電機１３を誘導電動機
として風車を自動的に始動させるよう制御する構成とし
ておけば、風車始動後は、風速により、風車速度が増し
、同期速度以上で発電機として電力を発生するので、よ
り安定した良好な電力を得ることができる。
速度より小さくなった場合に、発電機１３を誘導電動機
として風車を自動的に始動させるよう制御する構成とし
ておけば、風車始動後は、風速により、風車速度が増し
、同期速度以上で発電機として電力を発生するので、よ
り安定した良好な電力を得ることができる。
以上の如く、この発明によれば、発電機の回転子側と固
定子側とをそれぞれ別に回転させる回転子系風車と固定
子系風車を設け、両風車をクラッチ機構により相反する
方向に回転させる構成としたので、従来の増速機を不要
にすることができ、更に、フライホイールを設けた為、
従来に比して発電出力を安定にし、発電効率を高めるこ
とができる。
定子側とをそれぞれ別に回転させる回転子系風車と固定
子系風車を設け、両風車をクラッチ機構により相反する
方向に回転させる構成としたので、従来の増速機を不要
にすることができ、更に、フライホイールを設けた為、
従来に比して発電出力を安定にし、発電効率を高めるこ
とができる。
第１図は従来の風力発電装置の構成図、第２図はこの発
明による風力発電装置の実施例の構成図、第３図及び第
４図は上記実施例における一方向クラッチの要部断面図
、第５図及び第６図は出力特性図である。 １１ Ａ−−一回転子系風車、１ｌａ−軸、１２八−固
定子系風車、１ ｌ ｂ−軸、１３−発電機、１４一回
転子軸、１５−回転子、１６−固定子、１７−固定子函
体、１７ Ａ−中空軸部、１９−装置函体、２０−−−
一方向クラッチ、２２−フライホイール。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第２図 第３図 第４図 時崩 手続補正書（自発） 昭和ｆ２年３ 月ユ３日 持許庁長宮殿 １、事件の表示 特願昭 ５８−１０９６４１号２・発
明の名称 風力ｉｌ＝ ＩＪｉ ’Ｊ４ ’ｔｉ３、補
正をする者 代表者片山仁へ部 １、代Ｊ：！Ｉｊ 人 ５、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲の欄 （２）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 （２）同第２頁第４行の「（サポニウス風車）」を「（
ザホニウス型風車）」と訂正する。 特許請求の範囲 （１）風車が準ポニウス型風車であって、風車軸にフラ
イホイールを有し該風車軸を発電機の回転子軸と共通に
する回転子系風車と、発電機の固定子函体に回転力を伝
達する固定子系風車からなり、Ｌ記固定子函体が発電機
を収める装置函体にクラッチ機構を介して回転可能に支
持され、該クラッチ機構により上記両風車の回転方向が
相反する回転方向に規制されることを特徴とする風力発
電装置。 （２） クラッチ機構が、一方向クラッチであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の風力発電装置。 （３）発電機が、誘導機であって風車速度が所定連、度
以下になると電動機駆動されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の風力発電装置。
明による風力発電装置の実施例の構成図、第３図及び第
４図は上記実施例における一方向クラッチの要部断面図
、第５図及び第６図は出力特性図である。 １１ Ａ−−一回転子系風車、１ｌａ−軸、１２八−固
定子系風車、１ ｌ ｂ−軸、１３−発電機、１４一回
転子軸、１５−回転子、１６−固定子、１７−固定子函
体、１７ Ａ−中空軸部、１９−装置函体、２０−−−
一方向クラッチ、２２−フライホイール。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第２図 第３図 第４図 時崩 手続補正書（自発） 昭和ｆ２年３ 月ユ３日 持許庁長宮殿 １、事件の表示 特願昭 ５８−１０９６４１号２・発
明の名称 風力ｉｌ＝ ＩＪｉ ’Ｊ４ ’ｔｉ３、補
正をする者 代表者片山仁へ部 １、代Ｊ：！Ｉｊ 人 ５、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲の欄 （２）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 （２）同第２頁第４行の「（サポニウス風車）」を「（
ザホニウス型風車）」と訂正する。 特許請求の範囲 （１）風車が準ポニウス型風車であって、風車軸にフラ
イホイールを有し該風車軸を発電機の回転子軸と共通に
する回転子系風車と、発電機の固定子函体に回転力を伝
達する固定子系風車からなり、Ｌ記固定子函体が発電機
を収める装置函体にクラッチ機構を介して回転可能に支
持され、該クラッチ機構により上記両風車の回転方向が
相反する回転方向に規制されることを特徴とする風力発
電装置。 （２） クラッチ機構が、一方向クラッチであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の風力発電装置。 （３）発電機が、誘導機であって風車速度が所定連、度
以下になると電動機駆動されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の風力発電装置。
Claims (3)
- （１）風車がサポニウス型風車であって１、風車軸にフ
ライホイールを有し該風車軸を発電機の回転子軸と共通
にする回転子系風車と、発電機の固定子函体にに回転力
を伝達する固定子系風車からなり、上記固定子函体が発
電機を収める装置函体にクラッチ機構を介して回転可能
に支持され、該クラッチ機構により上記両風車の回転方
向が相反する回転方向に規制されることを特徴とする風
力発電装置。 - （２） クラッチ機構が、一方向クラッチであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の風力発電装置。 - （３）発電機が、誘導機であって風車速度が所定速以下
になると電動機駆動されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109641A JPS602047A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109641A JPS602047A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602047A true JPS602047A (ja) | 1985-01-08 |
Family
ID=14515427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109641A Pending JPS602047A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602047A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387833C (zh) * | 2003-06-09 | 2008-05-14 | 神钢电机株式会社 | 发电装置 |
| WO2011000283A1 (zh) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Su Weixing | 外转式两向旋转发电设备 |
| CN104158344A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 哈尔滨电机厂(镇江)有限责任公司 | 电力设备转子主轴无弯矩传动结构 |
| CN104696166A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-10 | 金丽秋 | 均衡转速式风力发电机 |
| CN106321359A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种立轴离合式风力发电装置 |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP58109641A patent/JPS602047A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387833C (zh) * | 2003-06-09 | 2008-05-14 | 神钢电机株式会社 | 发电装置 |
| US7432608B2 (en) | 2003-06-09 | 2008-10-07 | Shinko Electric Co., Ltd. | Generator and power supply for use therein |
| WO2011000283A1 (zh) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Su Weixing | 外转式两向旋转发电设备 |
| CN104158344A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 哈尔滨电机厂(镇江)有限责任公司 | 电力设备转子主轴无弯矩传动结构 |
| CN104696166A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-10 | 金丽秋 | 均衡转速式风力发电机 |
| CN106321359A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种立轴离合式风力发电装置 |
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