JPS62284969A - プロペラ型風力発電機のピツチ変換装置 - Google Patents
プロペラ型風力発電機のピツチ変換装置Info
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- JPS62284969A JPS62284969A JP61127193A JP12719386A JPS62284969A JP S62284969 A JPS62284969 A JP S62284969A JP 61127193 A JP61127193 A JP 61127193A JP 12719386 A JP12719386 A JP 12719386A JP S62284969 A JPS62284969 A JP S62284969A
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- Japan
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- hub
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- rotor
- ringlike
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の技術分野〕
本発明はプロペラ型風力発電機におけるブレードのピッ
チ角を調節するピッチ変換装置に関するものである。
チ角を調節するピッチ変換装置に関するものである。
プロペラ型の風力発電機は、ハブに複数枚のブレードを
取り付けて構成したロータを横方向の回転軸に固定し、
ロータが受けた自然風のエネルギを回転軸を介して発電
機に伝達するように構成されたものである。一般にこの
′プロペラ型風力発電機には、自然風のエネルギが経時
的に絶えず変化しているため、この変化する風力エネル
ギからロータの回転速度を一定に制御したり、或いは発
電機の出力を一定に制御するため、ブレードのピッチ角
を風力に応じて変換調節する装置が設けられている。
取り付けて構成したロータを横方向の回転軸に固定し、
ロータが受けた自然風のエネルギを回転軸を介して発電
機に伝達するように構成されたものである。一般にこの
′プロペラ型風力発電機には、自然風のエネルギが経時
的に絶えず変化しているため、この変化する風力エネル
ギからロータの回転速度を一定に制御したり、或いは発
電機の出力を一定に制御するため、ブレードのピッチ角
を風力に応じて変換調節する装置が設けられている。
従来のピッチ変換装置では、ブレードのピノチ変換駆動
に大きなトルクが必要になるため、その駆動機構に油圧
シリンダが使用されるのが常識になっていた。しかし、
高い精度の回転制御や出力制御を行おうとすると、風力
変化に応じて高加速度でブレードを駆動しなければなら
ず、そのために油圧シリンダに種々の補助付属機構が必
要となり、装置が大型化することが余儀なくされていた
。
に大きなトルクが必要になるため、その駆動機構に油圧
シリンダが使用されるのが常識になっていた。しかし、
高い精度の回転制御や出力制御を行おうとすると、風力
変化に応じて高加速度でブレードを駆動しなければなら
ず、そのために油圧シリンダに種々の補助付属機構が必
要となり、装置が大型化することが余儀なくされていた
。
また、従来の装置においてメンテナンスまたはスタンバ
イ状態において種々の挙動に対応できるようにするため
に、インチング装置あるいはヨードライブ装置が必要に
なり、これらを設置するのが通例となっているため、ま
すます機構が大型化し、かつ複雑化する結果になってい
た。
イ状態において種々の挙動に対応できるようにするため
に、インチング装置あるいはヨードライブ装置が必要に
なり、これらを設置するのが通例となっているため、ま
すます機構が大型化し、かつ複雑化する結果になってい
た。
本発明の目的は、プロペラ型風力発電機において、ブレ
ードのピッチ変換を簡単かつコンパクトな機構によって
行えるようにしたピッチ変換装置を提供することにある
。
ードのピッチ変換を簡単かつコンパクトな機構によって
行えるようにしたピッチ変換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、ハブに複数枚のブレード
を取り付けて構成されるロータを横方向の回転軸に取り
付けると共に、前記ブレードにピッチ変換機構を取り付
けたプロペラ型風力発電機において、前記各ブレードを
リング状軸受を介して前記ハブに回転自在に支持し、各
ブレードとハブとの間の一方に前記リング状軸受と同軸
にしたリング状内歯歯車を固定すると共に他方に電動機
を固定し、各電動機がリング状内歯歯車をそれぞれ独立
に駆動する構成にしたことを特徴とするものである。
を取り付けて構成されるロータを横方向の回転軸に取り
付けると共に、前記ブレードにピッチ変換機構を取り付
けたプロペラ型風力発電機において、前記各ブレードを
リング状軸受を介して前記ハブに回転自在に支持し、各
ブレードとハブとの間の一方に前記リング状軸受と同軸
にしたリング状内歯歯車を固定すると共に他方に電動機
を固定し、各電動機がリング状内歯歯車をそれぞれ独立
に駆動する構成にしたことを特徴とするものである。
第５図は本発明によるピ・ノチ変換装置を装備したプロ
ペラ型風力発電機を示している。■は上下に延びる支柱
であり、その上端にナセル２を介してロータ３が取り付
けられている。ロータ３はハブ４に２枚のブレード５，
５を対設して構成され、またナセル２は支柱１の軸心回
りに回動自在に支持されており、かつその中に後述の第
１図に示すような横方向の回転軸９を支持している。ロ
ータ３のハブ４およびナセル２の外側には、それぞれカ
ウリング７．８が被せられている。
ペラ型風力発電機を示している。■は上下に延びる支柱
であり、その上端にナセル２を介してロータ３が取り付
けられている。ロータ３はハブ４に２枚のブレード５，
５を対設して構成され、またナセル２は支柱１の軸心回
りに回動自在に支持されており、かつその中に後述の第
１図に示すような横方向の回転軸９を支持している。ロ
ータ３のハブ４およびナセル２の外側には、それぞれカ
ウリング７．８が被せられている。
ナセル２内に支持された回転軸９の前端には上記ロータ
３が固定され、その回転が回転軸９から傘歯車等を介し
てヨークケース６内に設けた図示しない発電機に伝達さ
れるようになっている。この構成において、ロータ３は
矢印方向の風Ｗに対してナセル２を支柱ｌの回りに回転
させながら風下側に移動し、そのロータ３自身の回転を
ヨークケース６内の発電機に伝達するようにしている。
３が固定され、その回転が回転軸９から傘歯車等を介し
てヨークケース６内に設けた図示しない発電機に伝達さ
れるようになっている。この構成において、ロータ３は
矢印方向の風Ｗに対してナセル２を支柱ｌの回りに回転
させながら風下側に移動し、そのロータ３自身の回転を
ヨークケース６内の発電機に伝達するようにしている。
第１〜３図は、上記ロータ３の取付部をカウリング７．
８を取り除いた状態で示したものである。
８を取り除いた状態で示したものである。
９は上述したナセル２に支持された回転軸、で、その先
端のＴ形取付部９ａに、ロータ３のハブ４が固定されて
いる。このハブ４の互いに対向する両面の外側には、そ
れぞれリング状軸受１０．１０が固定されている。一方
、２枚のブレード５，５の基端部には、それぞれリング
状内歯歯車１１．１１が固定されており、これらリング
状内歯歯車１１．１１がそれぞれ上記リング状軸受１０
．１０の内側に同軸状に嵌合し、この嵌合によりブレー
ド５，５がハブ４に対し回転自在に支持されている。
端のＴ形取付部９ａに、ロータ３のハブ４が固定されて
いる。このハブ４の互いに対向する両面の外側には、そ
れぞれリング状軸受１０．１０が固定されている。一方
、２枚のブレード５，５の基端部には、それぞれリング
状内歯歯車１１．１１が固定されており、これらリング
状内歯歯車１１．１１がそれぞれ上記リング状軸受１０
．１０の内側に同軸状に嵌合し、この嵌合によりブレー
ド５，５がハブ４に対し回転自在に支持されている。
また、上記ハブ４の外表面には、リング状軸受１０．１
０の内側に囲まれた内側部分にステー１２．１２が固定
され、これらステー１２゜１２にそれぞれサーボモータ
１３．１３と、ブレード５のピッチ角（ブレード５の翼
面がロータ３の回転面に対してなす傾き角）を検出する
ピッチ角センサ１５．１５を取り付けられている。サー
ボモータ１３．１３の出力軸にはピニオン１４．１４が
固定され、とニオン１４．１４はそれぞれ上記リング状
内歯歯車１１．１１に噛合している。サーボモータ１３
は回転軸９に設けた不図示のスリップリングを介して供
給される電力によって作動するようにしである。
０の内側に囲まれた内側部分にステー１２．１２が固定
され、これらステー１２゜１２にそれぞれサーボモータ
１３．１３と、ブレード５のピッチ角（ブレード５の翼
面がロータ３の回転面に対してなす傾き角）を検出する
ピッチ角センサ１５．１５を取り付けられている。サー
ボモータ１３．１３の出力軸にはピニオン１４．１４が
固定され、とニオン１４．１４はそれぞれ上記リング状
内歯歯車１１．１１に噛合している。サーボモータ１３
は回転軸９に設けた不図示のスリップリングを介して供
給される電力によって作動するようにしである。
各ブレード毎に設けた上記二つのサーボモータ１３．１
３は、第４図に示すように制御部１６によってそれぞれ
独立に回転量が制御され、その回転量に応じてブレード
５，５を回転させてピッチ角を変化させるようにしてい
る。
３は、第４図に示すように制御部１６によってそれぞれ
独立に回転量が制御され、その回転量に応じてブレード
５，５を回転させてピッチ角を変化させるようにしてい
る。
すなわち、制御部１６のＣＰＵ （中央処理部）１７は
、ピッチ角センサ１５，１５から、その時点におけるピ
ッチ角信号を入力回路１８，１８を介して入力すると共
に、回転軸９に対設した不図示の回転数センサ１９から
ロータ回転数信号を入力回路２０を介して入力し、これ
らの信号に基づき、ロータ回転数を風力変化にかかわら
ず一定に維持するピンチ角を演算して駆動回路２１．２
１に出力し、サーボモータ１３゜１３を必要な回転量だ
け駆動するようにする。
、ピッチ角センサ１５，１５から、その時点におけるピ
ッチ角信号を入力回路１８，１８を介して入力すると共
に、回転軸９に対設した不図示の回転数センサ１９から
ロータ回転数信号を入力回路２０を介して入力し、これ
らの信号に基づき、ロータ回転数を風力変化にかかわら
ず一定に維持するピンチ角を演算して駆動回路２１．２
１に出力し、サーボモータ１３゜１３を必要な回転量だ
け駆動するようにする。
上記制御部１６は二つのサーボモータ１３をそれぞれ独
立に制御し、その制御は両モータを同回転量だけ同方向
に制御することもでき、また全く異なる回転量および／
または方向に制御することもできる。
立に制御し、その制御は両モータを同回転量だけ同方向
に制御することもでき、また全く異なる回転量および／
または方向に制御することもできる。
上述したピンチ変換装置によると、ブレード５のピッチ
角を電動のサーボモータ１３とリング状内歯歯車１１と
の組み合わせによって制御するため、従来の油圧シリン
ダ機構のピッチ変換装置のように余分の付属機構を介す
ることなく、掻めで簡単な機構によって、風力変動に応
じたピッチ角制御を瞬時に行うことができる。
角を電動のサーボモータ１３とリング状内歯歯車１１と
の組み合わせによって制御するため、従来の油圧シリン
ダ機構のピッチ変換装置のように余分の付属機構を介す
ることなく、掻めで簡単な機構によって、風力変動に応
じたピッチ角制御を瞬時に行うことができる。
しかも、従来装置におけるインチング装置或いはヨード
ライブ装置等を設置しなくても、メンテナンス或いはス
タンバイ状態における種々の挙動に応することができる
ため、一層コンパクトな構成にすることができる。
ライブ装置等を設置しなくても、メンテナンス或いはス
タンバイ状態における種々の挙動に応することができる
ため、一層コンパクトな構成にすることができる。
また、従来の油圧シリンダ機構では複数枚のブレードを
同時に同回転量に制御する構成になっているため、自然
風のエネルギを利用してロータの駆動だけでなく種々の
広範な調整を行うことは不可能であったが、上記本発明
のピンチ変換装置では各ブレードが独立に操作されるた
め、このような広範な調整が可能になる。
同時に同回転量に制御する構成になっているため、自然
風のエネルギを利用してロータの駆動だけでなく種々の
広範な調整を行うことは不可能であったが、上記本発明
のピンチ変換装置では各ブレードが独立に操作されるた
め、このような広範な調整が可能になる。
なお、上述した実施例では、リング状内歯歯車がブレー
ド側に固定され、サーボモータがハブ側に固定された構
成になっているが、この取付は関係を互いに反対にし、
リング状内歯歯車をハブ側に固定し、サーボモータをブ
レード側に固定する構成にしてもよい。
ド側に固定され、サーボモータがハブ側に固定された構
成になっているが、この取付は関係を互いに反対にし、
リング状内歯歯車をハブ側に固定し、サーボモータをブ
レード側に固定する構成にしてもよい。
また、ロータのブレードを２枚で構成する場合について
例示したが、これを３枚以上設ける場合であっても差し
支えない。
例示したが、これを３枚以上設ける場合であっても差し
支えない。
上述したように本発明は、ハブに複数枚のブレードを取
り付けて構成されるロータを横方向の回転軸に取り付け
ると共に、前記ブレードにピッチ変換機構を取り付けた
プロペラ型風力発電機において、前記各ブレードをリン
グ状軸受を介して前記ハブに回転自在に支持し、各ブレ
ードとハブとの間の一方に前記リング状軸受と同軸にし
たリング状内歯歯車を固定すると共に他方に電動機を固
定し、各電動機がリング状内歯歯車をそれぞれ独立に駆
動する構成にしたものである。
り付けて構成されるロータを横方向の回転軸に取り付け
ると共に、前記ブレードにピッチ変換機構を取り付けた
プロペラ型風力発電機において、前記各ブレードをリン
グ状軸受を介して前記ハブに回転自在に支持し、各ブレ
ードとハブとの間の一方に前記リング状軸受と同軸にし
たリング状内歯歯車を固定すると共に他方に電動機を固
定し、各電動機がリング状内歯歯車をそれぞれ独立に駆
動する構成にしたものである。
したがって、油圧シリンダとその付属補助機構からなる
従来装置に比べ、簡単かつコンパクトな構成でありなが
らブレードの高速ピッチ変換を行うことができる。また
、各ブレードを独立に操作するため、単なるロータの駆
動に限らず、自然風エネルギを利用して種々の幅広い調
整を行うことを可能にする。
従来装置に比べ、簡単かつコンパクトな構成でありなが
らブレードの高速ピッチ変換を行うことができる。また
、各ブレードを独立に操作するため、単なるロータの駆
動に限らず、自然風エネルギを利用して種々の幅広い調
整を行うことを可能にする。
第１図は本発明の実施例によるとノチ変換装置を備えた
プロペラ型風力発電機のロータ取付部を一部破断して示
す斜視図、第２図は同ロータ取付部のブレードを除いた
状態を示す平面図、第３図は第２図のＩＩ［−Ｉ［［矢
視図、第４図は上記ピッチ変換装置のサーボモータ制御
回路を示すブロック図、第５図は上記プロペラ型風力発
電機の要部を示す斜視図である。 １・・・支柱、 ３・・・ロータ、 ４・・・ハブ、
５・・・ブレード、 ９・・・回転軸、 ＩＯ・・
・リング状軸受、 １１・・・リング状内歯歯車、
１２・・・ステー、 １３・・・サーボモータ。 第２図 第３図 第４図 第５図
プロペラ型風力発電機のロータ取付部を一部破断して示
す斜視図、第２図は同ロータ取付部のブレードを除いた
状態を示す平面図、第３図は第２図のＩＩ［−Ｉ［［矢
視図、第４図は上記ピッチ変換装置のサーボモータ制御
回路を示すブロック図、第５図は上記プロペラ型風力発
電機の要部を示す斜視図である。 １・・・支柱、 ３・・・ロータ、 ４・・・ハブ、
５・・・ブレード、 ９・・・回転軸、 ＩＯ・・
・リング状軸受、 １１・・・リング状内歯歯車、
１２・・・ステー、 １３・・・サーボモータ。 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）ハブに複数枚のブレードを取り付けて構成される
ロータを横方向の回転軸に取り付けると共に、前記ブレ
ードにピッチ変換機構を取り付けたプロペラ型風力発電
機において、前記各ブレードをリング状軸受を介して前
記ハブに回転自在に支持し、各ブレードとハブとの間の
一方に前記リング状軸受と同軸にしたリング状内歯歯車
を固定すると共に他方に電動機を固定し、各電動機がリ
ング状内歯歯車をそれぞれ独立に駆動する構成にしたこ
とを特徴とするプロペラ型風力発電機のピッチ変換装置
。 - （２）リング状内歯歯車がブレード側に固定され、電動
機がハブ側に固定されている特許請求の範囲第１項記載
のプロペラ型風力発電機のピッチ変換装置。 - （３）電動機がサーボモータである特許請求の範囲第１
項または第２項記載のプロペラ型風力発電機のピッチ変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127193A JPS62284969A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | プロペラ型風力発電機のピツチ変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127193A JPS62284969A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | プロペラ型風力発電機のピツチ変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284969A true JPS62284969A (ja) | 1987-12-10 |
Family
ID=14953993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127193A Pending JPS62284969A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | プロペラ型風力発電機のピツチ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62284969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270703A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | 水平軸風車 |
| JP2011132858A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | E & E Kk | 水平軸型風力発電装置用の風車 |
| JP2012502227A (ja) * | 2008-09-10 | 2012-01-26 | ムーグ インコーポレーテッド | 風力タービン・ブレード・ピッチ制御システム |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP61127193A patent/JPS62284969A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012502227A (ja) * | 2008-09-10 | 2012-01-26 | ムーグ インコーポレーテッド | 風力タービン・ブレード・ピッチ制御システム |
| JP2010270703A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | 水平軸風車 |
| JP2011132858A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | E & E Kk | 水平軸型風力発電装置用の風車 |
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