JPWO2013042250A1 - 再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法 - Google Patents

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Abstract

回転翼の取り付けのために大掛かりな装置を用いることなく、簡単に回転翼をハブに取り付けることができる再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法を提供することを特徴とする。回転翼と、回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、回転翼及びハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、回転翼に吊り下げ装置を取り付けるステップＳ１と、回転翼を吊り上げるステップＳ２と、ハブの翼取付部材及び回転翼の翼根部を対向させて回転翼を保持させるステップＳ３と、回転翼が保持された状態で、ピッチ駆動機構によって翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップＳ４と、翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、回転翼をハブに固定するステップＳ５とを備える。

Description

本発明は、再生エネルギーによって回転する回転翼の回転エネルギーを発電機に伝達して発電を行う再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法に関する。なお、再生エネルギー型発電装置は、風、潮流、海流、河流等の再生可能なエネルギーを利用した発電装置であり、例えば、風力発電装置、潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等を挙げることができる。
近年、地球環境の保全の観点から、風力を利用した風力発電装置や、潮流、海流又は河流を利用した発電装置を含む再生エネルギー型発電装置の普及が進んでいる。再生エネルギー型発電装置では、風、潮流、海流又は河流の運動エネルギーによって回転翼を回転させ、回転翼の回転エネルギーを、ハブ及び主軸を介して発電機に入力して、電力を生成する。
例えば、風力発電装置は、タワーと、タワーの先端部に設けられたナセルと、ナセルに回転自在に取り付けられた主軸と、主軸に接続されるハブと、ハブに放射状に取り付けられた回転翼とを備える。そして、この風力発電装置では、風力によって回転される回転翼の回転エネルギーを、ハブ及び主軸を介して発電機に入力し、電力を生成するようになっている。また、風力発電装置は、風力エネルギーを効率よく取り出すために、回転翼のピッチ角の制御を行うピッチ角制御機構を備えている。このピッチ角制御機構は、風力発電装置への荷重が急激に増大した際に、回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替えて風を逃して、ロータのトルクを低減させるためにも用いられる。
このような風力発電装置では、回転翼を取り付ける際に、まず、回転翼をナセルの高さまでクレーンで吊り上げた後、回転翼の翼根部とハブの回転翼取付部とを互いに締結して、回転翼をハブに取り付けるようになっている。なお、風力発電装置の周囲に平地が確保できる場合には、ナセルに据え付ける前のハブに回転翼を取り付けた後、回転翼が取り付けられたハブをナセルに据え付けることもある。
関連する技術として、特許文献１には、回転翼をハブまで吊り上げる際に、回転翼の姿勢を水平に維持するようにした回転翼の取付方法が開示されている。この方法では、回転翼をウィンチに接続する制御ワイヤを利用して、回転翼の姿勢をほぼ一定に保つようにしている。また、特許文献２には、掴み装置によって回転翼を垂直方向に掴んでハブまで持ち上げて、回転翼をハブに取り付けるようにした方法が開示されている。さらに、特許文献３には、回転翼をハブに取り付ける際に、回転翼のピッチ角を調整してハブに取り付けるようにした回転翼の取付方法が開示されている。この方法では、フレーム及びシートを含む保持器具によって回転翼を保持し、この保持器具をピッチ角方向に回転させて回転翼の姿勢を調整するようになっている。
欧州特許出願公開第１９２５５８２号明細書 欧州特許出願公開第１５０７９７５号明細書 欧州特許出願公開第２０８４０９８号明細書
上述したように、再生エネルギー型発電装置は、回転翼のピッチ角を調整自在な構成となっているため、回転翼をハブに取り付ける際に、回転翼側の締結部とハブ側の締結部とを一致させないとこれらを締結できない。
そこで、特許文献１及び２のような従来の回転翼の取付方法では、ハブ側の締結部に一致させるように回転翼の姿勢を維持したまま持ち上げ、この状態で回転翼をハブに取り付けていた。そのため、掴み装置のような大掛かりな装置を必要とし、また強風等により回転翼の姿勢がずれてしまった場合には、回転翼を下して姿勢を調整した後、再度回転翼を持ちあげなければならず、手間がかかっていた。
特許文献３の方法は、回転翼を保持した保持器具をピッチ角方向に回転させて回転翼の姿勢を調整するようになっているが、回転翼を持ち上げた状態で回転翼の姿勢を調整することは極めて困難であり、適正に姿勢調整を行うには熟練度が必要であった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、回転翼の取り付けのために大掛かりな装置を用いることなく、簡単に回転翼をハブに取り付けることができる再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法を提供することを目的とする。
本発明に係る再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法は、回転翼と、前記回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、前記回転翼及び前記ハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、前記翼取付部材を回転駆動することによって前記回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、前記ハブの前記翼取付部材と、前記回転翼の翼根部とを対向させて前記回転翼を保持させるステップと、前記回転翼が保持された状態で、前記ピッチ駆動機構によって前記翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップと、前記翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、前記回転翼を前記ハブに固定するステップとを備えることを特徴とする。
この再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法によれば、回転翼が保持された状態で、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を所定の角度位置まで回転させ、回転翼をハブに固定するようにしたので、回転翼をハブ側の翼取付部材に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼をハブに取り付けることが可能となる。また、回転翼をハブまで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を回転させることで、回転翼の姿勢を変更することなく回転翼をハブに取り付けることが可能である。なお、ハブの翼取付部材と回転翼の翼根部とを対向させるステップでは、ハブがナセルに取り付けられた状態であっても、ハブがナセルに取り付けられる前の地表に置かれている状態であってもどちらでもよい。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ハブの前記翼取付部材に第１の締結部が形成され、前記回転翼の翼根部に、前記第１の締結部に嵌着される第２の締結部が形成されており、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記第１の締結部と前記第２の締結部とが対応する位置まで前記翼取付部材を回転させ、前記回転翼を前記ハブに固定するステップでは、前記第１の締結部及び前記第２の締結部によって前記回転翼を前記ハブに固定することが好ましい。
このように、翼取付部材を回転させるステップで、ハブの翼取付部材に形成される第１の締結部と、回転翼の翼根部に形成される第２の締結部とが対応する位置までハブの翼取付部材を回転させるようにしたので、回転翼をハブに固定するステップでは、第１の締結部及び第２の締結部を互いに締結させるのみで、回転翼側は一切のピッチ角調整を行うことなく回転翼をハブに適切に固定することができる。なお、ここでいう嵌着とは、螺着を含むものである。
上記再生エネルギー型発電装置の翼取付方法において、前記回転翼を保持させるステップでは、前記回転翼の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように、前記回転翼に取り付けた紐状体によって前記回転翼を吊り下げた状態で該回転翼を保持させることが好ましい。
このように、回転翼を保持させるステップでは、回転翼の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように紐状体によって回転翼を吊り下げた状態で保持させるようにしたので、ロータの回転方向におけるハブの翼取付部材の位置と、回転翼の翼根部の位置とを容易に対応させることができる。
この場合、前記紐状体は、繊維ロープであることが好ましい。
ここで、繊維ロープとしては、例えばナイロンやポリエステル等の合成繊維を用いたロープを用いることができる。
このように、紐状体として繊維ロープを用いることで、回転翼を持ち上げるための器具を安価にでき、且つこの器具の搬送も容易となる。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる電動モータと、前記電動モータに電力を供給する電源とを有しており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記電源から前記電動モータへの電力供給を開始するステップをさらに備えることが好ましい。
このように、ピッチ駆動機構が電動モータにより駆動する構成とすることで、メンテナンス性の向上が図れる。
また、通常、回転翼の取付時には再生エネルギー型発電装置は停止状態であるため、電力供給も停止している。したがって、翼取付部材を回転させるステップの前に、電力供給を開始するステップで電動モータに電力を供給することによって、円滑に翼取付部材を回転させることができる。なお、この電動モータは、再生エネルギー型発電装置内に常時設置されていても、回転翼の取付時に一時的に設けるようにしてもよい。
この場合、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼のそれぞれに前記電動モータが設けられるとともに、複数の電動モータをそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材の電動モータに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えるようにしてもよい。
このように、複数の電動モータをそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤を設けておき、翼取付部材を回転させるステップの前に、回転すべき翼取付部材の電動モータに対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる油圧モータと、前記油圧モータに供給される作動油を加圧する油圧ポンプと、前記油圧モータ及び前記油圧ポンプの間で作動油を循環させる油圧ラインと、前記油圧ラインに設けられ、前記油圧モータへの作動油の供給を制御するバルブとを有しており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記バルブを開放して前記油圧モータへの作動油の供給を開始することが好ましい。
このように、ピッチ駆動機構が油圧モータにより駆動する構成とすることで、大きな駆動力を得ることができるため油圧モータを小型化することができる。
この場合、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼のそれぞれに前記油圧モータ及び前記バルブが設けられるとともに、複数のバルブの開度をそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材のバルブに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えるようにしてもよい。
このように、複数のバルブの開度をそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤を設けておき、翼取付部材を回転させるステップの前に、回転すべき翼取付部材のバルブに対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
またこの場合、前記油圧ラインに、前記油圧ポンプで加圧された作動油を蓄えるアキュムレータが接続されており、前記回転翼を保持させるステップの前、且つ前記再生エネルギー型発電装置の稼働時に、系統側から送電される電力によって前記油圧ポンプを駆動して加圧した高圧の作動油を前記アキュムレータに蓄えるステップをさらに備え、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給するようにしてもよい。
このように、再生エネルギー型発電装置の稼働時に油圧ポンプを駆動して、ポンプで加圧された作動油をアキュムレータで蓄えておき、再生エネルギー型発電装置の停止後、翼取付部材を回転させるステップで、アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給することで、再生エネルギー型発電装置の停止後、回転翼取付時における電力利用を最小限に抑えてピッチ駆動機構を駆動することが可能となる。
また、前記再生エネルギー型発電装置は、再生エネルギーとしての風により前記ロータを回転させ、前記ロータ側からトルクを前記発電機に入力し、該発電機において電力を生成する風力発電装置であってもよい。
本発明によれば、回転翼が保持された状態で、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を所定の角度位置まで回転させ、回転翼をハブに固定するようにしたので、回転翼をハブ側の翼取付部材に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼をハブに取り付けることが可能となる。また、回転翼をハブまで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を回転させることで、回転翼の姿勢を変更することなく回転翼をハブに取り付けることが可能である。
本発明の実施形態に係る風力発電装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る風力発電装置の回転翼取付方法を示すフローチャートである。 回転翼の翼吊り下げ状態を説明する模式図である。 回転翼の翼根部を示す斜視図である。 ハブを示す斜視図である。 ピッチ駆動機構及び翼取付部材の摺動構造の一例を説明する模式図である。 ハブに回転翼を固定した状態を示す斜視図である。 電動モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。 油圧モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
本発明の実施形態では、再生エネルギー型発電装置の一例として風力発電装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る風力発電装置を示す全体構成図である。
図１に示すように、風力発電装置１は、主として、タワー２と、タワー２の先端部に設けられたナセル３と、風を受けて回転するロータ４と、ロータ４の回転を増速するトランスミッション９と、電力を生成する発電機１２とを備える。
タワー２は、地表または海面に設けられる基礎２Ａ上に立設されており、基礎２Ａ側の基部から鉛直方向上方に先端部まで延びている。タワー２の先端部には、ナセル３が旋回自在に支持されている。
ロータ４は、回転翼５と、回転翼５が取り付けられるハブ６と、ハブ６に連結された主軸８とで構成される。
回転翼５は、ハブ６に対して、ピッチ角方向に回転自在に取り付けられる。図１には、３枚の回転翼が設けられた場合を例示しているが、回転翼５の数は３枚に限られることなく、２枚の場合や、３枚より多い場合に適用してもよく、特に限定されるものではない。
ハブ６は、ナセル３に取り付けられており、回転軸線ＲＬ回りに放射状に複数の回転翼５が取り付けられる。ハブ６の周囲は、頭部カプセル７によって覆われている。
頭部カプセル７は、ハブ６を覆い、回転翼５及びハブ６とともに回転軸線ＲＬを中心軸として回転するようになっている。
主軸８は、タワー２に旋回自在に支持されたナセル３に収納されている。なお、主軸８は、主軸軸受によって回転自在にナセル３側に支持される。
上記構成により、回転翼５が受けた風の力によってロータ４全体が回転し、主軸８の回転がトランスミッション９により増速されて発電機１２に入力され、発電機１２で電力が生成される。
なお、トランスミッション９は、機械式（ギヤ式）トランスミッションであっても、油圧トランスミッションであってもよい。図１には一例として、機械式トランスミッションを示している。具体的には、機械式トランスミッション９は、主軸８の回転を増速する増速機１０を有する。さらに、このトランスミッション９は、クラッチ、トルクコンバータ、無段加速装置（ＣＶＴ）等の減衰トルクの伝達機構１１を有していてもよい。一方、油圧トランスミッション（不図示）は、主軸８の回転によって駆動される油圧ポンプと、発電機１２に連結された油圧モータと、油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられた高圧油ライン及び低圧油ラインを有する。
次に、図２のフローチャートを参照して、本発明の実施形態に係る風力発電装置の回転翼取付方法について説明する。なお、ここで説明する方法は、ナセル３に取り付けられたハブ６に、回転翼５を１本ずつ取り付ける場合を示している。
この方法では、準備ステップとして、図４に示すように、回転翼５の翼根部５１に予めボルト５２を嵌入しておいてもよい。なお、このボルト５２は、後述するように、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２に螺着され、回転翼５とハブ６とを固定する際に用いられる。
まず最初に、ステップＳ１として、回転翼５に吊り下げ装置２０を取り付ける。図３は回転翼の翼吊り下げ状態を説明する模式図である。同図に示すように、吊り下げ装置２０は、回転翼５に取り付けられる紐状体２２、２４を有していることが好ましい。この紐状体２２、２４としては、吊り下げ装置２０を安価にでき且つ搬送も容易であることから繊維ロープが好適に用いられる。特に、強度の観点から、ナイロンやポリエステル等の合成繊維を用いたロープであることが好ましい。
具体的には、回転翼５の翼長方向に離間した２点に繊維ロープ２２を取り付け、これらの繊維ロープ２２を棒状の吊り下げ治具２１に取り付ける。吊り下げ治具２１には、両端部にシャックル２３が装着されており、これらのシャックル２３に他の繊維ロープ２４を取り付ける。そして、回転翼５の翼長方向がほぼ水平となるように、クレーン２８によって繊維ロープ２４を引き上げる。このとき、クレーン２８による繊維ロープ２４の吊点は、図３に示すように１点であってもよいし、２点であってもよく、特に限定されるものではない。また、図３には、回転翼５の翼長方向が水平方向に保たれた状態で該回転翼５を吊り上げる例を示しているが、回転翼５の翼長方向が鉛直方向に保たれた状態で該回転翼５を吊り上げてもよい。
ステップＳ２では、このようにして回転翼５を吊下した状態で、回転翼５をハブ６の高さまで吊り上げる。
次いで、ステップＳ３で、ハブ６の翼取付部材６１（図５参照）と、回転翼５の翼根部５１（図４参照）とを対向させて回転翼５を保持する。このとき、ロータ駆動機構（不図示）によって、ハブ６の翼取付部材６１と回転翼５の翼根部５１とが対向するように、回転軸線ＲＬ（図１参照）回りにハブ６を回転させてもよい。
続いて、ステップＳ４で、ピッチ駆動機構によって、ハブ６の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させて、ピッチ角を調整する。
図４に示すように、回転翼５の翼根部５１には、翼軸線を中心として周方向に複数のボルト５２（第２の締結部）が設けられている。同様に、図５に示すように、ハブ６の翼取付部材６１には、翼取付面中央を中心として周方向に複数のボルト穴６２（第１の締結部）が形成されている。第１の締結部と第２の締結部とは互いに嵌合するように形成されている。そこで、ステップＳ４では、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２が、回転翼５のボルト５２に対応する位置まで、ピッチ駆動機構によって翼取付部材６１を回転させる。なお、図４及び図５においては、第１の締結部がボルト穴６２で、第２の締結部がボルト５２である例を示したが、第１の締結部がボルトで、第２の締結部がボルト穴であってもよく、これらの締結部の組み合わせは特に限定されない。
ここで、図６を参照して、ピッチ駆動機構及び翼取付部材の摺動構造の一例について説明する。なお、図６では、ピッチ駆動機構の動力システムの一部及び制御システムは省略しており、これらのシステムについては後述する図８及び図９で説明する。
図６に示すように、翼取付部材６１は、ハブ本体６５に対して回転自在に取り付けられている。同図に示すように、ハブ６は、複数の回転翼５を連結するハブ本体６５と、回転翼５が取り付けられる翼取付部材６１と、翼取付部材６１をハブ本体６５に回転自在に支持する軸受６６とを有する。
軸受６６は、ハブ本体６５及び翼取付部材６１の間に配置され、ハブ本体６５に固定される外輪６６Ａと、翼取付部材６１に固定される内輪６６Ｂとからなる。なお、本実施形態では、内輪６６Ｂが翼取付部材６１を構成するようになっている。また、外輪６６Ａと内輪６６Ｂとの間には、摺動抵抗を低減させるためにボールベアリングが介装されていてもよい。さらに、内輪６６Ｂの内周面には、内歯が設けられている。
ピッチ駆動機構は、本来、ハブ６の翼取付部材６１を回転駆動することによって翼取付部材６１に取り付けられた回転翼５のピッチ角を調整するものであるが、本実施形態では、回転翼５が取り付けられていない状態で翼取付部材６１のみをピッチ角調整するようになっている。図６はピッチ駆動機構の動力システム７００を示しており、これは、主に、ピニオンギヤ７０３と、軸７０５と、モータ７０１とを有している。モータ７０１は、ハブ側に固定されている。ピニオンギヤ７０３の外周面には外歯が設けられており、内輪６６Ｂの内歯と噛み合うようになっている。このピッチ駆動機構の動力システム７００は、モータ７０１によって軸７０５が回転すると、軸７０５に連結されたピニオンギヤ７０３が同時に回転し、これによりピニオンギヤ７０３の外歯に内輪６６Ｂの内歯が噛み合って内輪６６Ｂが回転し、翼取付部材６１のピッチ角が調整されるようになっている。この動力システム７００は、内輪６６Ｂの内周に沿って複数設けられていてもよい。
なお、上述の説明では、ピッチ駆動機構が、翼取付部材６１に噛み合うギヤによって該翼取付部材６１を回転させる場合を示したが、このピッチ駆動機構は、翼取付部材６１を直接的または間接的に回転駆動させる構成であればいずれの構成であってもよい。
そして、ステップＳ５で、回転翼５の翼根部５１のボルト５２と、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２とを螺着させて、ハブ６に回転翼５を固定する。このとき、ボルト５２をボルト穴６２に貫通させ、ボルト５２の先端にナットを螺合してこれらを締結することが好ましい。このようにして、図７に示すように、回転翼５がハブ６に固定される。
回転翼５が複数存在する場合には、第１回転翼の取り付けが終了したら、ロータ４を回転して、第２回転翼の取り付けを開始する。第２回転翼においても、上述したようにステップＳ１〜ステップＳ５を実施することによって、第２回転翼がハブ６へ取り付けられる。このようにして回転翼５の数だけステップＳ１〜ステップＳ５を繰り返し行い、全ての回転翼５をハブ６に取り付ける。
このように、回転翼５を保持するステップＳ３で回転翼５を保持させ、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４で、ピッチ駆動機構によってハブ６側の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させた後、回転翼５を固定するステップＳ５で、回転翼５をハブ６に固定するようにしたので、回転翼５をハブ６側の翼取付部材６１に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼５をハブ６に取り付けることが可能となる。また、回転翼５をハブ６まで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼５の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ６側の翼取付部材６１を回転させることで、回転翼５の姿勢を変更することなく回転翼５をハブ６に取り付けることが可能である。
また、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４で、ハブ６の翼取付部材６１に形成されるボルト穴６２（第１の締結部）と、回転翼５の翼根部５１に形成されるボルト５２（第２の締結部）とが対応する位置までハブ６の翼取付部材６１を回転させるようにしたので、回転翼５をハブ６に固定するステップＳ５では、翼取付部材６１のボルト穴６２と、回転翼５のボルト５２とを互いに締結させるのみで、回転翼５側は一切のピッチ角調整を行うことなく回転翼５をハブ６に適切に固定することができる。
さらに、回転翼５を保持させるステップＳ３では、回転翼５の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように紐状体によって回転翼５を吊り下げた状態で保持させるようにしたので、ロータ４の回転方向におけるハブ６の翼取付部材６１の位置と、回転翼５の翼根部５１の位置とを容易に対応させることができる。
ここで、図８及び図９を参照して、ピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成について説明する。
図８は、電動モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
同図に示すように、このピッチ駆動機構７Ａは、電動モータ７０１を用いた動力システム７００と、この動力システム７００を制御する制御システム７２０とを有している。
動力システム７００は、ハブ６内またはナセル３内に設けられ、電動モータ７０１と、減速機７０２と、ピニオンギヤ７０３とを有している。電動モータ７０１は、風力発電装置１の運転時には系統電源７０６から電力を供給されて駆動し、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時には仮設電源７０７から電力を供給されて駆動するようになっている。なお、仮設電源７０７は、回転翼５の取付時に一時的に設置してもよいし、常時設置されていてもよい。
回転翼５を取り付ける際には、仮設電源７０７から供給される電源によって電動モータ７０１が駆動される。電動モータ７０１の回転は減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転される。
制御システム７２０は、第１翼既設制御盤７２１と、第２翼既設制御盤７２２と、第３翼既設制御盤７２３と、仮設制御盤７２５とを有する。
第１翼既設制御盤７２１、第２翼既設制御盤７２２及び第３翼既設制御盤７２３は、ナセル３内またはハブ６内に配設されている。
第１翼既設制御盤７２１は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第１回転翼のピッチ角を制御する。具体的には、第１翼既設制御盤７２１は、風力エネルギーを効率よく取り出すために第１回転翼のピッチ角の制御を行ったり、風力発電装置１への荷重が急激に増大した際に、風を逃してロータのトルクを低減させるために、第１回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替える制御を行ったりする。
第２翼既設制御盤７２２は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第２回転翼のピッチ角を制御する。
第３翼既設制御盤７２３は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第３回転翼のピッチ角を制御する。
なお、第２翼既設制御盤７２２及び第３翼既設制御盤７２３は、第１翼既設制御盤７２１とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
仮設制御盤７２５は、ナセル３内またはハブ６内に配設される。これは、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に一時的に設けてもよいし、常時設けられていてもよい。
この仮設制御盤７２５は、第１翼制御回路７２６と、第２翼制御回路７２７と、第３翼制御回路７２８と、切替回路７２９とを有している。
なお、ここでは、一例として３枚の回転翼５を有する風力発電装置１を対象としているため、第１〜第３既設制御盤及び第１〜第３翼制御回路を設けた構成を示しているが、既設制御盤及び制御回路は回転翼の枚数に応じて設けられるものである。
第１翼制御回路７２６は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第１回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。具体的には、第１回転翼をハブ６へ取り付ける際に、翼取付部材６１を所定角度回転させるように電動モータ７０１を制御する。
第２翼制御回路７２７は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第２回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
第３翼制御回路７２８は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第３回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
なお、第２翼制御回路７２７及び第３翼制御回路７２８は、第１翼制御回路７２６とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
切替回路７２９は、取付対象となる回転翼の電動モータに対応した制御回路に切り替えるものである。
このような動力システム７００及び制御システム７２０を備えた風力発電装置１において、回転翼５を取り付ける方法では、図２で説明した翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、仮設電源７０７から電動モータ７０１への電力供給を開始するステップを備えるとともに、切替回路７２９によって、第１〜第３翼制御回路のうち取付対象の回転翼５に対応した制御回路に切り替えるステップを備える。そして、切り替えられた制御回路を用いて、電動モータ７０１を制御して翼回転部材６１を回転させる。
このように、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、電力供給を開始するステップで、翼取付部材を回転させる電動モータに電力を供給することによって、円滑に翼取付部材を回転させることができる。また、切替回路７２９によって、回転すべき翼取付部材６１の電動モータ７０１に対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
図９は、油圧モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
同図に示すように、このピッチ駆動機構７Ｂは、風力発電装置１の通常運転時に用いられる動力システム７００と、回転翼５の取付時に用いられる動力システム７１０と、これらの動力システム７００、７１０を制御する制御システム７３０とを有している。
風力発電装置１の通常運転時に用いられる動力システム７００は、電動モータ７０１によって回転翼５のピッチ角を調整する。この動力システム７００は、電動モータ７０１と、減速機７０２と、ピニオンギヤ７０３とを有している。系統電源から電力が供給されると電動モータ７０１が駆動され、電動モータ７０１の回転は減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転し、これにともない該翼取付部材６１に取り付けられた回転翼５が回転される。
回転翼５の取付時に用いられる動力システムは７１０は、油圧モータ７１１によってハブ６の翼取付部材６１のピッチ角を調整する。この動力システム７１０は、主に、油圧モータ７１１と、油圧ポンプ７１２と、油圧ライン７１３と、電磁弁７１５、７１６とを有している。
油圧モータ７１１は、油圧ポンプ７１２で加圧された作動油が供給されることによって軸７０８を回転させる。この軸７０８の回転は連結部７０６を介して減速機７０２に入力され、減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転される。なお、風力発電装置１の通常運転時には、油圧モータ７１１と連結部７０６との間に配置されるクラッチ７０７を解放することによって、油圧モータ７１１は減速機７０２から切り離される。
油圧ライン７１３は、油圧モータ７１１の出口側と油圧ポンプ７１２の入口側とを接続し、油圧モータ７１１から排出される低圧の作動油（以下、低圧油という）が流れる低圧油ライン７１３Ａと、油圧ポンプ７１２の出口側と油圧モータ７１１の入口側とを接続し、油圧ポンプ７１２で加圧された高圧の作動油（以下、高圧油という）が流れる高圧油ライン７１３Ｂとからなる。さらに、低圧油ライン７１３Ａには電磁弁７１５が設けられ、高圧油ライン７１３Ｂには電磁弁７１６が設けられ、各ラインの作動油の流量を調整するようになっている。
また、油圧ライン７１３は、高圧油ライン７１３Ｂに接続された分岐ライン７１３Ｃを有していてもよく、この分岐ライン７１３Ｃには、高圧油を蓄える高圧アキュムレータ７１８を設けることが好ましい。分岐ライン７１３Ｃには、作動油の流量を調整する電磁弁７１９が設けられている。
さらにまた、低圧油ライン７１３Ａには、低圧油を蓄える低圧アキュムレータ７１７を設けてもよい。
制御システム７３０は、第１翼既設制御盤７３１と、第２翼既設制御盤７３２と、第３翼既設制御盤７３３と、仮設制御盤７３５とを有する。
第１翼既設制御盤７３１、第２翼既設制御盤７３２及び第３翼既設制御盤７３３は、ナセル３内またはハブ６内に配設されている。
第１翼既設制御盤７３１は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第１回転翼のピッチ角を制御する。具体的には、第１翼既設制御盤７３１は、風力エネルギーを効率よく取り出すために第１回転翼のピッチ角の制御を行ったり、風力発電装置１への荷重が急激に増大した際に、風を逃してロータのトルクを低減させるために、第１回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替える制御を行ったりする。
第２翼既設制御盤７３２は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第２回転翼のピッチ角を制御する。
第３翼既設制御盤７３３は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第３回転翼のピッチ角を制御する。
なお、第２翼既設制御盤７３２及び第３翼既設制御盤７３３は、第１翼既設制御盤７３１とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
仮設制御盤７３５は、ナセル３内またはハブ６内に配設される。これは、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に一時的に設けてもよいし、常時設けられていてもよい。
この仮設制御盤７３５は、第１翼制御回路７３６と、第２翼制御回路７３７と、第３翼制御回路７３８と、切替回路７３９とを有している。
なお、ここでは、一例として３枚の回転翼５を有する風力発電装置１を対象としているため、第１〜第３既設制御盤及び第１〜第３翼制御回路を設けた構成を示しているが、既設制御盤及び制御回路は回転翼の枚数に応じて設けられるものである。
第１翼制御回路７３６は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第１回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。具体的には、第１回転翼をハブ６へ取り付ける際に、電磁弁７１５、７１６を開放して油圧モータ７１１を作動させ、翼取付部材６１を所定角度回転させる。
第２翼制御回路７３７は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第２回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
第３翼制御回路７３８は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第３回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
なお、第２翼制御回路７３７及び第３翼制御回路７３８は、第１翼制御回路７３６とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
切替回路７３９は、取付対象となる回転翼の油圧回路の電磁弁７１５、７１６に対応した制御回路に切り替えるものである。
このような動力システム７１０及び制御システム７３０を備えた風力発電装置１において、回転翼５を取り付ける方法では、図２で説明した翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、切替回路７３９によって、第１〜第３翼制御回路のうち取付対象の回転翼５に対応した制御回路に切り替えるステップを備えている。そして、切り替えられた制御回路を用いて、電磁弁７１５、７１６を開に制御して油圧ポンプ７１１を作動させ、翼取付部材６１を回転させるようになっている。
このように、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、回転すべき翼取付部材６１の電磁弁７１５、７１６に対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
また、回転翼５を保持させるステップＳ３の前、且つ風力発電装置１の稼働時に、系統側から送電される電力によって油圧ポンプ７１２を駆動して加圧した高圧の作動油を高圧アキュムレータ７１８に蓄えるステップをさらに備えてもよい。そして、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４では、高圧アキュムレータ７１８に蓄えられた高圧油を油圧モータ７１１に供給するようにしてもよく、これにより風力発電装置１の停止後における翼取付の電力利用を最小限に抑えてピッチ駆動機構７Ｂを駆動することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法によれば、回転翼５が保持された状態で、ピッチ駆動機構７Ａ、７Ｂによってハブ６側の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させ、回転翼５をハブ６に固定するようにしたので、回転翼５をハブ６側の翼取付部材６１に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼５をハブ６に取り付けることが可能となる。また、回転翼５をハブ６まで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼５の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構７Ａ、７Ｂによってハブ６側の翼取付部材６１を回転させることで、回転翼５の姿勢を変更することなく回転翼５をハブ６に取り付けることが可能である。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態においては、ナセル３に取り付けられたハブ６に、回転翼５を一枚ずつ取り付ける場合について説明したが、回転翼５を複数枚同時に取り付けてもよいし、ナセル３に取り付ける前の地表に置かれたハブ６に回転翼５を取り付けてもよい。
さらに、上述の実施形態では、再生エネルギー型発電装置の具体例として風力発電装置１について説明したが、本発明は、風力発電装置以外の再生エネルギー型発電装置にも適用できる。
例えば、潮流、海流又は河流を利用した発電装置であって、タワーが基端部から先端部に向かって海中又は水中を鉛直方向下方に延びるとともに、回転翼によって潮流、海流又は河流を受けることで主軸が回転するような発電装置に本発明を適用してもよい。
１ 風力発電装置
２ タワー
３ ナセル
４ ロータ
５ 回転翼
６ ハブ
７Ａ、７Ｂ ピッチ駆動機構
５１ 翼根部
５２ ボルト
６２ ボルト穴
６１ 翼取付部材
６５ ハブ本体
６６ 軸受
６６Ａ 内輪
６６Ｂ 外輪
７００、７１０ 動力システム
７０１ 電動モータ
７０２ 減速機
７０３ ピニオンギヤ
７０６ 連結部
７０７ クラッチ
７１１ 油圧モータ
７１２ 油圧ポンプ
７１３ 油圧ライン
７１３Ａ 低圧油ライン
７１３Ｂ 高圧油ライン
７１３Ｃ 分岐ライン
７１５、７１６、７１９ 電磁弁
７１７ 低圧アキュムレータ
７１８ 高圧アキュムレータ
７２０、７３０ 制御システム
７２１、７３１ 第１翼既設制御盤
７２２、７３２ 第２翼既設制御盤
７２３、７３３ 第３翼既設制御盤
７２５、７３５ 仮設制御盤
７２６、７３６ 第１翼制御回路
７２７、７３７ 第２翼制御回路
７２８、７３８ 第３翼制御回路
７２９、７３９ 切替回路
本発明は、再生エネルギーによって回転する回転翼の回転エネルギーを発電機に伝達して発電を行う再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法に関する。なお、再生エネルギー型発電装置は、風、潮流、海流、河流等の再生可能なエネルギーを利用した発電装置であり、例えば、風力発電装置、潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等を挙げることができる。
近年、地球環境の保全の観点から、風力を利用した風力発電装置や、潮流、海流又は河流を利用した発電装置を含む再生エネルギー型発電装置の普及が進んでいる。再生エネルギー型発電装置では、風、潮流、海流又は河流の運動エネルギーによって回転翼を回転させ、回転翼の回転エネルギーを、ハブ及び主軸を介して発電機に入力して、電力を生成する。
例えば、風力発電装置は、タワーと、タワーの先端部に設けられたナセルと、ナセルに回転自在に取り付けられた主軸と、主軸に接続されるハブと、ハブに放射状に取り付けられた回転翼とを備える。そして、この風力発電装置では、風力によって回転される回転翼の回転エネルギーを、ハブ及び主軸を介して発電機に入力し、電力を生成するようになっている。また、風力発電装置は、風力エネルギーを効率よく取り出すために、回転翼のピッチ角の制御を行うピッチ角制御機構を備えている。このピッチ角制御機構は、風力発電装置への荷重が急激に増大した際に、回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替えて風を逃して、ロータのトルクを低減させるためにも用いられる。
このような風力発電装置では、回転翼を取り付ける際に、まず、回転翼をナセルの高さまでクレーンで吊り上げた後、回転翼の翼根部とハブの回転翼取付部とを互いに締結して、回転翼をハブに取り付けるようになっている。なお、風力発電装置の周囲に平地が確保できる場合には、ナセルに据え付ける前のハブに回転翼を取り付けた後、回転翼が取り付けられたハブをナセルに据え付けることもある。
関連する技術として、特許文献１には、回転翼をハブまで吊り上げる際に、回転翼の姿勢を水平に維持するようにした回転翼の取付方法が開示されている。この方法では、回転翼をウィンチに接続する制御ワイヤを利用して、回転翼の姿勢をほぼ一定に保つようにしている。また、特許文献２には、掴み装置によって回転翼を垂直方向に掴んでハブまで持ち上げて、回転翼をハブに取り付けるようにした方法が開示されている。さらに、特許文献３には、回転翼をハブに取り付ける際に、回転翼のピッチ角を調整してハブに取り付けるようにした回転翼の取付方法が開示されている。この方法では、フレーム及びシートを含む保持器具によって回転翼を保持し、この保持器具をピッチ角方向に回転させて回転翼の姿勢を調整するようになっている。
欧州特許出願公開第１９２５５８２号明細書 欧州特許出願公開第１５０７９７５号明細書 欧州特許出願公開第２０８４０９８号明細書
上述したように、再生エネルギー型発電装置は、回転翼のピッチ角を調整自在な構成となっているため、回転翼をハブに取り付ける際に、回転翼側の締結部とハブ側の締結部とを一致させないとこれらを締結できない。
そこで、特許文献１及び２のような従来の回転翼の取付方法では、ハブ側の締結部に一致させるように回転翼の姿勢を維持したまま持ち上げ、この状態で回転翼をハブに取り付けていた。そのため、掴み装置のような大掛かりな装置を必要とし、また強風等により回転翼の姿勢がずれてしまった場合には、回転翼を下して姿勢を調整した後、再度回転翼を持ちあげなければならず、手間がかかっていた。
特許文献３の方法は、回転翼を保持した保持器具をピッチ角方向に回転させて回転翼の姿勢を調整するようになっているが、回転翼を持ち上げた状態で回転翼の姿勢を調整することは極めて困難であり、適正に姿勢調整を行うには熟練度が必要であった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、回転翼の取り付けのために大掛かりな装置を用いることなく、簡単に回転翼をハブに取り付けることができる再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法は、
回転翼と、前記回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、前記回転翼及び前記ハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、前記翼取付部材を回転駆動することによって前記回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる電動モータを有しており、前記ハブの前記翼取付部材と、前記回転翼の翼根部とを対向させて前記回転翼を保持させるステップと、前記回転翼が保持された状態で、前記ピッチ駆動機構によって前記翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップと、前記翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、前記回転翼を前記ハブに固定するステップとを備え、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼にそれぞれ複数の前記電動モータが設けられるとともに、前記複数の前記電動モータに対してそれぞれ別個に複数の既設制御盤が設けられ、前記複数の既設制御盤は、それぞれ、前記再生エネルギー型発電装置の通常運転時において前記複数の回転翼のピッチ角を調節するように前記複数の前記電動モータを制御するように構成され、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の既設制御盤にそれぞれ対応する複数の制御回路を有するとともに前記複数の既設制御盤に接続された仮設制御盤の切替回路によって、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材の電動モータに対して設けられた既設制御盤に対応する制御回路に切り替えるステップをさらに備え、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記仮設制御盤の前記切替回路によって切り替えられた前記制御回路を介して前記回転すべき前記翼取付部材の電動モータを制御することを特徴とする。
また、本発明の別の態様に係る再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法は、
回転翼と、前記回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、前記回転翼及び前記ハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、前記翼取付部材を回転駆動することによって前記回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる油圧モータと、前記油圧モータに供給される作動油を加圧する油圧ポンプと、前記油圧モータ及び前記油圧ポンプの間で作動油を循環させる油圧ラインと、前記油圧ラインに設けられ、前記油圧モータへの作動油の供給を制御するバルブとを有しており、前記ハブの前記翼取付部材と、前記回転翼の翼根部とを対向させて前記回転翼を保持させるステップと、前記回転翼が保持された状態で、前記ピッチ駆動機構によって前記翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップと、前記翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、前記回転翼を前記ハブに固定するステップとを備え、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼のそれぞれに前記油圧モータ及び前記バルブが設けられるとともに、複数の前記バルブの開度をそれぞれ制御するための複数の既設制御盤が設けられており、前記複数の既設制御盤は、それぞれ、前記再生エネルギー型発電装置の通常運転時において前記複数の回転翼のピッチ角が調節されるように、前記複数の前記バルブを制御して前記油圧モータへの前記作動油の供給量を調節可能に構成され、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の既設制御盤にそれぞれ対応する複数の制御回路を有するとともに前記複数の既設制御盤に接続された仮設制御盤の切替回路によって、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材に対応する油圧モータのバルブに対して設けられた既設制御盤に対応する制御回路に切り替えるステップをさらに備え、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記仮設制御盤の前記切替回路によって切り替えられた前記制御回路を介して前記回転すべき前記翼取付部材の油圧モータを制御することを特徴とする。
本発明のさらに別の態様に係る再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法は、
回転翼と、前記回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、前記回転翼及び前記ハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、前記翼取付部材を回転駆動することによって前記回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、前記ハブの前記翼取付部材と、前記回転翼の翼根部とを対向させて前記回転翼を保持させるステップと、前記回転翼が保持された状態で、前記ピッチ駆動機構によって前記翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップと、前記翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、前記回転翼を前記ハブに固定するステップとを備え、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる油圧モータと、前記油圧モータに供給される作動油を加圧する油圧ポンプと、前記油圧モータ及び前記油圧ポンプの間で作動油を循環させる油圧ラインと、前記油圧ラインに設けられ、前記油圧モータへの作動油の供給を制御するバルブとを有しており、前記油圧ラインに、前記油圧ポンプで加圧された作動油を蓄えるアキュムレータが接続されており、前記回転翼を保持させるステップの前、且つ前記再生エネルギー型発電装置の稼働時に、系統側から送電される電力によって前記油圧ポンプを駆動して加圧した高圧の作動油を前記アキュムレータに蓄えるステップをさらに備え、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記バルブを開放して前記油圧モータへの作動油の供給を開始し、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給することを特徴とする。
これらの再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法によれば、回転翼が保持された状態で、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を所定の角度位置まで回転させ、回転翼をハブに固定するようにしたので、回転翼をハブ側の翼取付部材に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼をハブに取り付けることが可能となる。また、回転翼をハブまで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を回転させることで、回転翼の姿勢を変更することなく回転翼をハブに取り付けることが可能である。なお、ハブの翼取付部材と回転翼の翼根部とを対向させるステップでは、ハブがナセルに取り付けられた状態であっても、ハブがナセルに取り付けられる前の地表に置かれている状態であってもどちらでもよい。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ハブの前記翼取付部材に第１の締結部が形成され、前記回転翼の翼根部に、前記第１の締結部に嵌着される第２の締結部が形成されており、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記第１の締結部と前記第２の締結部とが対応する位置まで前記翼取付部材を回転させ、前記回転翼を前記ハブに固定するステップでは、前記第１の締結部及び前記第２の締結部によって前記回転翼を前記ハブに固定することが好ましい。
このように、翼取付部材を回転させるステップで、ハブの翼取付部材に形成される第１の締結部と、回転翼の翼根部に形成される第２の締結部とが対応する位置までハブの翼取付部材を回転させるようにしたので、回転翼をハブに固定するステップでは、第１の締結部及び第２の締結部を互いに締結させるのみで、回転翼側は一切のピッチ角調整を行うことなく回転翼をハブに適切に固定することができる。なお、ここでいう嵌着とは、螺着を含むものである。
上記再生エネルギー型発電装置の翼取付方法において、前記回転翼を保持させるステップでは、前記回転翼の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように、前記回転翼に取り付けた紐状体によって前記回転翼を吊り下げた状態で該回転翼を保持させることが好ましい。
このように、回転翼を保持させるステップでは、回転翼の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように紐状体によって回転翼を吊り下げた状態で保持させるようにしたので、ロータの回転方向におけるハブの翼取付部材の位置と、回転翼の翼根部の位置とを容易に対応させることができる。
この場合、前記紐状体は、繊維ロープであることが好ましい。
ここで、繊維ロープとしては、例えばナイロンやポリエステル等の合成繊維を用いたロープを用いることができる。
このように、紐状体として繊維ロープを用いることで、回転翼を持ち上げるための器具を安価にでき、且つこの器具の搬送も容易となる。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる電動モータと、前記電動モータに電力を供給する電源とを有しており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記電源から前記電動モータへの電力供給を開始するステップをさらに備えることが好ましい。
このように、ピッチ駆動機構が電動モータにより駆動する構成とすることで、メンテナンス性の向上が図れる。
また、通常、回転翼の取付時には再生エネルギー型発電装置は停止状態であるため、電力供給も停止している。したがって、翼取付部材を回転させるステップの前に、電力供給を開始するステップで電動モータに電力を供給することによって、円滑に翼取付部材を回転させることができる。なお、この電動モータは、再生エネルギー型発電装置内に常時設置されていても、回転翼の取付時に一時的に設けるようにしてもよい。
この場合、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼のそれぞれに前記電動モータが設けられるとともに、複数の電動モータをそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材の電動モータに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えるようにしてもよい。
このように、複数の電動モータをそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤を設けておき、翼取付部材を回転させるステップの前に、回転すべき翼取付部材の電動モータに対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
上記再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法において、前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる油圧モータと、前記油圧モータに供給される作動油を加圧する油圧ポンプと、前記油圧モータ及び前記油圧ポンプの間で作動油を循環させる油圧ラインと、前記油圧ラインに設けられ、前記油圧モータへの作動油の供給を制御するバルブとを有しており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記バルブを開放して前記油圧モータへの作動油の供給を開始することが好ましい。
このように、ピッチ駆動機構が油圧モータにより駆動する構成とすることで、大きな駆動力を得ることができるため油圧モータを小型化することができる。
この場合、前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、前記複数の回転翼のそれぞれに前記油圧モータ及び前記バルブが設けられるとともに、複数のバルブの開度をそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材のバルブに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えるようにしてもよい。
このように、複数のバルブの開度をそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤を設けておき、翼取付部材を回転させるステップの前に、回転すべき翼取付部材のバルブに対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
またこの場合、前記油圧ラインに、前記油圧ポンプで加圧された作動油を蓄えるアキュムレータが接続されており、前記回転翼を保持させるステップの前、且つ前記再生エネルギー型発電装置の稼働時に、系統側から送電される電力によって前記油圧ポンプを駆動して加圧した高圧の作動油を前記アキュムレータに蓄えるステップをさらに備え、前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給するようにしてもよい。
このように、再生エネルギー型発電装置の稼働時に油圧ポンプを駆動して、ポンプで加圧された作動油をアキュムレータで蓄えておき、再生エネルギー型発電装置の停止後、翼取付部材を回転させるステップで、アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給することで、再生エネルギー型発電装置の停止後、回転翼取付時における電力利用を最小限に抑えてピッチ駆動機構を駆動することが可能となる。
また、前記再生エネルギー型発電装置は、再生エネルギーとしての風により前記ロータを回転させ、前記ロータ側からトルクを前記発電機に入力し、該発電機において電力を生成する風力発電装置であってもよい。
本発明によれば、回転翼が保持された状態で、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を所定の角度位置まで回転させ、回転翼をハブに固定するようにしたので、回転翼をハブ側の翼取付部材に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼をハブに取り付けることが可能となる。また、回転翼をハブまで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ側の翼取付部材を回転させることで、回転翼の姿勢を変更することなく回転翼をハブに取り付けることが可能である。
本発明の実施形態に係る風力発電装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る風力発電装置の回転翼取付方法を示すフローチャートである。 回転翼の翼吊り下げ状態を説明する模式図である。 回転翼の翼根部を示す斜視図である。 ハブを示す斜視図である。 ピッチ駆動機構及び翼取付部材の摺動構造の一例を説明する模式図である。 ハブに回転翼を固定した状態を示す斜視図である。 電動モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。 油圧モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
本発明の実施形態では、再生エネルギー型発電装置の一例として風力発電装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る風力発電装置を示す全体構成図である。
図１に示すように、風力発電装置１は、主として、タワー２と、タワー２の先端部に設けられたナセル３と、風を受けて回転するロータ４と、ロータ４の回転を増速するトランスミッション９と、電力を生成する発電機１２とを備える。
タワー２は、地表または海面に設けられる基礎２Ａ上に立設されており、基礎２Ａ側の基部から鉛直方向上方に先端部まで延びている。タワー２の先端部には、ナセル３が旋回自在に支持されている。
ロータ４は、回転翼５と、回転翼５が取り付けられるハブ６と、ハブ６に連結された主軸８とで構成される。
回転翼５は、ハブ６に対して、ピッチ角方向に回転自在に取り付けられる。図１には、３枚の回転翼が設けられた場合を例示しているが、回転翼５の数は３枚に限られることなく、２枚の場合や、３枚より多い場合に適用してもよく、特に限定されるものではない。
ハブ６は、ナセル３に取り付けられており、回転軸線ＲＬ回りに放射状に複数の回転翼５が取り付けられる。ハブ６の周囲は、頭部カプセル７によって覆われている。
頭部カプセル７は、ハブ６を覆い、回転翼５及びハブ６とともに回転軸線ＲＬを中心軸として回転するようになっている。
主軸８は、タワー２に旋回自在に支持されたナセル３に収納されている。なお、主軸８は、主軸軸受によって回転自在にナセル３側に支持される。
上記構成により、回転翼５が受けた風の力によってロータ４全体が回転し、主軸８の回転がトランスミッション９により増速されて発電機１２に入力され、発電機１２で電力が生成される。
なお、トランスミッション９は、機械式（ギヤ式）トランスミッションであっても、油圧トランスミッションであってもよい。図１には一例として、機械式トランスミッションを示している。具体的には、機械式トランスミッション９は、主軸８の回転を増速する増速機１０を有する。さらに、このトランスミッション９は、クラッチ、トルクコンバータ、無段加速装置（ＣＶＴ）等の減衰トルクの伝達機構１１を有していてもよい。一方、油圧トランスミッション（不図示）は、主軸８の回転によって駆動される油圧ポンプと、発電機１２に連結された油圧モータと、油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられた高圧油ライン及び低圧油ラインを有する。
次に、図２のフローチャートを参照して、本発明の実施形態に係る風力発電装置の回転翼取付方法について説明する。なお、ここで説明する方法は、ナセル３に取り付けられたハブ６に、回転翼５を１本ずつ取り付ける場合を示している。
この方法では、準備ステップとして、図４に示すように、回転翼５の翼根部５１に予めボルト５２を嵌入しておいてもよい。なお、このボルト５２は、後述するように、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２に螺着され、回転翼５とハブ６とを固定する際に用いられる。
まず最初に、ステップＳ１として、回転翼５に吊り下げ装置２０を取り付ける。図３は回転翼の翼吊り下げ状態を説明する模式図である。同図に示すように、吊り下げ装置２０は、回転翼５に取り付けられる紐状体２２、２４を有していることが好ましい。この紐状体２２、２４としては、吊り下げ装置２０を安価にでき且つ搬送も容易であることから繊維ロープが好適に用いられる。特に、強度の観点から、ナイロンやポリエステル等の合成繊維を用いたロープであることが好ましい。
具体的には、回転翼５の翼長方向に離間した２点に繊維ロープ２２を取り付け、これらの繊維ロープ２２を棒状の吊り下げ治具２１に取り付ける。吊り下げ治具２１には、両端部にシャックル２３が装着されており、これらのシャックル２３に他の繊維ロープ２４を取り付ける。そして、回転翼５の翼長方向がほぼ水平となるように、クレーン２８によって繊維ロープ２４を引き上げる。このとき、クレーン２８による繊維ロープ２４の吊点は、図３に示すように１点であってもよいし、２点であってもよく、特に限定されるものではない。また、図３には、回転翼５の翼長方向が水平方向に保たれた状態で該回転翼５を吊り上げる例を示しているが、回転翼５の翼長方向が鉛直方向に保たれた状態で該回転翼５を吊り上げてもよい。
ステップＳ２では、このようにして回転翼５を吊下した状態で、回転翼５をハブ６の高さまで吊り上げる。
次いで、ステップＳ３で、ハブ６の翼取付部材６１（図５参照）と、回転翼５の翼根部５１（図４参照）とを対向させて回転翼５を保持する。このとき、ロータ駆動機構（不図示）によって、ハブ６の翼取付部材６１と回転翼５の翼根部５１とが対向するように、回転軸線ＲＬ（図１参照）回りにハブ６を回転させてもよい。
続いて、ステップＳ４で、ピッチ駆動機構によって、ハブ６の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させて、ピッチ角を調整する。
図４に示すように、回転翼５の翼根部５１には、翼軸線を中心として周方向に複数のボルト５２（第２の締結部）が設けられている。同様に、図５に示すように、ハブ６の翼取付部材６１には、翼取付面中央を中心として周方向に複数のボルト穴６２（第１の締結部）が形成されている。第１の締結部と第２の締結部とは互いに嵌合するように形成されている。そこで、ステップＳ４では、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２が、回転翼５のボルト５２に対応する位置まで、ピッチ駆動機構によって翼取付部材６１を回転させる。なお、図４及び図５においては、第１の締結部がボルト穴６２で、第２の締結部がボルト５２である例を示したが、第１の締結部がボルトで、第２の締結部がボルト穴であってもよく、これらの締結部の組み合わせは特に限定されない。
ここで、図６を参照して、ピッチ駆動機構及び翼取付部材の摺動構造の一例について説明する。なお、図６では、ピッチ駆動機構の動力システムの一部及び制御システムは省略しており、これらのシステムについては後述する図８及び図９で説明する。
図６に示すように、翼取付部材６１は、ハブ本体６５に対して回転自在に取り付けられている。同図に示すように、ハブ６は、複数の回転翼５を連結するハブ本体６５と、回転翼５が取り付けられる翼取付部材６１と、翼取付部材６１をハブ本体６５に回転自在に支持する軸受６６とを有する。
軸受６６は、ハブ本体６５及び翼取付部材６１の間に配置され、ハブ本体６５に固定される外輪６６Ａと、翼取付部材６１に固定される内輪６６Ｂとからなる。なお、本実施形態では、内輪６６Ｂが翼取付部材６１を構成するようになっている。また、外輪６６Ａと内輪６６Ｂとの間には、摺動抵抗を低減させるためにボールベアリングが介装されていてもよい。さらに、内輪６６Ｂの内周面には、内歯が設けられている。
ピッチ駆動機構は、本来、ハブ６の翼取付部材６１を回転駆動することによって翼取付部材６１に取り付けられた回転翼５のピッチ角を調整するものであるが、本実施形態では、回転翼５が取り付けられていない状態で翼取付部材６１のみをピッチ角調整するようになっている。図６はピッチ駆動機構の動力システム７００を示しており、これは、主に、ピニオンギヤ７０３と、軸７０５と、モータ７０１とを有している。モータ７０１は、ハブ側に固定されている。ピニオンギヤ７０３の外周面には外歯が設けられており、内輪６６Ｂの内歯と噛み合うようになっている。このピッチ駆動機構の動力システム７００は、モータ７０１によって軸７０５が回転すると、軸７０５に連結されたピニオンギヤ７０３が同時に回転し、これによりピニオンギヤ７０３の外歯に内輪６６Ｂの内歯が噛み合って内輪６６Ｂが回転し、翼取付部材６１のピッチ角が調整されるようになっている。この動力システム７００は、内輪６６Ｂの内周に沿って複数設けられていてもよい。
なお、上述の説明では、ピッチ駆動機構が、翼取付部材６１に噛み合うギヤによって該翼取付部材６１を回転させる場合を示したが、このピッチ駆動機構は、翼取付部材６１を直接的または間接的に回転駆動させる構成であればいずれの構成であってもよい。
そして、ステップＳ５で、回転翼５の翼根部５１のボルト５２と、ハブ６の翼取付部材６１のボルト穴６２とを螺着させて、ハブ６に回転翼５を固定する。このとき、ボルト５２をボルト穴６２に貫通させ、ボルト５２の先端にナットを螺合してこれらを締結することが好ましい。このようにして、図７に示すように、回転翼５がハブ６に固定される。
回転翼５が複数存在する場合には、第１回転翼の取り付けが終了したら、ロータ４を回転して、第２回転翼の取り付けを開始する。第２回転翼においても、上述したようにステップＳ１〜ステップＳ５を実施することによって、第２回転翼がハブ６へ取り付けられる。このようにして回転翼５の数だけステップＳ１〜ステップＳ５を繰り返し行い、全ての回転翼５をハブ６に取り付ける。
このように、回転翼５を保持するステップＳ３で回転翼５を保持させ、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４で、ピッチ駆動機構によってハブ６側の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させた後、回転翼５を固定するステップＳ５で、回転翼５をハブ６に固定するようにしたので、回転翼５をハブ６側の翼取付部材６１に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼５をハブ６に取り付けることが可能となる。また、回転翼５をハブ６まで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼５の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構によってハブ６側の翼取付部材６１を回転させることで、回転翼５の姿勢を変更することなく回転翼５をハブ６に取り付けることが可能である。
また、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４で、ハブ６の翼取付部材６１に形成されるボルト穴６２（第１の締結部）と、回転翼５の翼根部５１に形成されるボルト５２（第２の締結部）とが対応する位置までハブ６の翼取付部材６１を回転させるようにしたので、回転翼５をハブ６に固定するステップＳ５では、翼取付部材６１のボルト穴６２と、回転翼５のボルト５２とを互いに締結させるのみで、回転翼５側は一切のピッチ角調整を行うことなく回転翼５をハブ６に適切に固定することができる。
さらに、回転翼５を保持させるステップＳ３では、回転翼５の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように紐状体によって回転翼５を吊り下げた状態で保持させるようにしたので、ロータ４の回転方向におけるハブ６の翼取付部材６１の位置と、回転翼５の翼根部５１の位置とを容易に対応させることができる。
ここで、図８及び図９を参照して、ピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成について説明する。
図８は、電動モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
同図に示すように、このピッチ駆動機構７Ａは、電動モータ７０１を用いた動力システム７００と、この動力システム７００を制御する制御システム７２０とを有している。
動力システム７００は、ハブ６内またはナセル３内に設けられ、電動モータ７０１と、減速機７０２と、ピニオンギヤ７０３とを有している。電動モータ７０１は、風力発電装置１の運転時には系統電源７０６から電力を供給されて駆動し、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時には仮設電源７０７から電力を供給されて駆動するようになっている。なお、仮設電源７０７は、回転翼５の取付時に一時的に設置してもよいし、常時設置されていてもよい。
回転翼５を取り付ける際には、仮設電源７０７から供給される電源によって電動モータ７０１が駆動される。電動モータ７０１の回転は減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転される。
制御システム７２０は、第１翼既設制御盤７２１と、第２翼既設制御盤７２２と、第３翼既設制御盤７２３と、仮設制御盤７２５とを有する。
第１翼既設制御盤７２１、第２翼既設制御盤７２２及び第３翼既設制御盤７２３は、ナセル３内またはハブ６内に配設されている。
第１翼既設制御盤７２１は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第１回転翼のピッチ角を制御する。具体的には、第１翼既設制御盤７２１は、風力エネルギーを効率よく取り出すために第１回転翼のピッチ角の制御を行ったり、風力発電装置１への荷重が急激に増大した際に、風を逃してロータのトルクを低減させるために、第１回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替える制御を行ったりする。
第２翼既設制御盤７２２は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第２回転翼のピッチ角を制御する。
第３翼既設制御盤７２３は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第３回転翼のピッチ角を制御する。
なお、第２翼既設制御盤７２２及び第３翼既設制御盤７２３は、第１翼既設制御盤７２１とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
仮設制御盤７２５は、ナセル３内またはハブ６内に配設される。これは、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に一時的に設けてもよいし、常時設けられていてもよい。
この仮設制御盤７２５は、第１翼制御回路７２６と、第２翼制御回路７２７と、第３翼制御回路７２８と、切替回路７２９とを有している。
なお、ここでは、一例として３枚の回転翼５を有する風力発電装置１を対象としているため、第１〜第３既設制御盤及び第１〜第３翼制御回路を設けた構成を示しているが、既設制御盤及び制御回路は回転翼の枚数に応じて設けられるものである。
第１翼制御回路７２６は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第１回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。具体的には、第１回転翼をハブ６へ取り付ける際に、翼取付部材６１を所定角度回転させるように電動モータ７０１を制御する。
第２翼制御回路７２７は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第２回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
第３翼制御回路７２８は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第３回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
なお、第２翼制御回路７２７及び第３翼制御回路７２８は、第１翼制御回路７２６とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
切替回路７２９は、取付対象となる回転翼の電動モータに対応した制御回路に切り替えるものである。
このような動力システム７００及び制御システム７２０を備えた風力発電装置１において、回転翼５を取り付ける方法では、図２で説明した翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、仮設電源７０７から電動モータ７０１への電力供給を開始するステップを備えるとともに、切替回路７２９によって、第１〜第３翼制御回路のうち取付対象の回転翼５に対応した制御回路に切り替えるステップを備える。そして、切り替えられた制御回路を用いて、電動モータ７０１を制御して翼回転部材６１を回転させる。
このように、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、電力供給を開始するステップで、翼取付部材を回転させる電動モータに電力を供給することによって、円滑に翼取付部材を回転させることができる。また、切替回路７２９によって、回転すべき翼取付部材６１の電動モータ７０１に対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
図９は、油圧モータを用いる場合におけるピッチ駆動機構の動力システム及び制御システムの構成を示す図である。
同図に示すように、このピッチ駆動機構７Ｂは、風力発電装置１の通常運転時に用いられる動力システム７００と、回転翼５の取付時に用いられる動力システム７１０と、これらの動力システム７００、７１０を制御する制御システム７３０とを有している。
風力発電装置１の通常運転時に用いられる動力システム７００は、電動モータ７０１によって回転翼５のピッチ角を調整する。この動力システム７００は、電動モータ７０１と、減速機７０２と、ピニオンギヤ７０３とを有している。系統電源から電力が供給されると電動モータ７０１が駆動され、電動モータ７０１の回転は減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転し、これにともない該翼取付部材６１に取り付けられた回転翼５が回転される。
回転翼５の取付時に用いられる動力システムは７１０は、油圧モータ７１１によってハブ６の翼取付部材６１のピッチ角を調整する。この動力システム７１０は、主に、油圧モータ７１１と、油圧ポンプ７１２と、油圧ライン７１３と、電磁弁７１５、７１６とを有している。
油圧モータ７１１は、油圧ポンプ７１２で加圧された作動油が供給されることによって軸７０８を回転させる。この軸７０８の回転は連結部７０６を介して減速機７０２に入力され、減速機７０２で減速された後、軸７０５を介してピニオンギヤ７０３に伝達される。そして、ピニオンギヤ７０３の外周面に形成された外歯と、図６に示した内輪６６Ｂの内歯とが噛み合うことによって、ハブ６の翼取付部材６１が回転される。なお、風力発電装置１の通常運転時には、油圧モータ７１１と連結部７０６との間に配置されるクラッチ７０７を解放することによって、油圧モータ７１１は減速機７０２から切り離される。
油圧ライン７１３は、油圧モータ７１１の出口側と油圧ポンプ７１２の入口側とを接続し、油圧モータ７１１から排出される低圧の作動油（以下、低圧油という）が流れる低圧油ライン７１３Ａと、油圧ポンプ７１２の出口側と油圧モータ７１１の入口側とを接続し、油圧ポンプ７１２で加圧された高圧の作動油（以下、高圧油という）が流れる高圧油ライン７１３Ｂとからなる。さらに、低圧油ライン７１３Ａには電磁弁７１５が設けられ、高圧油ライン７１３Ｂには電磁弁７１６が設けられ、各ラインの作動油の流量を調整するようになっている。
また、油圧ライン７１３は、高圧油ライン７１３Ｂに接続された分岐ライン７１３Ｃを有していてもよく、この分岐ライン７１３Ｃには、高圧油を蓄える高圧アキュムレータ７１８を設けることが好ましい。分岐ライン７１３Ｃには、作動油の流量を調整する電磁弁７１９が設けられている。
さらにまた、低圧油ライン７１３Ａには、低圧油を蓄える低圧アキュムレータ７１７を設けてもよい。
制御システム７３０は、第１翼既設制御盤７３１と、第２翼既設制御盤７３２と、第３翼既設制御盤７３３と、仮設制御盤７３５とを有する。
第１翼既設制御盤７３１、第２翼既設制御盤７３２及び第３翼既設制御盤７３３は、ナセル３内またはハブ６内に配設されている。
第１翼既設制御盤７３１は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第１回転翼のピッチ角を制御する。具体的には、第１翼既設制御盤７３１は、風力エネルギーを効率よく取り出すために第１回転翼のピッチ角の制御を行ったり、風力発電装置１への荷重が急激に増大した際に、風を逃してロータのトルクを低減させるために、第１回転翼のピッチ角をフェザー側へ切り替える制御を行ったりする。
第２翼既設制御盤７３２は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第２回転翼のピッチ角を制御する。
第３翼既設制御盤７３３は、主に、風力発電装置１の通常運転時に、第３回転翼のピッチ角を制御する。
なお、第２翼既設制御盤７３２及び第３翼既設制御盤７３３は、第１翼既設制御盤７３１とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
仮設制御盤７３５は、ナセル３内またはハブ６内に配設される。これは、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に一時的に設けてもよいし、常時設けられていてもよい。
この仮設制御盤７３５は、第１翼制御回路７３６と、第２翼制御回路７３７と、第３翼制御回路７３８と、切替回路７３９とを有している。
なお、ここでは、一例として３枚の回転翼５を有する風力発電装置１を対象としているため、第１〜第３既設制御盤及び第１〜第３翼制御回路を設けた構成を示しているが、既設制御盤及び制御回路は回転翼の枚数に応じて設けられるものである。
第１翼制御回路７３６は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第１回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。具体的には、第１回転翼をハブ６へ取り付ける際に、電磁弁７１５、７１６を開放して油圧モータ７１１を作動させ、翼取付部材６１を所定角度回転させる。
第２翼制御回路７３７は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第２回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
第３翼制御回路７３８は、主に、風力発電装置１の停止時で回転翼５の取付時に、第３回転翼に対応した翼取付部材のピッチ角を制御する。
なお、第２翼制御回路７３７及び第３翼制御回路７３８は、第１翼制御回路７３６とほぼ同様の構成を有するため具体的な説明を省略する。
切替回路７３９は、取付対象となる回転翼の油圧回路の電磁弁７１５、７１６に対応した制御回路に切り替えるものである。
このような動力システム７１０及び制御システム７３０を備えた風力発電装置１において、回転翼５を取り付ける方法では、図２で説明した翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、切替回路７３９によって、第１〜第３翼制御回路のうち取付対象の回転翼５に対応した制御回路に切り替えるステップを備えている。そして、切り替えられた制御回路を用いて、電磁弁７１５、７１６を開に制御して油圧ポンプ７１１を作動させ、翼取付部材６１を回転させるようになっている。
このように、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４の前に、回転すべき翼取付部材６１の電磁弁７１５、７１６に対応した制御回路に順次切り替えることによって、連続的な翼取付操作が可能となる。
また、回転翼５を保持させるステップＳ３の前、且つ風力発電装置１の稼働時に、系統側から送電される電力によって油圧ポンプ７１２を駆動して加圧した高圧の作動油を高圧アキュムレータ７１８に蓄えるステップをさらに備えてもよい。そして、翼取付部材６１を回転させるステップＳ４では、高圧アキュムレータ７１８に蓄えられた高圧油を油圧モータ７１１に供給するようにしてもよく、これにより風力発電装置１の停止後における翼取付の電力利用を最小限に抑えてピッチ駆動機構７Ｂを駆動することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法によれば、回転翼５が保持された状態で、ピッチ駆動機構７Ａ、７Ｂによってハブ６側の翼取付部材６１を所定の角度位置まで回転させ、回転翼５をハブ６に固定するようにしたので、回転翼５をハブ６側の翼取付部材６１に合わせて姿勢調整する必要がなく、大掛かりな翼取付装置が不要で、簡単に回転翼５をハブ６に取り付けることが可能となる。また、回転翼５をハブ６まで吊り上げて取り付ける場合、強風等により回転翼５の姿勢がずれてしまっても、ピッチ駆動機構７Ａ、７Ｂによってハブ６側の翼取付部材６１を回転させることで、回転翼５の姿勢を変更することなく回転翼５をハブ６に取り付けることが可能である。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態においては、ナセル３に取り付けられたハブ６に、回転翼５を一枚ずつ取り付ける場合について説明したが、回転翼５を複数枚同時に取り付けてもよいし、ナセル３に取り付ける前の地表に置かれたハブ６に回転翼５を取り付けてもよい。
さらに、上述の実施形態では、再生エネルギー型発電装置の具体例として風力発電装置１について説明したが、本発明は、風力発電装置以外の再生エネルギー型発電装置にも適用できる。
例えば、潮流、海流又は河流を利用した発電装置であって、タワーが基端部から先端部に向かって海中又は水中を鉛直方向下方に延びるとともに、回転翼によって潮流、海流又は河流を受けることで主軸が回転するような発電装置に本発明を適用してもよい。
１ 風力発電装置
２ タワー
３ ナセル
４ ロータ
５ 回転翼
６ ハブ
７Ａ、７Ｂ ピッチ駆動機構
５１ 翼根部
５２ ボルト
６２ ボルト穴
６１ 翼取付部材
６５ ハブ本体
６６ 軸受
６６Ａ 内輪
６６Ｂ 外輪
７００、７１０ 動力システム
７０１ 電動モータ
７０２ 減速機
７０３ ピニオンギヤ
７０６ 連結部
７０７ クラッチ
７１１ 油圧モータ
７１２ 油圧ポンプ
７１３ 油圧ライン
７１３Ａ 低圧油ライン
７１３Ｂ 高圧油ライン
７１３Ｃ 分岐ライン
７１５、７１６、７１９ 電磁弁
７１７ 低圧アキュムレータ
７１８ 高圧アキュムレータ
７２０、７３０ 制御システム
７２１、７３１ 第１翼既設制御盤
７２２、７３２ 第２翼既設制御盤
７２３、７３３ 第３翼既設制御盤
７２５、７３５ 仮設制御盤
７２６、７３６ 第１翼制御回路
７２７、７３７ 第２翼制御回路
７２８、７３８ 第３翼制御回路
７２９、７３９ 切替回路

Claims (10)

  1. 回転翼と、前記回転翼が取り付けられる翼取付部材及び該翼取付部材を回転自在に支持する軸受を有するハブと、前記回転翼及び前記ハブを有するロータ側からトルクが入力される発電機と、前記翼取付部材を回転駆動することによって前記回転翼のピッチ角を調整するピッチ駆動機構とを備えた再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法であって、
    前記ハブの前記翼取付部材と、前記回転翼の翼根部とを対向させて前記回転翼を保持させるステップと、
    前記回転翼が保持された状態で、前記ピッチ駆動機構によって前記翼取付部材を所定の角度位置まで回転させるステップと、
    前記翼取付部材を所定の角度位置に回転させた後に、前記回転翼を前記ハブに固定するステップとを備えることを特徴とする再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  2. 前記ハブの前記翼取付部材に第１の締結部が形成され、前記回転翼の翼根部に、前記第１の締結部に嵌着される第２の締結部が形成されており、
    前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記第１の締結部と前記第２の締結部とが対応する位置まで前記翼取付部材を回転させ、
    前記回転翼を前記ハブに固定するステップでは、前記第１の締結部及び前記第２の締結部によって前記回転翼を前記ハブに固定することを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  3. 前記回転翼を保持させるステップでは、前記回転翼の翼長方向が水平方向または鉛直方向となるように、前記回転翼に取り付けた紐状体によって前記回転翼を吊り下げた状態で該回転翼を保持させることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  4. 前記紐状体は、繊維ロープであることを特徴とする請求項３に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  5. 前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる電動モータと、前記電動モータに電力を供給する電源とを有しており、
    前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記電源から前記電動モータへの電力供給を開始するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  6. 前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、
    前記複数の回転翼のそれぞれに前記電動モータが設けられるとともに、複数の電動モータをそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、
    前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材の電動モータに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  7. 前記ピッチ駆動機構は、前記翼取付部材を回転させる油圧モータと、前記油圧モータに供給される作動油を加圧する油圧ポンプと、前記油圧モータ及び前記油圧ポンプの間で作動油を循環させる油圧ラインと、前記油圧ラインに設けられ、前記油圧モータへの作動油の供給を制御するバルブとを有しており、
    前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記バルブを開放して前記油圧モータへの作動油の供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  8. 前記再生エネルギー型発電装置は、前記回転翼を複数有しており、
    前記複数の回転翼のそれぞれに前記油圧モータ及び前記バルブが設けられるとともに、複数のバルブの開度をそれぞれ制御するための複数の制御回路を有する制御盤が設けられており、
    前記翼取付部材を回転させるステップの前に、前記複数の制御回路のうち、回転すべき前記翼取付部材のバルブに対応した制御回路に切り替えるステップをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  9. 前記油圧ラインに、前記油圧ポンプで加圧された作動油を蓄えるアキュムレータが接続されており、
    前記回転翼を保持させるステップの前、且つ前記再生エネルギー型発電装置の稼働時に、系統側から送電される電力によって前記油圧ポンプを駆動して加圧した高圧の作動油を前記アキュムレータに蓄えるステップをさらに備え、
    前記翼取付部材を回転させるステップでは、前記アキュムレータに蓄えられた高圧の作動油を前記油圧モータに供給することを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置の回転翼取付方法。
  10. 前記再生エネルギー型発電装置は、再生エネルギーとしての風により前記ロータを回転させ、前記ロータ側からトルクを前記発電機に入力し、該発電機において電力を生成する風力発電装置であることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置のロータ固定方法。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0916189D0 (en) * 2009-09-15 2009-10-28 Ricardo Uk Ltd Bearing for wind turbine
DK2653716T3 (en) * 2012-04-16 2015-11-23 Siemens Ag Installing / removing a hub on / from a nacelle of a wind turbine using a wing pitch angle adjustment device of the hub to orient the hub
US9638163B2 (en) 2014-02-20 2017-05-02 General Electric Company Methods and systems for removing and/or installing wind turbine rotor blades
US10113530B2 (en) 2014-02-20 2018-10-30 General Electric Company Methods and systems for removing and/or installing wind turbine rotor blades
DK2918969T3 (en) * 2014-03-12 2019-01-28 Siemens Ag Device and method for aligning two components of a wind turbine
US9651021B2 (en) 2014-09-09 2017-05-16 General Electric Company System and method for removing and/or installing a rotor blade of a wind turbine
EP3001030B1 (en) * 2014-09-26 2018-12-19 GE Renewable Technologies Wind B.V. Installing blades in a wind turbine and wind turbine lifting systems
US9821417B2 (en) 2015-05-07 2017-11-21 General Electric Company System and method for replacing a pitch bearing
US9890022B2 (en) 2015-05-07 2018-02-13 General Electric Company Method for suspending a rotor blade from a hub of a wind turbine
US10066601B2 (en) 2015-10-22 2018-09-04 General Electric Company System and method for manufacturing wind turbine rotor blades for simplified installation and removal
US10508645B2 (en) 2017-07-17 2019-12-17 General Electric Company System and method for suspending a rotor blade of a wind turbine uptower
CN107701376B (zh) * 2017-10-17 2019-05-10 西南交通大学 风机单叶片安装桨距调节方法
CN108953048B (zh) * 2018-07-25 2020-01-31 国电联合动力技术有限公司 一种潮流能发电机组及其正反转切换检测方法
DE102018127710A1 (de) * 2018-11-07 2020-05-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Antriebseinheit sowie Antriebsanordnung für eine elektrische Antriebseinheit
DE102020002452B3 (de) * 2020-04-23 2021-08-12 Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh Pitchantrieb für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben eines Pitchantriebs
CN112010169B (zh) * 2020-08-26 2023-03-03 江苏金风科技有限公司 叶片吊装工装及其液压系统
CN117401467B (zh) * 2023-12-13 2024-03-26 武汉理工大学三亚科教创新园 一种用于海洋运输工程的装卸货平台

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0215738B1 (pt) 2002-05-27 2011-12-27 mÉtodos de manipulaÇço de lÂminas de turbina de vento e montagem de referidas lÂminas sobre uma turbina de vento, sistema e unidade de agarramento para a manipulaÇço de uma lÂmina de turbina de vento.
DE10303555B4 (de) * 2003-01-29 2007-01-25 Aloys Wobben Verfahren zur kranlosen Montage eines Rotorblattes einer Windenergieanlage
WO2004092577A1 (en) * 2003-04-15 2004-10-28 Vestas Wind Systems A/S Method of servicing the outer components of a wind turbine such as the wind turbine blades and the tower with a work platform and work platform
EP1925582B1 (en) 2006-11-23 2010-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and a device for mounting of wind turbine blades
ATE471909T1 (de) 2006-11-23 2010-07-15 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur montage von windturbinenschaufeln
BRPI0806378A2 (pt) * 2007-01-24 2011-09-13 Vestas Wind Sys As método para mover um componenete de turbina eólica, tal como cubo de turbina eólica de uma posição de transporte a uma posição de montagem de turbina eólica, cubo de turbina eólica, unidade de manipulação e seu uso
DK2003333T4 (da) * 2007-06-15 2019-05-13 Siemens Ag Fremgangsmåde til montering af mindst to komponenter af en vindmølle og anvendelse af en håndteringsindretning
JP5330945B2 (ja) * 2008-10-29 2013-10-30 三菱重工業株式会社 油圧システム及びこれを備えた風力発電装置
US8092171B2 (en) * 2009-09-30 2012-01-10 General Electric Company Systems and methods for assembling a pitch assembly for use in a wind turbine
US8118552B2 (en) * 2009-10-06 2012-02-21 General Electric Company Apparatus and method for manipulating a component of a wind turbine
US20110206510A1 (en) * 2010-12-20 2011-08-25 Reinhard Langen Modular rotor blade and method for mounting a wind turbine

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