WO2006013722A1 - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006013722A1
WO2006013722A1 PCT/JP2005/013290 JP2005013290W WO2006013722A1 WO 2006013722 A1 WO2006013722 A1 WO 2006013722A1 JP 2005013290 W JP2005013290 W JP 2005013290W WO 2006013722 A1 WO2006013722 A1 WO 2006013722A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main shaft
generator
housing
generator rotor
wind turbine
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/013290
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuhiko Takaichi
Junichi Hitachi
Yukiyasu Mizuno
Tooru Minamii
Original Assignee
Yanmar Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Co., Ltd. filed Critical Yanmar Co., Ltd.
Priority to US11/659,220 priority Critical patent/US7547985B2/en
Priority to EP05762054A priority patent/EP1780409A4/en
Publication of WO2006013722A1 publication Critical patent/WO2006013722A1/ja

Links

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
    • H02K7/1838—Generators mounted in a nacelle or similar structure of a horizontal axis 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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • 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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/88—Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
    • 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
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7066—Application in combination with an electrical generator via a direct connection, i.e. a gearless transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7068—Application in combination with an electrical generator equipped with permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/50—Building or constructing in particular ways
    • F05B2230/502—Building or constructing in particular ways using existing or "off the shelf" parts, e.g. using standardised turbocharger elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a wind turbine generator that converts wind energy into electric energy, and more particularly to a technology of a wind turbine generator that includes variable pitch blades.
  • Such wind power generators include, for example, a speed increasing type in which the rotation of the wind turbine is increased by a speed increasing device using a gear mechanism to generate power, and the speed of the wind turbine is not increased.
  • a direct type that generates electricity by transmitting as it is. The latter is superior to the former in that it requires a large (large diameter) generator but eliminates the need for a speed increasing device with a complicated mechanism.
  • wind turbine generators that include a variable pitch mechanism, and the pitch angle of the blades constituting the wind turbine is changed by the variable pitch mechanism, and the rotational speed of the wind turbine is adjusted to the wind speed.
  • a wind power generator equipped with such a direct type and variable pitch mechanism a hub is supported at the tip of a main shaft, and a generator is mounted on the main shaft. in support of the rotor is known (for example, see Patent documents 1 and 2.) 0
  • Patent Document 1 JP 2002-31031 A
  • Patent Document 2 JP 2005-113823 A
  • a wind turbine generator is a structure that holds heavy objects such as windmills and generators on a tower with a predetermined height. It is inherently required to reduce the weight of the device.
  • a problem to be solved is to realize a lightweight and compact wind turbine generator that holds heavy objects such as a windmill and a generator at a predetermined height.
  • a swivel is provided at the upper end of the tower,
  • a platform is provided on the swivel
  • a spindle housing and a generator housing are provided on the stage,
  • a wind power generator in which a bearing is provided between the main shaft housing and the main shaft, wherein a hub is supported at one end of the main shaft and a generator rotor is supported at the other end.
  • the main shaft housing and the generator housing are integrated.
  • the generator rotor in the generator housing is shaped to be opened rearward, and the main shaft and the generator rotor are fixedly detachable from the rear open part. Is.
  • At least the rotary joint portion of the pitch control shaft is disposed in the rear opening portion of the generator housing.
  • a swivel is provided at the upper end of the tower
  • a platform is provided on the swivel
  • a spindle housing and a generator housing are provided on the stage,
  • a wind turbine generator provided with a bearing between the main shaft housing and the main shaft, wherein the hub is supported at one end of the main shaft and the generator rotor is supported at the other end, so that the generator rotor is supported only by the main shaft. Since it supports, the full length can be shortened. The result As a result, it becomes easy to dispose a pitch control hydraulic cylinder and the like, and further shortening of the overall length can be achieved.
  • the spindle housing and the generator housing cannot be rotated relative to each other, so that the generator housing is not required to be installed, the number of parts can be reduced, and the installation work can be simplified and the cost can be reduced.
  • the generator rotor in the generator housing has a shape that is opened rearward, and the main shaft and the generator rotor are fixedly detachably attached from the rear opening portion.
  • the generator rotor As long as the mounting plate is removed, the generator rotor is brought into contact with the main shaft from the rear of the main shaft, and the operator puts his hand into the generator rotor from the rear in such a state. Then, it is possible to fix the generator rotor to the main shaft by inserting bolts between the mounting flange portions. In addition, the wind power generator can be reduced in weight and size.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a wind turbine generator 1 to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing the structure inside the nacelle 5 of the wind turbine generator 1.
  • FIG. 3 is an enlarged side sectional view showing the periphery of the main shaft 10.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a wind turbine generator 1 to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a side sectional view showing an internal structure of a nacelle 5 of the wind turbine generator 1, and FIG. It is an enlarged side sectional view.
  • the wind power generator 1 of the present embodiment converts wind energy into rotational power by the windmill 2 and transmits the rotational power to the generator 11 directly connected to the windmill 2 through the main shaft 10. It is a device that converts electricity into electrical energy using a generator 11.
  • the wind turbine generator 1 includes a windmill 2 that converts wind energy into rotational power, a main shaft 10 that is a rotating shaft of the windmill 2, a generator 11, a main shaft 10, and a generator 11 that convert the rotational power of the windmill 2 into electrical energy.
  • the nacelle 5 accommodates the nacelle, the tower 7 that holds the nacelle 5 at a predetermined height, and the like.
  • the wind turbine 2 is composed of a plurality of blades 3 ⁇ 3 ⁇ 3 (3 in Fig. 1 in this embodiment), and the blades 3 ⁇ 3 ⁇ 3 are attached to the main shaft 10 and formed. .
  • the blade 3 is made of a lightweight material such as resin (for example, fiber reinforced plastic).
  • a variable pitch device 30 is connected to the mounting base of the blade 3 in the wind power generator 1, and the pitch angle of the blade 3 can be changed by the variable pitch device 30. The variable pitch device 30 will be described later.
  • the wind power generator 1 is provided with a turning device 60, and the turning device 60 turns the nacelle 5 so that the windmill 2 faces in the direction facing the wind direction.
  • the swivel device 60 is disposed at the upper end of the cylinder 7 and supports the swivel base 52 by a hydraulic motor 62 so as to be capable of swiveling.
  • the swivel base 52 has a gantry 6 on its upper surface.
  • a stay 50 that supports the spindle housing 40, a hydraulic cylinder 34 that serves as a driving means for the variable pitch device 30, and a hydraulic motor 62 are operated.
  • a hydraulic unit (not shown), a nacelle 5 and the like are installed.
  • the actuator is not limited to the hydraulic cylinder 34, but may be a direct acting type actuator that may be an electric cylinder, an air cylinder, a solenoid, or the like.
  • the hydraulic motor 62 may be an electric motor.
  • a main shaft housing 40, a generator housing 20, and the like are accommodated in the nacelle 5, in addition to the main shaft 10 and the generator 11, a main shaft housing 40, a generator housing 20, and the like are accommodated.
  • the main shaft 10 accommodates the variable pitch device 30 in the front (leftward in FIG. 2), and is a housing (becomes a hub for blades 3.
  • a generator rotor 12 having a permanent magnet 14 and the like is fixed around the rear.
  • the blade 3 is connected to the variable pitch device 30 and is configured to control the pitch angle as will be described later.
  • the nacelle 5 includes a front nacelle 5b that rotates together with the blades 3, 3, and 3, and a rear nacelle 5c that is fixed to the swivel base 52 via a stay 51 and the like and does not rotate with the blade 3.
  • the generator rotor 12 behind the main shaft 10 is covered by a rear force generator housing 20, and the main shaft 10 covers the main shaft 10 in front of the generator housing 20.
  • a housing 40 is provided.
  • the main shaft 10 is formed in a substantially cylindrical shape, has a flange portion formed at the front portion, and is fixed to the rear surface of the hub 29 with bolts or the like. Reinforcing ribs 24 and 24 are attached to the main shaft housing 40, and a large number of heat radiation fins 25 to 25 are projected from the outer periphery of the generator housing 20! /.
  • a wide flange portion 40b is provided at the rear portion of the spindle housing 40 so that the diameter of the generator housing 20 disposed behind the outer diameter of the flange portion 40b is substantially the same. Is formed. Then, a flange portion 40c for mounting a bolt or the like is formed on the outer periphery of the flange portion 40b at the rear portion of the spindle housing 40, and a mounting flange portion 20b is also formed at the front portion of the generator housing 20.
  • the spindle housing 40 and the generator housing 20 are integrated and fixed by fixing the flange portions 40c′20b with bolts or the like.
  • the spindle housing 40 is fixed by being sandwiched from left and right by stays 50 and 50 fixed on the frame 6 by bolts.
  • the support structure of the spindle housing 40 may be a structure that is sandwiched from the left and right, or may be a method that is fixed on the stays 50 and 50.
  • the stays 50 and 50 may be integrated with the spindle housing 40.
  • a flange portion 20c is formed at the rear portion of the generator housing 20, and the mounting plate 21 generates power by fixing the flange portion 20c and the flange portion 21b formed around the mounting plate 21 with bolts or the like. The rear part of the space inside the machine housing 20 is blocked.
  • the mounting plate 21 is formed in a substantially disk shape, and a cylinder through hole 21c is formed at the center so as to be able to pass through a hydraulic cylinder 34 described later.
  • the main shaft housing 40 and the generator housing 20 are integrated, the main shaft housing 40 and the generator housing 20 cannot be rotated relative to each other, and an installation foot or the like of the generator housing 20 is prevented. It becomes unnecessary, the number of parts can be reduced, and the installation work can be simplified and the cost can be reduced.
  • the generator 11 includes a generator rotor 12 that is fixed to the rear portion of the main shaft 10 with bolts and the like, and a stator 13 that is opposed to the outside of the generator rotor 12 at a predetermined interval. It is made.
  • a wide flange portion 12b is provided on the inner periphery of the front portion of the generator rotor 12.
  • An attachment flange portion 12c for penetrating the bolt 55 is formed on the inner periphery of the flange portion 12b, and an attachment flange portion 10b is formed at the rear portion of the main shaft 10.
  • the main shaft 10 and the generator rotor 12 are integrated together by fixing the mounting flange portions 10b'12c with bolts 55 or the like.
  • the generator rotor 12 has a short cylindrical shape with the rear opened.
  • the generator rotor 12 can be fixed to the main shaft 10 by inserting bolts into the mounting flange portions 10b and 12c.
  • the generator rotor 12 in the generator housing 20 is shaped to be opened rearward, and the rear opening force is also fixed so that the main shaft 10 and the generator rotor 12 are detachably attached.
  • the generator rotor 12 contacts the spindle from the rear of the spindle 10.
  • the operator puts his hand into the generator rotor 12 from the rear and inserts bolts into the mounting flange portions 10b and 12c to form the generator rotor. 12 can be fixed to the main shaft 10.
  • the wind power generator 1 can be reduced in weight and out of comparator.
  • Permanent magnets 14 are fixed around the generator rotor 12, the stator 13 fixed on the inner periphery of the generator housing 20 is formed of a coil, and the generator 11 is a permanent magnet type. This is a synchronous generator configuration. In addition to this, a force coil type N-type induction generator may be used. Thus, by increasing the diameter of the generator rotor 12, it is not necessary to increase the speed of the power generation by a speed increasing device using a complicated mechanism such as a gear mechanism, and transmit the rotation of the windmill 2 as it is. Power generation.
  • the generator rotor 12 may be configured by a coil.
  • the main shaft housing 40 is disposed on the outer periphery of the main shaft 10 at a predetermined distance from the main shaft 10, and the main shaft 10 is covered with the main shaft housing 40. As described above, the generator rotor 12 cannot rotate relative to the main shaft 10, and rotates together with the main shaft 10 by the rotation of the windmill 2.
  • stator 13 is fixed to the inner surface of the generator housing 20 fixed to the main shaft housing 40 supported by the stay 50 fixed to the gantry 6! Even if the generator rotor 12 rotates, it does not rotate.
  • the generator housing 20 is attached to cover the main shaft 10 so as to cover the generator rotor 12 attached to the main shaft 10, and the main shaft 10 and the generator rotor 12 are connected to the main shaft 10.
  • the housing 40 and the generator housing 20 are configured to be rotatable relative to each other.
  • the generator housing 20, the stator 13, and the mounting plate 21 are symmetrical with respect to the rotation axis (axial center) of the generator rotor 12 as a whole.
  • the shape of the generator housing 20 need not be particularly symmetric as long as the stator 13 attached to the generator housing 20 is symmetric with respect to the axis of the main shaft 10.
  • a hydraulic cylinder 34 for controlling the variable pitch device 30 is passed through the center of the mounting plate 21, and the hydraulic cylinder 34 is attached to the mounting plate 21 with bolts or the like. It is fixed. Since the hydraulic cylinder 34 is fixed to the mounting plate 21, it does not rotate even if the main shaft 10 or the generator rotor 12 rotates.
  • the main shaft 10 and the generator rotor 12 are mounted through the main shaft housing 40 and the generator housing 20, and front and rear (axial direction) both sides of the main shaft housing 40. It is supported via a part bearing 15 and a rear bearing 16. Since the main shaft 10 is supported via the bearings 15 and 16 in this way, the main shaft 10 and the generator rotor 12 can rotate relative to the main shaft housing 40 and the generator housing 20. . Since it comprised in this way, if the windmill 2 receives a wind, the main axis
  • the rotation of the windmill 2 is transmitted to the main shaft 10 without being accelerated by a speed increasing device using a gear mechanism or the like to generate electric power.
  • the generator 11 is a low speed type and has a large diameter
  • the diameters of the main shaft 10 and the generator rotor 12 are larger than when the speed increasing device is provided.
  • the strength can be maintained even if the thickness of the main shaft 10 and the generator rotor 12 is reduced.
  • the main shaft 10 can be reduced in weight. Then, the space behind the main shaft 10 and formed in the shortened shaft of the main shaft 10 and in the generator housing 20 is effectively utilized as follows.
  • the hub 29, the main shaft 10, and the generator rotor 12 have a stepped cylindrical shape having a space inside.
  • the hydraulic cylinder 34, the arm 31, the link 32, the rod bearing portion 33, the pitch control shaft 37, and the like constituting the variable pitch device 30 are accommodated, so that the inside of the main shaft 10 and the rear of the main shaft 10 are accommodated.
  • the effective use of the space is planned.
  • the front end surface of the main shaft 10 is configured such that the disk 53 is detachable with bolts or the like so that it can be opened for machining, assembly and maintenance.
  • a plurality of blades 3, 3, 3 are attached to a hub 29 fixed in front of the main shaft 10.
  • the hub 29 is formed with a plurality of openings 29b ′ 29b ′...
  • a shank 4 that connects the main shaft 10 and the blade 3 is inserted into the opening 29b, and the shank 4 is rotatably supported by the main shaft 10 via a bearing 41.
  • the blade 3 is connected to one end side of the shank 4 (the side protruding outward from the main shaft 10).
  • the blade 3 is rotatable with respect to the main shaft 10. Thereby, the pitch angle of the blade 3 can be changed by rotating the shank 4.
  • the pitch angle of the blade 3 is changed by the variable pitch device 30.
  • the variable pitch device 30 is provided to change the pitch angle of the blade 3 to adjust the rotation speed of the wind turbine 2 to a rotation speed suitable for the generator 11 according to the wind speed.
  • the device 30 is provided with an arm 31, a link 32, a rod bearing rod 33, a hydraulic cylinder 34, a pitch control shaft 37, and the like.
  • the variable pitch device 30 is operated by a hydraulic unit.
  • One end of the arm 31 is connected and fixed to one end of the shank 4 (the nove 29 side) at a position where the rotational axial force of the shank 4 is also eccentric, and the other end of the arm 31 is connected to one end of the link 32. It is pivoted. Furthermore, the other end side of the link 32 is pivotally supported by the tip end portion 37b of the pitch control shaft 37.
  • the link 32 may be provided with a turnbuckle or the like so that the length can be adjusted.
  • the pitch control shaft 37 is arranged on the extension line of the rod 34a of the hydraulic cylinder 34 so as to extend in the same direction as the rod 34a via the rod bearing portion 33.
  • the rod bearing portion 33 is constituted by a thrust bearing or the like, and the rod bearing portion 33 is attached to the tip end of the rod 34a. In this way, the pitch control shaft 37 is attached so as to be able to move in the axial direction of the pitch control shaft 37 so as to be rotatable relative to the rod 34a.
  • the hydraulic cylinder 34 is disposed along the axis of the main shaft 10. That is, the stator 1 3, generator rotor 12, main shaft 10, hydraulic cylinder 34, and pitch control shaft 37 are on the same axis. It is arranged.
  • the hydraulic cylinder 34 has a rear portion fixed to the mounting plate 21 described above, and is attached to the generator housing 20 via the mounting plate 21. Therefore, even if the windmill 2 rotates, the hydraulic cylinder 34 and the rod 34a do not rotate. On the other hand, the pitch control shaft 37, the link 32, and the arm 31 rotate with the rotation of the windmill 2.
  • the main shaft 10, the generator rotor 12, the arm 31, the link 32, and the pitch control shaft 37 rotate as the windmill 2 rotates.
  • the spindle housing 40, the generator housing 20, the stator 13, the mounting plate 21, the hydraulic cylinder 34, and the rod 34a do not rotate even when the windmill 2 rotates.
  • the nacelle 5 can be shortened.
  • the installation of the pitch control hydraulic cylinder 34 and the arrangement of related mechanisms are not restricted, and the installation work can be simplified.
  • the present invention realizes a light weight and compact size of a wind power generator that holds heavy objects such as a windmill and a generator at a predetermined height.

Abstract

　主軸上に発電機回転子を支持しているため、主軸を長く設計しなければならず、重量が重くなり且つ組み立て性が悪いという不具合があった。風力発電装置は、風車や発電機等の重量物を所定の高さのタワー上に保持する構造であるため、できる限り風力発電装置の軽量化を図ることが本来的に要請される。 　主軸１０の一端部にハブ２９を支持し、多端部に発電機回転子１２を支持し、主軸ハウジング４０と発電機ハウジング２０を一体化し、前記主軸１０後部に固設した発電機回転子１２を後方に開放した形状にし、該後方開放部から主軸１０と発電機回転子１２を脱着可能に固設し、発電機ハウジング２０の後方開放部に少なくともピッチ制御軸３７の回転継手部３３を配置した。

Description

風力発電装置
技術分野
[0001] 本発明は、風力エネルギーを電気エネルギーに変換する風力発電装置に関し、特 に可変のピッチ翼を具備する風力発電装置の技術に関する。
背景技術
[0002] 従来より、風力発電装置として、風力エネルギーを、風車を介して、回転動力に変 換し、この回転動力を風車と連結される発電機に伝達して、伝達された回転動力を 発電機により電気エネルギーに変換するものが知られている。
このような風力発電装置には、例えば、風車の回転を、歯車機構を用いた増速装 置により、増速して発電を行う増速タイプのものと、風車の回転を増速することなくそ のまま伝達して発電を行うダイレクトタイプのものとがある。後者は、前者と比べて、大 型 (大径)の発電機が必要ではあるが、複雑な機構の増速装置が不要となる点で優 れている。
[0003] また、風力発電装置には可変ピッチ機構を備えるタイプのものがあり、可変ピッチ機 構によって風車を構成するブレードのピッチ角度を変更して、風速に合わせて風車 の回転数を発電機にとって好適な回転数に調節するようにしたもの力 知られている このようなダイレクトタイプ且つ可変ピッチ機構を備える風力発電装置としては、主 軸の先端にハブを支持し、該主軸上に発電機回転子を支持するものが知られている (例えば、特許文献 1及び特許文献 2参照。 )0
特許文献 1 :特開 2002— 31031号公報
特許文献 2：特開 2005 - 113823号公報
[0004] しかし、特許文献 1及び特許文献 2に開示されている発電機においては、主軸上に 発電機回転子を支持しているため、主軸を長く設計しなければならず、重量が重くな り且つ組み立て性が悪いという不具合があった。風力発電装置は、風車や発電機等 の重量物を所定の高さのタワー上に保持する構造であるため、できる限り風力発電 装置の軽量ィ匕を図ることが本来的に要請される。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 解決しょうとする課題は、風車や発電機等の重量物を所定の高さに保持する風力 発電装置の軽量ィ匕及びコンパクトィ匕を実現することである。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の風力発電装置においては、タワー上端に旋回台を設け、
該旋回台上に架台を設け、
該架台上にステーを設け、
該ステ一上に主軸ハウジングと発電機ハウジングを設け、
該主軸ハウジングと主軸間に軸受けを設けた風力発電装置であって、 主軸の一端部にハブを支持し、他端部に発電機回転子を支持したものである。
[0007] また、本発明の風力発電装置においては、前記主軸ハウジングと前記発電機ハウ ジングを一体ィ匕したものである。
[0008] また、本発明の風力発電装置においては、前記発電機ハウジング内の発電機回転 子を後方に開放した形状にし、該後方開放部から主軸と発電機回転子を脱着可能 に固設したものである。
[0009] また、本発明の風力発電装置においては、発電機ハウジングの後方開放部に少な くともピッチ制御軸の回転継手部を配置したものである。
発明の効果
[0010] 即ち、本発明の風力発電装置においては、タワー上端に旋回台を設け、
該旋回台上に架台を設け、
該架台上にステーを設け、
該ステ一上に主軸ハウジングと発電機ハウジングを設け、
該主軸ハウジングと主軸間に軸受けを設けた風力発電装置であって、 主軸の一端部にハブを支持し、他端部に発電機回転子を支持したので、 該発電機回転子を主軸のみで支持するため、全長を短縮することができる。その結 果、ピッチ制御用油圧シリンダ等の配設が容易なものとなり、さらなる全長の短縮ィ匕を 図ることができる。
[0011] また、前記主軸ハウジングと前記発電機ハウジングを一体ィ匕したので、
主軸ハウジングと発電機ハウジングとが相対回転不能となり、発電機ハウジングの 据付足等が不要となり、部品点数を減らすことができ、取り付け作業の簡素化とコスト ダウンを実現できる。
[0012] また、前記発電機ハウジング内の発電機回転子を後方に開放した形状にし、該後 方開放部から主軸と発電機回転子を脱着可能に固設したので、
取り付け板さえ外しておけば、主軸の後方から発電機回転子を主軸に当接させ、そ のように当接させた状態で、作業者が後方から発電機回転子の中に手を入れて、前 記取り付け用フランジ部同士にボルトを嵌入して発電機回転子を主軸に固設すること が可能となる。カロえて、風力発電装置の軽量化とコンパクト化も実現できる。
[0013] また、発電機ハウジングの後方開放部に少なくともピッチ制御軸の回転継手部を配 置したので、
該ピッチ制御機構の一部を該発電機ハウジング内部へ配設することが容易になり、 ナセル全長の短縮ィ匕が可能となる。また、該発電機ハウジングの後方が開放された 構造であるため、ピッチ制御用油圧シリンダの取り付けや関連機構などの配置が制 約を受けず、取り付け作業の簡素化が実現できる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]図 1は本発明を適用する風力発電装置 1の一実施例を示す正面図。
[図 2]風力発電装置 1のナセル 5内部の構造を示す側面断面図。
[図 3]主軸 10周辺を示した拡大側面断面図。
符号の説明
[0015] 1 風力発電装置
10 主軸
12 発電機回転子
13 固定子
20 発電機ハウジング 29 ハブ
33 ロッド軸受け部（回転継手部）
37 ピッチ制御軸
40 主軸ハウジング
発明を実施するための最良の形態
[0016] 次に、発明の実施の形態を説明する。
図 1は本発明を適用する風力発電装置 1の一実施例を示す正面図、図 2は風力発 電装置 1のナセル 5内部の構造を示す側面断面図、図 3は主軸 10周辺を示した拡大 側面断面図である。
[0017] 風力発電装置 1の概略構成について、図 1、図 2を用いて説明する。
本実施例の風力発電装置 1は、風力エネルギーを風車 2により回転動力に変換し て、該回転動力を主軸 10によって該風車 2と直結する発電機 11に伝達し、伝達され た回転動力を該発電機 11により電気エネルギーに変換する装置であ る。風力発電 装置 1は、風力エネルギーを回転動力に変換する風車 2と、該風車 2の回転軸である 主軸 10、風車 2の回転動力を電気エネルギーに変換する発電機 11、主軸 10および 発電機 11を収容するナセル 5、該ナセル 5を所定の高さに保持するタワー 7等により 構成される。
[0018] 風車 2は、複数枚 (本実施例の図 1では、 3枚）のブレード 3 · 3 · 3からなり、該ブレー ド 3 · 3 · 3が主軸 10に取り付けられて形成されている。ブレード 3は、榭脂（例えば、繊 維強化プラスチック)等の軽量な材質力 なる。風力発電装置 1には、ブレード 3の取 り付け基部に可変ピッチ装置 30が連結され、該可変ピッチ装置 30によりブレード 3の ピッチ角度を変更することができる。該可変ピッチ装置 30については、後述する。
[0019] また、風力発電装置 1には旋回装置 60が備えられ、該旋回装置 60によりナセル 5 を旋回させて、風車 2を風向きに対して向い合う方向へ向ける。旋回装置 60は、タヮ 一 7上端に配設されるものであり、油圧モータ 62によって旋回台 52を旋回可能に支 持するものである。旋回台 52はその上面に架台 6を配設して 、る
架台 6上には、主軸ハウジング 40を支持するステー 50や、可変ピッチ装置 30の駆 動手段となるァクチユエータとしての油圧シリンダー 34や油圧モータ 62を作動するた めの図示しない油圧ユニットや、ナセル 5等が設置されている。なお、前記ァクチユエ ータは油圧シリンダー 34に限定するものではなぐ電動シリンダーやエアシリンダー やソレノイド等であってもよぐ直動型のァクチユエータであればよい。また、前記油圧 モータ 62は、電動モータであっても良い。
[0020] 次に、ナセル 5内部の構造について、図 2及び図 3を用いて説明する。
ナセル 5内部には、主軸 10、発電機 11に加えて、主軸ハウジング 40や、発電機ハ ウジング 20等が収容されている。そして、主軸 10には、前方（図 2において左方向） に、可変ピッチ装置 30を収容して 、るハウジング (後述するブレード 3 · 3 · 3のハブと なるため、以下ハブとする。） 29が、後方には、周囲に永久磁石 14等を備えた発電 機回転子 12が、固設されている。可変ピッチ装置 30にはブレード 3が連結されており 、後述するようにピッチ角を制御できるように構成されて 、る。
ナセル 5は、ブレード 3 · 3 · 3と共に回転する前部ナセル 5bと、ステー 51等を介して 旋回台 52に固設されてブレード 3と共に回転しない後部ナセル 5cとによって構成さ れている。
[0021] 主軸 10後方の発電機回転子 12は、図 2に示すように、後方力 発電機ハウジング 20によって覆われており、該発電機ハウジング 20の前方には前記主軸 10を覆うよう に主軸ハウジング 40が配設されて 、る。
主軸 10は、略円筒形に形成されており、前部にフランジ部が形成されて、ボルト等 によってハブ 29の後面に固設されている。そして、主軸ハウジング 40には補強用の リブ 24 · 24が取り付けられており、発電機ハウジング 20の外周には多数の放熱用の フィン 25 - 25 · · ·が突設されて!/、る。
[0022] 主軸ハウジング 40の後部には、幅広のフランジ部 40bが設けられており、該フラン ジ部 40bの外周の径カ 後方に配設される発電機ハウジング 20の径と略同じになる ように形成されている。そして、主軸ハウジング 40の後部のフランジ部 40bのさらに外 周にボルト等を嵌入するための取り付け用フランジ部 40cを形成し、発電機ハウジン グ 20の前部にも取り付け用フランジ部 20bを形成し、該フランジ部同士 40c ' 20bを ボルト等で固定することによって、主軸ハウジング 40と発電機ハウジング 20を一体化 して固設している。 主軸ハウジング 40は架台 6上にボルトによって固設されたステー 50 · 50によって、 左右からはさまれて固設されている。主軸ハウジング 40の支持構成は、左右から挟 まれるような構成でも良いし、ステー 50 · 50の上に載せるように固設する方法でも良 い。あるいは、ステー 50 · 50が主軸ハウジング 40と一体となっていても良い。
発電機ハウジング 20後部にはフランジ部 20cが形成されており、該フランジ部 20c と取り付け板 21の周囲に形成されたフランジ部 21bとをボルト等で固定することによ つて、取り付け板 21が発電機ハウジング 20内の空間の後部を塞いでいる。取り付け 板 21は、略円盤形状に形成されており、後述する油圧シリンダー 34を貫通できるよう に中央部にシリンダ貫通孔 21cが形成されている。
[0023] このように、前記主軸ハウジング 40と前記発電機ハウジング 20を一体化したので、 該主軸ハウジング 40と該発電機ハウジング 20とが相対回転不能となり、発電機ハ ウジング 20の据付足等が不要となり、部品点数を減らすことができ、取り付け作業の 簡素化とコストダウンを実現できる。
[0024] 発電機 11は、主軸 10後部にボルト等によって固定される発電機回転子 12と、該発 電機回転子 12の外側に所定の間隔を隔てて対向配置される固定子 13とによって構 成されている。発電機回転子 12の前部には、内周に幅広のフランジ部 12bが設けら れている。そして、該フランジ部 12bのさらに内周にボルト 55を貫通するための取り付 け用フランジ部 12cが形成され、主軸 10の後部に取り付け用フランジ部 10bが形成 される。該取り付け用フランジ部同士 10b ' 12cをボルト 55等で固定することによって 、主軸 10と発電機回転子 12を一体ィ匕している。このように、発電機回転子 12の形状 は、後方を開放した短筒形状となっている。
そのため、取り付け板 21を外していれば、主軸 10の後方から発電機回転子 12を 主軸に当接させ、そのように当接させた状態で、作業者が後方力も発電機回転子 12 の中に手を入れて、前記取り付け用フランジ部同士 10b · 12cにボルトを嵌入して発 電機回転子 12を主軸 10に固設することが可能となる。
[0025] このように、前記発電機ハウジング 20内の発電機回転子 12を後方に開放した形状 にし、該後方開放部力も主軸 10と発電機回転子 12を脱着可能に固設したので、 取り付け板 21さえ外していれば、主軸 10の後方から発電機回転子 12を主軸に当 接させ、そのように当接させた状態で、作業者が後方から発電機回転子 12の中に手 を入れて、前記取り付け用フランジ部同士 10b · 12cにボルトを嵌入して発電機回転 子 12を主軸 10に固設することが可能となる。カロえて、風力発電装置 1の軽量化とコン パ外化も実現できる。
[0026] 発電機回転子 12の周囲には永久磁石 14が固設され、発電機ハウジング 20の内 周に固設された固定子 13はコイルで構成されており、発電機 11は永久磁石型の同 期発電機の構成となっている。この他に、力ゴ型ゃ卷線型誘導発電体でも良い。 このように、発電機回転子 12の径を大きくしたことにより、歯車機構等の複雑な機構 を用いた増速装置によって増速して発電を行う必要がなくなり、風車 2の回転をその まま伝達して発電を行うことができる。なお、発電機回転子 12に永久磁石 14を固設 する構成に替えて、発電機回転子 12をコイルで構成してもよい。
[0027] 前記主軸ハウジング 40は、主軸 10の外周に主軸 10と所定の間隔を隔てて、配設 されており、主軸 10が主軸ハウジング 40に覆われているような構成となっている。そ して前述のように、発電機回転子 12は、主軸 10に対して相対回転不能となっており 、風車 2の回転により主軸 10とともに回転する。
一方、固定子 13は、架台 6に固定されたステー 50によって支持されている主軸ハ ウジング 40に固定された発電機ハウジング 20の内面に固定されて!/ヽるため、風車 2 や主軸 10や発電機回転子 12が回転しても、回転しな 、ようになって 、る。
このように、発電機ハウジング 20は主軸 10に取り付けられる発電機回転子 12を覆 うように、主軸ハウジング 40は主軸 10を覆うように取り付けられており、主軸 10と発電 機回転子 12が主軸ハウジング 40と発電機ハウジング 20に相対回転可能に構成され ている。
[0028] 前述のように、発電機ハウジング 20、固定子 13、取り付け板 21は、全体として発電 機回転子 12の回転軸 (軸心）に関して対称的な形状となっている。ただし、発電機ハ ウジング 20に取り付けられる固定子 13が主軸 10の軸心に関して対称的であればよ ぐ発電機ハウジング 20の形状自体は特に対称的である必要はない。
そして、取り付け板 21の中央部には、可変ピッチ装置 30を制御するための、油圧 シリンダー 34が貫通されており、該油圧シリンダー 34は取り付け板 21にボルト等で 固設されている。油圧シリンダー 34は取り付け板 21に固設されているため、主軸 10 や発電機回転子 12が回転しても回転しな 、ようになって 、る。
[0029] 以上のような構成で、主軸 10及び発電機回転子 12は、主軸ハウジング 40及び発 電機ハウジング 20を貫通して取り付けられるとともに、該主軸ハウジング 40の前後（ 軸心方向）両側で前部軸受け 15と後部軸受け 16を介して支持されている。このよう に、軸受け 15 · 16を介して、主軸 10を支持しているため、主軸 10と発電機回転子 12 は、主軸ハウジング 40と発電機ハウジング 20に対して、相対回転可能となっている。 このように構成したので、風車 2が風を受けると、主軸 10が回転する。これにより、主 軸 10に固定された発電機回転子 12が、発電機ハウジング 20に固定された固定子 1 3に対して回転し、発電機回転子 12と固定子 13との間にて発電が行われる。つまり、 風車 2によって風力エネルギーから変換された回転動力が主軸 10に伝達され、この 回転動力が発電機 11によって電気エネルギーに変換される。
[0030] 次に、主軸 10内部の構造について図 3を参照しながら説明する。
本実施例では、風車 2の回転を、歯車機構を用いた増速装置等により増速すること なぐ主軸 10に伝えて発電するようにしている。このため、発電機 11は低速タイプと なり、大径となるため、主軸 10や発電機回転子 12の径は、増速装置を備える場合に 比べて大きなものとなっている。このように、主軸 10や発電機回転子 12を大径化する ことにより、主軸 10や発電機回転子 12の肉厚を薄くしても、その強度を保つことがで きる。この主軸 10の薄肉化と、前述の主軸 10の短縮化によって、主軸 10の軽量化を 図ることができる。そして、主軸 10の短縮ィ匕により形成される、主軸 10の後方であり 且つ発電機ハウジング 20内の空間を、以下のように有効的に活用することとしている
[0031] 前述したように、ハブ 29と主軸 10と発電機回転子 12は内部に空間を有する段付き 円筒状となっている。この空間内に、可変ピッチ装置 30を構成する油圧シリンダー 3 4、アーム 31、リンク 32、ロッド軸受け部 33、ピッチ制御軸 37等が収容されることによ つて、該主軸 10内部や主軸 10後方の空間の有効活用を図ることとしている。なお、 主軸 10の前端面は、加工 ·組み立ておよびメンテナンスに開口できるように、円盤 53 をボルト等によって脱着自在に構成されて 、る。 [0032] 主軸 10の前方に固設されるハブ 29には、複数枚のブレード 3 · 3 · 3が取り付けられ る。このため、ハブ 29には、ブレード 3 · 3 · 3を取り付けるための複数（ブレード 3の枚 数と同数）の開口部 29b ' 29b ' · ·が形成されている。この開口部 29bに、主軸 10とブ レード 3とを接続するシャンク 4が挿入され、該シャンク 4が軸受 41を介して主軸 10に 回動可能に支持されている。そして、シャンク 4の一端側（主軸 10から外方へ突出し た側）にブレード 3が連結されている。
このように、シャンク 4が主軸 10に回動可能に取り付けられているため、ブレード 3が 主軸 10に対して回動可能となっている。これにより、シャンク 4を回動させることで、ブ レード 3のピッチ角度を変更できる。
[0033] このようなブレード 3のピッチ角度の変更は、可変ピッチ装置 30によって行われる。
可変ピッチ装置 30はブレード 3のピッチ角度を変更して、風速に合わせて風車 2の回 転数を発電機 11にとつて好適な回転数に調節するために設けられており、該可変ピ ツチ装置 30〖こは、アーム 31と、リンク 32と、ロッド軸受け咅 33と、油圧シリンダー 34と 、ピッチ制御軸 37等が備えられている。ここで、可変ピッチ装置 30は油圧ユニットに より作動される。
[0034] 可変ピッチ装置 30によるブレード 3のピッチ角度の変更について説明する。
前記シャンク 4の一端側 (ノヽブ 29側）にはアーム 31の一端側がシャンク 4の回転軸 心力も偏心した位置に連結固定されており、該アーム 31の他端側はリンク 32の一端 側に枢結されている。さらに、リンク 32の他端側はピッチ制御軸 37の先端部 37bに 回動自在に枢支されている。なお、リンク 32にターンバックル等を取り付けて長さ調 節可能に構成としてもよい。
ピッチ制御軸 37は、油圧シリンダー 34のロッド 34aの延長線上に、ロッド軸受け部 3 3を介して、ロッド 34aと同方向に伸びるように配設されている。ロッド軸受け部 33はス ラストベアリング等で構成されており、該ロッド軸受け部 33がロッド 34aの先端部に取 り付けられている。このように、ピッチ制御軸 37は、ロッド 34aに対して相対回転可能 に、ピッチ制御軸 37の軸心方向に移動できるように取り付けられて 、る。
[0035] 油圧シリンダー 34は、該主軸 10の軸心に沿って配設されている。つまり、固定子 1 3、発電機回転子 12、主軸 10、油圧シリンダー 34、ピッチ制御軸 37を同一軸心上に 配置している。
該油圧シリンダー 34は、その後部が前述した取り付け板 21に固定されており、該 取り付け板 21を介して発電機ハウジング 20に取り付けられている。したがって、風車 2が回転しても油圧シリンダー 34およびロッド 34aは回転しない。これに対して、ピッ チ制御軸 37、リンク 32、アーム 31は、風車 2の回転とともに回転する。
[0036] このような構成で、油圧シリンダー 34が伸縮すると、これに伴ってロッド軸受け部 33 力 油圧シリンダー 34の軸方向（主軸 10の軸心方向）に沿って移動する。これにより 、ピッチ制御軸 37が移動し、ピッチ制御軸 37の先端部 37bに枢支されているリンク 3 2とともに、アーム 31が回動する。この結果、シャンク 4とともにブレード 3がシャンク 4 の軸心を軸として回動する。なお、主軸 10の内面には、ピッチ制御軸 37が制御軸ガ イド 36 · 38によって支持されており、該制御軸ガイド 36 · 38がピッチ制御軸 37の移 動を案内するように設けられて 、る。
以上のようなナセル 5内部においては、主軸 10、発電機回転子 12、アーム 31、リン ク 32、ピッチ制御軸 37が、風車 2の回転とともに回転する。一方、主軸ハウジング 40 、発電機ハウジング 20、固定子 13、取り付け板 21、油圧シリンダー 34及びロッド 34a は、風車 2が回転しても回転しない。
[0037] このように、発電機ハウジング 20の後方開放部に少なくともピッチ制御軸 37の回転 継手部 33を配置したので、
ナセル 5全長の短縮ィ匕が可能となる。また、後方を開放した構造であるため、ピッチ 制御用油圧シリンダー 34の取り付けや関連機構などの配置が制約を受けず、取り付 け作業の簡素化が実現できる。
産業上の利用可能性
[0038] 本発明は、風車や発電機等の重量物を所定の高さに保持する風力発電装置の軽 量ィ匕及びコンパクトィ匕を実現するものである。

Claims

請求の範囲
[1] タワー上端に旋回台を設け、
該旋回台上に架台を設け、
該架台上にステーを設け、
該ステ一上に主軸ハウジングと発電機ハウジングを設け、
該主軸ハウジングと主軸間に軸受けを設けた風力発電装置であって、 主軸の一端部にハブを支持し、他端部に発電機回転子を支持した、 ことを特徴とする風力発電装置。
[2] 前記主軸ハウジングと前記発電機ハウジングを一体ィ匕した、
ことを特徴とする請求項 1に記載の風力発電装置。
[3] 前記主軸後部に固設した発電機回転子を後方に開放した形状にし、該後方開放 部から主軸と発電機回転子を脱着可能に固設した、
ことを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の風力発電装置。
[4] 発電機ハウジングの後方開放部に少なくともピッチ制御軸の回転継手部を配置し た、ことを特徴とする請求項 3に記載の風力発電装置。
PCT/JP2005/013290 2004-08-02 2005-07-20 風力発電装置 WO2006013722A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/659,220 US7547985B2 (en) 2004-08-02 2005-07-20 Wind turbine apparatus
EP05762054A EP1780409A4 (en) 2004-08-02 2005-07-20 WIND TURBINE DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-225604 2004-08-02
JP2004225604A JP2006046107A (ja) 2004-08-02 2004-08-02 風力発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006013722A1 true WO2006013722A1 (ja) 2006-02-09

Family

ID=35787015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/013290 WO2006013722A1 (ja) 2004-08-02 2005-07-20 風力発電装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7547985B2 (ja)
EP (1) EP1780409A4 (ja)
JP (1) JP2006046107A (ja)
CN (1) CN101014767A (ja)
WO (1) WO2006013722A1 (ja)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010140848A2 (ko) * 2009-06-04 2010-12-09 유니슨 주식회사 타워 상부 고정형 발전기를 갖는 풍력발전기
US7936102B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Wilic S.Ar.L Magnet holder for permanent magnet rotors of rotating machines
US7946591B2 (en) 2005-09-21 2011-05-24 Wilic S.Ar.L. Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement
JP2011529150A (ja) * 2008-07-24 2011-12-01 アンドレス セナヤルグ 風力発電機
US8120198B2 (en) 2008-07-23 2012-02-21 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine
US8274170B2 (en) 2009-04-09 2012-09-25 Willic S.A.R.L. Wind power turbine including a cable bundle guide device
US20120274074A1 (en) * 2008-12-19 2012-11-01 Robert Bosch Gmbh Continuous-Flow Power Installation
US8310122B2 (en) 2005-11-29 2012-11-13 Wilic S.A.R.L. Core plate stack assembly for permanent magnet rotor or rotating machines
US8319362B2 (en) 2008-11-12 2012-11-27 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine with a cooling system
US8358189B2 (en) 2009-08-07 2013-01-22 Willic S.Ar.L. Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8410623B2 (en) 2009-06-10 2013-04-02 Wilic S. AR. L. Wind power electricity generating system and relative control method
US8492919B2 (en) 2008-06-19 2013-07-23 Wilic S.Ar.L. Wind power generator equipped with a cooling system
US8541902B2 (en) 2010-02-04 2013-09-24 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator cooling system and method and wind power turbine comprising such a cooling system
US8618689B2 (en) 2009-11-23 2013-12-31 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for generating electric energy
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
US8669685B2 (en) 2008-11-13 2014-03-11 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for producing electric energy
JP2014526006A (ja) * 2011-11-30 2014-10-02 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置及びその油圧ポンプ取付方法
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8937397B2 (en) 2010-03-30 2015-01-20 Wilic S.A.R.L. Wind power turbine and method of removing a bearing from a wind power turbine
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8975770B2 (en) 2010-04-22 2015-03-10 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator and wind power turbine equipped with an electric generator
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100695012B1 (ko) * 2006-03-24 2007-03-14 유니슨 주식회사 풍력 발전기
DE102007014861B4 (de) * 2007-03-26 2015-07-30 Senvion Se Verbindung von Bauteilen einer Windenergieanlage
ES2343822B1 (es) * 2007-05-07 2011-05-18 M.Torres Olvega Industrial, S.L. Mejoras en la disposicioon estructural de aerogeneradores.
EP1995453B1 (en) * 2007-05-25 2009-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Device for the adjustment of the pitch of a rotor blade of a wind turbine
EP2153062B1 (en) * 2007-05-31 2010-12-01 Vestas Wind Systems A/S A method for operating a wind turbine, a wind turbine and use of the method
EP2014917B1 (en) * 2007-07-10 2017-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Minimising wind turbine generator air gap with a specific shaft bearing arrangement
EP2063114A1 (en) * 2007-11-26 2009-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
ES2554538T3 (es) * 2007-12-21 2015-12-21 Vestas Wind Systems A/S Tren de transmisión para una turbina eólica
EP2302212A1 (en) * 2008-06-10 2011-03-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Blade pitch angle control device and wind turbine generator
DK2143936T3 (en) * 2008-07-07 2016-03-21 Siemens Ag Wind turbine comprising a main bearing, and method for the replacement of the main bearing
EP2143941B1 (en) * 2008-07-07 2010-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Direct drive generator and wind turbine
EP2143942B1 (en) * 2008-07-07 2016-01-06 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
JP5152858B2 (ja) 2008-08-22 2013-02-27 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
US8075442B2 (en) * 2008-09-05 2011-12-13 General Electric Company System and assembly for power transmission and generation in a wind turbine
US7946819B2 (en) * 2008-11-26 2011-05-24 General Electric Company Wind turbine drive shaft connection arrangement
US7944077B2 (en) * 2009-01-14 2011-05-17 Amsc Windtec Gmbh Generator, nacelle, and mounting method of a nacelle of a wind energy converter
CN101981311B (zh) * 2009-04-10 2013-07-17 三菱重工业株式会社 风力发电装置的间距驱动装置以及风力发电装置
US7843080B2 (en) * 2009-05-11 2010-11-30 General Electric Company Cooling system and wind turbine incorporating same
KR20090071527A (ko) * 2009-06-04 2009-07-01 유니슨 주식회사 타워 직결형 발전기 하우징이 구비된 풍력발전기
CN102124212B (zh) * 2009-08-03 2014-05-14 三菱重工业株式会社 风力发电装置及其组装方法
CN101705916B (zh) * 2009-11-27 2011-07-20 山西省平遥减速器厂 风力发电机的传动系统
ES2379618B1 (es) * 2009-12-16 2013-03-26 Acciona Windpower, S.A. Rodamiento de pala de aerogenerador y aerogenerador que hace uso del mismo.
US8115359B2 (en) * 2009-12-17 2012-02-14 General Electric Company Modular life extension kit for a wind turbine generator support frame
KR101138363B1 (ko) 2009-12-18 2012-04-26 삼성중공업 주식회사 풍력 발전기용 샤프트어셈블리 및 이를 구비한 풍력 발전기
DE102010004662B4 (de) * 2010-01-14 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Bor basierte Hartstoffbeschichtung einer Windkraftanlagenkomponente
JP5087141B2 (ja) 2010-01-28 2012-11-28 三菱重工業株式会社 風力発電装置及びその保守方法
TWI404860B (zh) * 2010-01-29 2013-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力發電裝置及其保養方法
DK2363598T3 (en) * 2010-02-26 2018-12-17 Siemens Ag Windmill
EP2553265B1 (en) * 2010-03-26 2016-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Direct drive wind turbine, transport system and method of construction of a direct drive wind turbine
EP2372151B1 (en) 2010-03-29 2016-01-13 ALSTOM Renewable Technologies Wind turbine
AU2010281740B2 (en) * 2010-04-28 2013-03-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Direct-drive wind turbine generator and bearing structure
KR101170697B1 (ko) * 2010-05-31 2012-08-07 가부시키가이샤 비루멘 가고시마 풍력 발전 장치
EP2599189A1 (en) * 2010-07-27 2013-06-05 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Wind turbine generators
JP4730475B1 (ja) * 2010-08-10 2011-07-20 株式会社安川電機 回転電機、風力発電システムおよび回転電機の製造方法
JP5287903B2 (ja) * 2011-02-28 2013-09-11 株式会社安川電機 ロータユニット、風力発電システム、回転電機、発電機および回転電機の組立方法
JP5165804B2 (ja) 2011-03-11 2013-03-21 Ｔｈｋ株式会社 風力発電装置
CN102290934A (zh) * 2011-07-06 2011-12-21 国电联合动力技术有限公司 一种大型盘式多定子永磁直驱风力发电机组
JP5841662B2 (ja) * 2011-07-15 2016-01-13 ツェットエフ ウィンド パワー アントワープ エヌ ヴイＺｆ Ｗｉｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ａｎｔｗｅｒｐｅｎ Ｎ．Ｖ． 風力タービン用のナセルメインフレーム構造体及びドライブトレインアセンブリ
US8227930B2 (en) 2011-08-25 2012-07-24 General Electric Company System and method for adjusting a bending moment of a shaft in a wind turbine
US9022721B2 (en) 2011-10-10 2015-05-05 Wind Power Systems, LLC Vertical axis wind turbine
ITMI20120257A1 (it) * 2012-02-21 2013-08-22 Wilic Sarl Macchina elettrica rotante per aerogeneratore
JP2012137093A (ja) * 2012-03-13 2012-07-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置のピッチ駆動装置および風力発電装置
US20130280078A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Kollmorgen Corporation Wind Turbine Blade Pitch Redundant Safety Arrangement
DK2657519T3 (en) * 2012-04-26 2015-09-07 Siemens Ag Windmill
JP6185054B2 (ja) * 2012-06-10 2017-08-23 ヴェスタス ウィンド システムズ エー／エス 風力タービンの主軸受機構
WO2014002296A1 (ja) 2012-06-29 2014-01-03 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置の軸系組立て方法及び軸系組立て治具
JP6198267B2 (ja) * 2012-07-17 2017-09-20 株式会社Ｉｈｉ検査計測 風車
DK2740928T3 (en) 2012-12-06 2018-04-23 Nordex Energy Gmbh Wind turbine
JP6017012B2 (ja) * 2013-02-14 2016-10-26 三菱重工業株式会社 風力発電装置
US9683553B2 (en) 2013-09-06 2017-06-20 General Electric Company System and method for monitoring wind turbine loading
WO2015099204A1 (ko) * 2013-11-28 2015-07-02 삼원테크 주식회사 수평축 풍력 발전 장치
JP5984792B2 (ja) * 2013-12-27 2016-09-06 三菱重工業株式会社 風力発電装置
EP2889474A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Flange connection for direct driven wind turbine
CN104500349B (zh) * 2014-09-23 2017-08-22 国家电网公司 风力发电机及其风机主轴
WO2018054434A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-29 Vestas Wind Systems A/S An assembly for a wind turbine, and method of operating an assembly for a wind turbine
CN109790825A (zh) * 2016-09-21 2019-05-21 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的组件及用于风轮机的组件的操作方法
US10151323B2 (en) * 2016-11-10 2018-12-11 Eten Technology Ltd Ceiling fan capable of adjusting angles of fan blades
US10017247B1 (en) * 2017-06-02 2018-07-10 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor mast assembly
EP3835574A1 (de) * 2019-12-12 2021-06-16 Wepfer Technics AG Generator für eine direktangetriebene windkraftanlage, direktangetriebene windkraftanlage mit einem solchen generator und verfahren zum demontieren eines generators von einer hauptwelle einer direktangetriebenen windkraftanlage
KR200496834Y1 (ko) * 2022-12-27 2023-05-08 한전케이피에스 주식회사 카플란수차용 베어링 이탈 방지 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05500995A (ja) * 1989-10-12 1993-02-25 ホレック　プロジェクツ　ベスローテン　フェンノートシャップ 風力タービン
JP2001304094A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 増速機付き風力発電装置
JP2002303252A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2002303253A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2002315395A (ja) * 2001-04-06 2002-10-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2487836A (en) * 1945-10-10 1949-11-15 Frederick W Turnbull Adjustable pitch propeller
US4329117A (en) * 1980-04-22 1982-05-11 United Technologies Corporation Wind turbine with drive train disturbance isolation
US4435646A (en) * 1982-02-24 1984-03-06 North Wind Power Company, Inc. Wind turbine rotor control system
NL8201283A (nl) * 1982-03-26 1983-10-17 Fdo Techn Adviseurs Deelbare gondel voor een windmolen.
DE29609794U1 (de) 1996-06-03 1996-08-22 Aerodyn Gmbh Getriebe-Generator-Kombination
AU5153299A (en) * 1998-08-13 2000-03-06 Neg Micon A/S A method and a device for adjusting the pitch and stopping the rotation of the blades of a wind turbine
NO320790B1 (no) * 2000-10-19 2006-01-30 Scan Wind Group As Vindkraftverk
DE10119427A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-24 Enron Wind Gmbh Kopplungsvorrichtung für eine Windkraftanlage
DE10242707B3 (de) * 2002-09-13 2004-04-15 Aerodyn Engineering Gmbh Windenergieanlge mit konzentrischer Getriebe/Generator-Anordnung
DE10255745A1 (de) * 2002-11-28 2004-06-17 Jörck, Hartmut Direkt angetriebene Windenergieanlage mit im Generator integriertem Lager
US7230347B2 (en) * 2005-10-14 2007-06-12 General Electric Company Corrosion protection for wind turbine units in a marine environment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05500995A (ja) * 1989-10-12 1993-02-25 ホレック　プロジェクツ　ベスローテン　フェンノートシャップ 風力タービン
JP2001304094A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 増速機付き風力発電装置
JP2002303252A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2002303253A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2002315395A (ja) * 2001-04-06 2002-10-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1780409A4 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7946591B2 (en) 2005-09-21 2011-05-24 Wilic S.Ar.L. Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement
US7936102B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Wilic S.Ar.L Magnet holder for permanent magnet rotors of rotating machines
US8310122B2 (en) 2005-11-29 2012-11-13 Wilic S.A.R.L. Core plate stack assembly for permanent magnet rotor or rotating machines
US8492919B2 (en) 2008-06-19 2013-07-23 Wilic S.Ar.L. Wind power generator equipped with a cooling system
US9312741B2 (en) 2008-06-19 2016-04-12 Windfin B.V. Wind power generator equipped with a cooling system
US8120198B2 (en) 2008-07-23 2012-02-21 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine
JP2011529150A (ja) * 2008-07-24 2011-12-01 アンドレス セナヤルグ 風力発電機
US8319362B2 (en) 2008-11-12 2012-11-27 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine with a cooling system
US8669685B2 (en) 2008-11-13 2014-03-11 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for producing electric energy
US9447777B2 (en) * 2008-12-19 2016-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Continuous-flow power installation
US20120274074A1 (en) * 2008-12-19 2012-11-01 Robert Bosch Gmbh Continuous-Flow Power Installation
US8274170B2 (en) 2009-04-09 2012-09-25 Willic S.A.R.L. Wind power turbine including a cable bundle guide device
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
WO2010140848A3 (ko) * 2009-06-04 2011-03-03 유니슨 주식회사 타워 상부 고정형 발전기를 갖는 풍력발전기
WO2010140848A2 (ko) * 2009-06-04 2010-12-09 유니슨 주식회사 타워 상부 고정형 발전기를 갖는 풍력발전기
US8410623B2 (en) 2009-06-10 2013-04-02 Wilic S. AR. L. Wind power electricity generating system and relative control method
US8358189B2 (en) 2009-08-07 2013-01-22 Willic S.Ar.L. Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8810347B2 (en) 2009-08-07 2014-08-19 Wilic S.Ar.L Method and apparatus for activating an electric machine, and electric machine
US8618689B2 (en) 2009-11-23 2013-12-31 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine for generating electric energy
US8541902B2 (en) 2010-02-04 2013-09-24 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator cooling system and method and wind power turbine comprising such a cooling system
US8937397B2 (en) 2010-03-30 2015-01-20 Wilic S.A.R.L. Wind power turbine and method of removing a bearing from a wind power turbine
US8975770B2 (en) 2010-04-22 2015-03-10 Wilic S.Ar.L. Wind power turbine electric generator and wind power turbine equipped with an electric generator
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
JP2014526006A (ja) * 2011-11-30 2014-10-02 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置及びその油圧ポンプ取付方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1780409A1 (en) 2007-05-02
EP1780409A4 (en) 2008-08-27
US7547985B2 (en) 2009-06-16
CN101014767A (zh) 2007-08-08
US20080309086A1 (en) 2008-12-18
JP2006046107A (ja) 2006-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006013722A1 (ja) 風力発電装置
EP1371845A2 (en) Wind turbine hub
US7687932B2 (en) Wind power generator and bearing structure therefor
TWI355457B (ja)
JP5107353B2 (ja) ブレードピッチ角制御装置及び風力発電装置
JP5306458B2 (ja) 風車
JP4878722B2 (ja) 風力エネルギー発電システム
JP4446325B2 (ja) 二重反転ロータ付きのウインドタービン
KR101105181B1 (ko) 풍력 발전 장치
CA2722501C (en) Brake system, generator and wind turbine
WO2010003852A2 (en) Wind turbine comprising a main bearing and method for replacement of the main bearing
EP2574774B1 (en) Method to rotate the rotor of a wind turbine and means to use in this method
KR20140108733A (ko) 풍력 터빈 회전자
KR20090083346A (ko) 풍력 발전 장치의 피치 구동장치 및 풍력 발전 장치
WO2005019642A1 (en) Wind turbine blade pitch change by means of electric stepping motor
JP4142548B2 (ja) 風力発電装置
CA2590918A1 (en) Diffuser-augmented wind turbine
TWI575155B (zh) Wind power generation equipment
JP2004108164A (ja) 発電機一体型ロータヘッドを備えた風車発電装置
JP2001304094A (ja) 増速機付き風力発電装置
JP2002303253A (ja) 風力発電装置
JP2007107411A (ja) 風力発電装置
GB2476582A (en) Axial rod and spider wind turbine blade pitch control for tangentially mounted blades
JP2013227866A (ja) 風力発電システム
KR101505435B1 (ko) 풍력발전기

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11659220

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005762054

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580029953.X

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005762054

Country of ref document: EP