JP2006223044A - Wind turbine generator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁石式の風力発電機に関するものである。 The present invention relates to a magnet type wind power generator.
例えば、図10[特許文献1(特開2003−324896号公報)]に記載されているように、回転計5により、回転子10または風車1の回転数を検出し、その値がある基準値を越えたら、固定磁石15と回転子10の距離Dまたはオーバーラップ距離Lを変化させ、磁界を強めて回転数の抑制をする風力発電機は提案されている。なお、図10中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある
For example, as described in FIG. 10 [Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-324896)], the rotation speed of the
また、図11[特許文献2(特開2002−325412号公報)]に記載されているように、風車発電機を想定してはいないが、カウンタ振り子51に作用する遠心力により、永久磁石47のついたロータ(回転子)46の軸方向距離を変える永久磁石式発電機は提案されている。なお、図11中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。
Further, as described in FIG. 11 [Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-325412)], although a wind turbine generator is not assumed, the
また、図12[特許文献3(特開2001−161052号公報)]に記載されているように、電磁石式のアクチュエータ7で固定子コア4及び固定子コイル11を軸方向に移動させ、永久磁石3と固定コイル11とのオーバーラップを可変とするタイプと、円筒状の皿バネ13を用い、風車ロータ1に作用する風圧により、前記オーバーラップを可変とするタイプの2方式が提案されている。なお、図12中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。
Further, as described in FIG. 12 [Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-161052)], the
また、図13[特許文献4(実開昭60−174474号公報)]に記載されているように、風車発電機を想定してはいないが、一般の永久磁石タイプは界磁制御ができないため、電圧を一定にすることを可能とするために(自動車用では一定電圧が必要)、ソレノイドタイプのアクチュエータ31により、磁石24と固定コイル28との軸方向ギャップの変化を可能とし、界磁制御を実現する自動車用永久磁石式発電機は提案されている。なお、図13中の符号は、公報中の符合と同一の符号としてある。
Further, as described in FIG. 13 [Patent Document 4 (Japanese Utility Model Publication No. 60-174474)], a wind turbine generator is not assumed. However, since a general permanent magnet type cannot perform field control, voltage In order to make the voltage constant (a constant voltage is required for automobiles), the
前述の特許文献1〜特許文献4に記載の永久磁石式の発電機においては、何れも、コイルと鉄心とは一体となっており、これら一体のコイルと鉄心とを移動させるには、その重量に見合った動力が必要であり、相応の大きさ、重量の駆動装置が必要である。一方、風力発電機は、殆どの場合、高さの高い支柱上に取り付けられるので、駆動装置は小型化、軽量化することが望ましい。
In each of the permanent magnet generators described in
また、前述の特許文献1〜特許文献4に記載の永久磁石式の発電機においては、何れも、風力発電機の風車の回転を強制的に停止する機能は無いが、強風時には、安全上、風車の回転を強制的に停止する方が好ましい。
Moreover, in the permanent magnet type generators described in
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、永久磁石式の風力発電機において鉄心を移動させる駆動装置を小型化、軽量化することを主たる目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its main object to reduce the size and weight of a drive device for moving an iron core in a permanent magnet type wind power generator.
また、この発明は、永久磁石式の風力発電機において、風力発電機の風車の回転を強制的に停止する機能を付加することを従たる目的とするものである。 Another object of the present invention is to add a function of forcibly stopping the rotation of the wind turbine of the wind power generator in the permanent magnet type wind power generator.
この発明に係る風力発電機は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転界磁、前記回転中心の中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心、これら各鉄心の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル、及び前記各鉄心を前記中心線延在方向に移動させる駆動装置を備えているものである。 A wind power generator according to the present invention includes a rotating field having a plurality of magnets arranged at predetermined intervals so as to rotate around a rotation center of the wind turbine and rotate around the rotation center of the wind turbine. A plurality of iron cores which are movable and are arranged at predetermined intervals so as to surround the rotation center, and are provided corresponding to each of the iron cores, and accompanying the rotation of the magnetic flux of the magnet using the corresponding iron cores as magnetic paths. A plurality of power generating coils each generating electric power by change, and a driving device for moving each iron core in the direction of extension of the center line are provided.
また、この発明に係る風力発電機は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転界磁、前記回転中心の中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心、これら各鉄心の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル、及び前記各鉄心を前記中心線延在方向に移動させる駆動装置を備えた構造とし、更に、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心が前記駆動装置による移動によって前記回転界磁に当接するようにしたものである。 Further, the wind power generator according to the present invention is a rotating field having a plurality of magnets arranged at predetermined intervals so as to rotate around the rotation center of the wind turbine by rotating the windmill, and the center line of the rotation center extends. A plurality of iron cores that are movable in the direction and are disposed at predetermined intervals so as to surround the rotation center, and the rotation of the magnetic flux of the magnet provided corresponding to each of the iron cores and using the corresponding iron core as a magnetic path. A plurality of power generation coils each generating power by a change accompanying the above, and a drive device that moves each of the iron cores in the direction of extension of the center line, and when the wind speed exceeds a predetermined value, the plurality of iron cores It is made to contact | abut to the said rotating field by the movement by the said drive device.
この発明は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転界磁、前記回転中心の中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心、これら各鉄心の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル、及び前記各鉄心を前記中心線延在方向に移動させる駆動装置を備えているので、前記駆動装置が小型、軽量になる効果がある。 According to the present invention, a rotating field having a plurality of magnets arranged at predetermined intervals so as to rotate by rotation of a windmill and surround a rotation center of the windmill, which is movable in the direction in which the center line of the rotation center extends. A plurality of iron cores arranged at predetermined intervals so as to surround the rotation center, and each of the iron cores is provided corresponding to each of the iron cores, and each of the iron cores generates electric power by the change accompanying the rotation of the magnetic flux using the corresponding iron core as a magnetic path. Since a plurality of power generation coils and a drive device that moves each iron core in the direction of extension of the center line are provided, the drive device can be reduced in size and weight.
また、この発明は、風車の回転により回転し自己の回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石を有する回転界磁、前記回転中心の中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心を取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心、これら各鉄心の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル、及び前記各鉄心を前記中心線延在方向に移動させる駆動装置を備えた構造とし、更に、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心が前記駆動装置による移動によって前記回転界磁に当接するようにしたので、強風時などに、風力発電機の風車の回転を強制的に停止することができる効果がある。 Further, the present invention provides a rotating field having a plurality of magnets arranged at predetermined intervals so as to rotate around the rotation center of the wind turbine by rotation of the windmill, and to be movable in the direction in which the center line of the rotation center extends. In addition, a plurality of iron cores arranged at predetermined intervals so as to surround the rotation center, and a change associated with the rotation of the magnetic flux of the magnet provided corresponding to each of the iron cores and having the corresponding iron core as a magnetic path, respectively. The structure includes a plurality of power generation coils for generating power, and a drive device that moves each iron core in the direction of extension of the center line. Further, when the wind speed exceeds a predetermined value, the plurality of iron cores are moved by the drive device. Therefore, the rotation of the wind turbine of the wind power generator can be forcibly stopped in a strong wind or the like.
実施の形態1.
以下この発明の実施の形態1を図1〜図9により説明する。図1は実施の形態1を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターの実測値に基づき描いた風車ローターの出力―回転数・特性を示す図である。図2は実施の形態1を説明するに当たっての基本的特性を示す図で、或る風車ローターのトルク―回転数・特性を示す図である。図3〜図9は実施の形態1の事例を示す図で、図3は発電機の非ブレーキ状態の場合の縦断正面図、図4(a)(b)(c)は発電機左側面図、発電機正面図、及び発電機右側面図を同一図面上に関連付けて示す図、図5は水平軸タイプローターの場合の風車システム模式図、図6は垂直軸タイプローターの場合の風車システム模式図、図7は空隙を変化させた場合の発電機の出力特性 Pg1, Pg2, Pg3を示す図、図8は空隙を変化させた場合の発電機のトルク特性 Tg1, Tg2, Tg3を示す図、図9は発電機のブレーキ状態の場合の縦断正面図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
最初に、図3及び図4により、本実施の形態の風力発電機の構造を説明する。 Initially, the structure of the wind power generator of this Embodiment is demonstrated with FIG.3 and FIG.4.
図3及び図4において、風力発電機100は、回転ローター1、バックヨーク2、永久磁石からなる複数個の磁石3、円環状の非磁性の非導電性環状板4、複数個の鉄心5、円筒状コイル巻線からなる複数個の発電コイル6、鉄心保持板7、スライダ8、ステッピングモータを駆動源とする駆動装置9、ボールネジ10、ボールネジ用ベアリング11、回転ローター用ベアリング12、固定中心軸13、スペーサ14、カップリングフランジ15、一対のコイル取付板16、ボールネジ結合部材17、駆動装置固定板18、駆動装置固定板用支柱19、本体支持板20、本体固定板21、及び磁石固定板22で構成されている。
3 and 4, the
前記回転ローター1は、前記固定中心軸13に前記回転ローター用ベアリング12を介して回転自在に支承されており、その回転中心(線)1cは、前記固定中心軸13の中心(線)13cと同軸状をなしている。
The
また、前記回転ローター1は、風車側には風車に結合される前記カップリングフランジ15が一体に結合され、その前記回転中心線1cは、前記風車および前記カップリングフランジ15の各回転中心とも同心である。
In addition, the rotating
更にまた、前記回転ローター1は、円盤状をなし、その風車と反対側の面には、図示のように、自己の回転中心1cを取り巻くように複数個の前記磁石3,3,3・・・が、前記回転ローター1の回転方向に所定間隔で等間隔に、前記磁石固定板22によって固定されている。なお、本実施の形態では、前記磁石3を8個配設した場合を例示してある。
Furthermore, the
前記複数個の鉄心5,5,5・・・は、各々対応する前記円筒状の発電コイル6を可移動に貫通しており、前記鉄心保持板7、前記スライダ8、前記ボールネジ結合部材17と共に、前記駆動装置9による前記ボールネジ10の回転によって、前記回転中心1cの中心線延在方向に移動する。
The plurality of
また、前記複数個の鉄心5,5,5・・・は、前記回転中心1c(即ち、前記固定中心軸13の中心線13c)を取り巻くように所定間隔で等間隔に配設され、各々の前記回転ローター1側の端部が、前記円環状の非磁性の非導電性環状板4によって一体に結合され、反対側の端部が前記鉄心保持板7によって一体に結合されている。なお、本実施の形態では、前記鉄心5及び発電コイル6を夫々12個配設した場合を例示してある。
Further, the plurality of
前記複数個の発電コイル6,6,6・・・は、互いに平行な円盤状の前記一対のコイル取付板16,16に跨って該取付板16,16に取り付けられ、該取付板16,16は、本体支持板20を介して、本体固定板21に取り付けられている。
The plurality of power generating
前記一対のコイル取付板16,16には、前記複数個の棒状の鉄心5,5,5・・・が可移動に貫通している。前記複数個の棒状の鉄心5,5,5・・・の各々は、棒状磁性体であるが、例えば、非導電性のバルク状部材で形成された管状磁性部材内に薄板状高透磁率材を層状に埋設して渦電流抑制構造に構成することもできる。
The plurality of rod-
また、前記一対のコイル取付板16,16には、前記ボールネジ結合部材17が前記中心線1c,13cの延在方向に可移動に取り付けられ、前記ボールネジ結合部材17には、前記鉄心保持板7および前記スライダ8が取り付けられている。
In addition, the ball
前記スライダ8は、前記ボールネジ10に螺合し、前記ボールネジ10は、前記駆動装置9のステップモータ等の駆動源の出力軸(図示省略)に結合され、前記駆動装置9は、前記駆動装置固定板18に取り付けられ、前記駆動装置固定板18は、複数個所が前記駆動装置固定板用支柱19によって、前記一対のコイル取付板16,16の回転ローター1と反対側のコイル取付板16に取り付けられている。
The
前記ボールネジ10の回転中心10cは、前記固定中心軸13の中心13cと同軸状をなしている。つまり前記回転ローター1の回転中心1cと、前記固定中心軸13の中心13cと、前記ボールネジ10の回転中心10cとは、同一直線上にある。
The
前記カップリングフランジ15に結合された風車が風力によって回転すると、当該回転により、前記カップリングフランジ15を介して前記回転ローター1が、自己の回転中心1cを中心にして回転し、前記複数個の磁石3も、前記回転ローター1の回転中心1cを中心にして回転し、回転磁界が発生する。対応鉄心を磁路とする前記磁石の磁束は、前記回転磁界により変化し、その結果、前記複数個の発電コイル6,6,6・・・は誘起起電力により交流電力を発生する。
When the wind turbine coupled to the
前記駆動装置9により前記ボールネジ10を回転させると、前記ボールネジ10はその位置が前記駆動装置9を介して前記駆動装置固定板18に固定されているので、前記スライダ8と共に前記ボールネジ結合部材17、前記鉄心保持板7、前記複数個の鉄心5、前記非導電性環状板4が、前記回転ローター1の前記中心線1cの延在方向に移動する。前記複数個の鉄心5,5,5・・・及び前記非導電性環状板4は、前記ボールネジ10の一方向の回転により、前記回転ローター1の前記複数個の磁石3,3,3・・・に近づくように移動し、前記ボールネジ10の他方向(前記と逆方向)の回転により、前記複数個の磁石3,3,3・・・から遠ざかるように移動する。風速との関係では、前記駆動装置9は、前記複数個の磁石3,3,3・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター1の前記磁石3,3,3・・・に近づく方向(前記磁石3と前記鉄心5との間の空隙gが小さくなる方向)に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター1の前記磁石3,3,3・・・から遠ざかる方向(前記磁石3と前記鉄心5との間の空隙gが大きくなる方向)に移動させるように作動する。
When the
ここで、通常の風車及び風力発電機の特性について図1及び図2により説明する。 Here, the characteristic of a normal windmill and a wind power generator is demonstrated with reference to FIG.1 and FIG.2.
図1は、ある風車ローターの実測値に基づき描いた風車ローターの出力―回転数・特性である。風速:Vの増加に伴い、各風速ごとの特性曲線が、徐々に高い出力を示すことがわかる。この図1よりわかるように、一般に、各風速における風車の最大出力:Pmは、回転数:n(rpm)の3乗に比例して変化する。風車ローターの出力:Pは、トルク:Tと回転角速度:ωの積(P=Tω)で与えられるので、最大出力:Pmを発生する時の風車トルクは、図2に示すように、nの2乗に比例する。しかし、一般に、負荷を一定とする時(例えばバッテリーのみを充電する場合)の発電機のトルク特性:Tgは回転数に比例するため、例えば、図2のように低い風速時に風車の最大出力が得られるように発電機を選定すると、風速が高くなった場合には、最大出力が得られず、回転数も高い状態で動作することになる。大型の風車の場合には翼のピッチ(取付角度)制御により、風車ローターの特性を可変とするが、小型風車では固定ピッチが一般的であり、効率改善のためには発電機の特性や負荷の大きさを変える必要がある。 FIG. 1 shows the output-rotation speed / characteristic of a wind turbine rotor drawn on the basis of an actual measurement value of a certain wind turbine rotor. Wind speed: It can be seen that the characteristic curve for each wind speed gradually increases as V increases. As can be seen from FIG. 1, in general, the maximum output Pm of the wind turbine at each wind speed changes in proportion to the cube of the rotation speed n (rpm). Since the output of the wind turbine rotor: P is given by the product of torque: T and rotational angular velocity: ω (P = Tω), the wind turbine torque when generating the maximum output: Pm is n as shown in FIG. It is proportional to the square. However, in general, when the load is constant (for example, when only the battery is charged), the torque characteristic of the generator: Tg is proportional to the number of revolutions. Therefore, for example, the maximum output of the windmill at a low wind speed as shown in FIG. When the generator is selected so as to be obtained, when the wind speed increases, the maximum output cannot be obtained and the engine operates at a high rotational speed. In the case of a large windmill, the characteristics of the windmill rotor can be made variable by controlling the blade pitch (mounting angle). However, in the small windmill, a fixed pitch is generally used. It is necessary to change the size.
次いで、本発明の実施の形態の特性について説明する。 Next, characteristics of the embodiment of the present invention will be described.
前述したように通常の発電機では、トルクが回転数に比例して変化するが、本発明の実施の形態の発電機では、駆動装置9によりボールネジ10を回転させることで、スライダの併進移動を介して、発電コイル6の中心に存在する鉄心5を、発電機の回転中心1cの延在方向に移動させ、鉄心5と回転子である永久磁石3との距離(空隙g)を変化させることで、発電コイル6を貫通する磁束を変化させて、発電機のトルク特性をフレキシブルに変化可能とする構造を有する。
As described above, in a normal generator, the torque changes in proportion to the number of rotations. However, in the generator according to the embodiment of the present invention, the
図5または図6に示すように、本発電機は水平軸風車および垂直軸風車のいずれに対しても適用可能であり、いずれのタイプにおいても、鉄心移動は、風速計200から得られる風速値(風速信号)に基づいて、風車トルクコントローラ300出力制御信号によって駆動装置9を制御することにより行なう。
As shown in FIG. 5 or FIG. 6, the generator can be applied to both a horizontal axis wind turbine and a vertical axis wind turbine. In either type, the core movement is the wind speed value obtained from the anemometer 200. Based on the (wind speed signal), the driving
風速が小さい場合は、前述のように鉄心5を永久磁石3から遠ざけ、制動トルクが小さいコアレス型発電機に近い状態の発電機として動作させる。この場合は、駆動装置9への風車トルクコントローラ300からの電力供給は無しとするように制御する。この場合、図7及び図8に示す発電機出力曲線Pg1および発電機トルク曲線Tg1上の黒丸の点が動作点となる。
When the wind speed is low, the
風速が大きい場合は、駆動装置9を駆動して、鉄心5を永久磁石3方向に動かし、効率の高いコア有りタイプの発電機として動作させる。例えば、図7及び図8に示す発電機出力曲線Pg2および発電機トルク曲線Tg2上の動作点(図示の黒丸の点)のように、予め、風車ローター400の特性を知っておけば、各風速における最大効率を発生する回転数状態に、発電機のトルク特性を変化させることが可能である。
When the wind speed is high, the driving
強風状態では通常風車は過回転制御を行なうか、あるいは回転を止めることになるが、本発電機では、前記空隙gをさらに狭め、鉄心5を永久磁石3に接近させることで、図7及び図8に示す発電機トルク曲線Pg3および発電機トルク曲線Tg3の動作点(図示の黒丸の点)のように、比較的高い出力を保ったまま、回転数を減少させることが可能である。
In a strong wind state, the normal wind turbine performs over-rotation control or stops rotating. However, in this power generator, the gap g is further narrowed, and the
さらに風が強まり、回転させることが危険と判断される状態では、図9に示すように、鉄心5を回転ローター1に当接させ、ブレーキとする。風速計200による計測値が、所定の基準風速以上では、このブレーキ状態を維持し、この状態では、駆動装置9への電力供給を止めておく。強力な永久磁石3を使用しているため、駆動装置9に電力供給がなくても、ブレーキ状態を維持可能である。なお、鉄心5を回転ローター1に直接接触する際の不均一接触や振動発生、鉄心5の破損等を防ぐため、全ての鉄心5の頭部(回転ローター1側の大径部)を、少なくとも回転ローター1側の面が平坦な部分を有する1つの円環状非導電性環状板4で結合し、この非導電性環状板4の平坦部分が回転ロータ1に接触するようにし、鉄心5を回転ローター1に間接的に当接するようにしてある。
In a state where it is judged that it is dangerous to rotate the wind further, as shown in FIG. 9, the
暴風状態が終り、風速計200による計測値が、所定の基準風速以下になったならば、再び、駆動装置9を駆動して鉄心5を回転ローター1から引き離し、風車を回転状態とする。
When the stormy state is over and the measured value by the anemometer 200 becomes equal to or lower than a predetermined reference wind speed, the driving
なお、前述のように複数個の発電コイル6の出力電力は交流(本実施の形態では3相交流)であるので、図5及び図6に示すように、整流器500で直流に変換し、更に、充電コントローラ600によりバッテリー700を定電圧充電し、バッテリー700から負荷800に給電する。
Since the output power of the plurality of power generation coils 6 is alternating current (three-phase alternating current in the present embodiment) as described above, it is converted to direct current by a
また、本実施の形態では、前述のように、風車400の回転により回転し自己の回転中心1cを取り巻くように所定間隔で配設された複数個の磁石3,3,3・・・を有する回転ローター1、前記回転中心1cの中心線延在方向に可移動にしかも前記回転中心1cを取り巻くように所定間隔で配設された複数個の鉄心5,5,5・・・、これら各鉄心5の各々に対応して設けられ対応鉄心を磁路とする前記磁石3の磁束の前記回転に伴う変化により夫々発電する複数個の発電コイル6,6,6・・・、及び前記各鉄心5を前記中心線1c延在方向に移動させる駆動装置9を備えた構造であるので、前記各発電コイル6,6,6・・・を駆動しなくて済み、駆動装置9が小型、軽量になる。
In the present embodiment, as described above, a plurality of
また、本実施の形態では、前述のように、前記各鉄心5,5,5・・・は、前記駆動装置9によって駆動されるボールネジ10によって移動させられるので、小さな駆動源で大きな駆動力と鉄心5,5,5・・・の正確な位置決めが可能となる。
In the present embodiment, as described above, each of the
また、本実施の形態では、前述のように、前記駆動装置9は、前記各鉄心5,5,5・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター1の磁石3に近づく方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター1の磁石3から遠ざかる方向に移動させるので、各風速における最大効率を発生する回転数状態に、発電機のトルク特性を変化させることが可能である。
In the present embodiment, as described above, the driving
また、本実施の形態では、前述のように、風速計200の出力に基づいて、前記各鉄心5,5,5・・・を、風速が早くなれば前記回転ローター1の磁石3に近づく方向に移動させ、風速が遅くなれば前記回転ローター1の磁石3から遠ざかる方向に移動させるので、ある風速までは最大効率を得るように前記空隙gを制御し、特定の風速を越えた場合は、回転数を抑制するように前記空隙gを制御することが可能である。
In the present embodiment, as described above, based on the output of the anemometer 200, each of the
また、本実施の形態では、前述のように、前記鉄心5,5,5・・・の移動量を制御する基準信号として使用する前記風速計200は、前記風車400の回転力とは独立して動作するので、前記鉄心5,5,5・・・の移動に伴う前記風車400の回転数変化の影響を受けることなく前記鉄心5,5,5・・・の移動量を制御することができ、風速に応じた正確に制御することができる。
In the present embodiment, as described above, the anemometer 200 used as a reference signal for controlling the movement amount of the
また、本実施の形態では、前述のように、風速が所定値を超えると前記複数個の鉄心5,5,5・・・が前記駆動装置9による移動によって前記回転ローター1に当接するようにしてあるので、回転させることが危険な程風が強い場合、回転ローター1を介して風車の回転を抑制あるいは停止させることができ、風力発電機を安全に運転することが可能である。
In the present embodiment, as described above, when the wind speed exceeds a predetermined value, the plurality of
また、本実施の形態では、前述のように、前記複数個の鉄心5,5,5・・・は、当該複数個の鉄心を結合する非導電性環状板4を介して前記回転ローター1に面接触して当接するようにしてあるので、前記鉄心5,5,5・・・を前記回転ローター1に直接接触させる場合に比べて、不均一接触や振動発生、鉄心5の破損等を防ぐことができる。
In the present embodiment, as described above, the plurality of
また、本実施の形態では、前記各鉄心5,5,5・・・は、非導電性のバルク状部材で形成された非導電性の管状磁性部材内に薄板状高透磁率材を層状に埋設して渦電流抑制構造に構成すれば、鉄心内部磁束の増加と鉄損(渦電流)の減少を両立させることができる。
Further, in the present embodiment, each of the
1 回転ローター、
1c,10c,13c 中心(線)、
2 バックヨーク、
3 磁石、
4 非導電性環状板、
5 鉄心、
6 発電コイル、
7 鉄心保持板、
8 スライダ、
9 駆動装置、
10 ボールネジ、
11 ボールネジ用ベアリング、
12 回転ローター用ベアリング、
13 固定中心軸、
14 スペーサ、
15 カップリングフランジ、
16 一対のコイル取付板、
17 ボールネジ結合部材、
18 駆動装置固定板、
19 駆動装置固定板用支柱、
20 本体支持板、
21 本体固定板、
100 風力発電機、
200 風速計、
300 風車トルクコントローラ、
400 風車ロータ、
500 整流器、
600 充電コントローラ、
700 バッテリー、
800 負荷、
g 空隙。
1 rotating rotor,
1c, 10c, 13c center (line),
2 Back yoke,
3 magnets,
4 Non-conductive annular plate,
5 Iron core,
6 Generator coil,
7 Iron core holding plate,
8 Slider,
9 Drive device,
10 Ball screw,
11 Ball screw bearings,
12 Bearing for rotary rotor,
13 fixed central axis,
14 spacer,
15 coupling flange,
16 A pair of coil mounting plates,
17 Ball screw coupling member,
18 Driving device fixing plate,
19 Support device fixing plate support,
20 body support plate,
21 body fixing plate,
100 wind power generator,
200 anemometer,
300 windmill torque controller,
400 windmill rotor,
500 rectifiers,
600 charge controller,
700 battery,
800 load,
g Void.
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---|---|---|---|---|
JP2009195051A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | Power generator for generating electric power by receiving fluid |
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CN101931358A (en) * | 2010-07-06 | 2010-12-29 | 华南理工大学 | Automatic magnetic adjustment low-speed starting wind power generating motor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07107718A (en) * | 1993-10-01 | 1995-04-21 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | Permanent magnet generator |
JPH1182281A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-26 | Sony Corp | Wind power generator |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07107718A (en) * | 1993-10-01 | 1995-04-21 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | Permanent magnet generator |
JPH1182281A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-26 | Sony Corp | Wind power generator |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100965601B1 (en) | 2008-02-12 | 2010-06-23 | 주식회사 효성 | Apparatus for power supply of wind power generator |
JP2009195051A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | Power generator for generating electric power by receiving fluid |
CN101931358A (en) * | 2010-07-06 | 2010-12-29 | 华南理工大学 | Automatic magnetic adjustment low-speed starting wind power generating motor |
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