JP5067128B2 - 風力発電装置 - Google Patents
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Description
ここで、風車ブレードとは、抗力形または揚力形風車の羽根を表す。また、支持体の上端部とは、支持体の略中央、すなわち風力発電装置の振動モードにおける2次モードの腹の位置から支持体の上端までをいい、さらに、支持体の上部とは、当該風力発電装置における支持体の上端より上側をいう。
したがって、風車によって発生するアンバランス振動やトルク変動による振動や、または急激な風速の変動等による励振を、支持体または風車に取り付けられた動吸振器により低減できるので、製造コストが安い簡易な制振構造を備えた風力発電装置を提供することができる。
まず、本発明に係る風力発電装置の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る風力発電装置1を示す図であり、図1(a)は、風力発電装置1の側面図、図1(b)は、図1(a)に示すZ方向から風力発電装置1を鳥瞰した図である。図2は、図1に示すA部の詳細斜視図である。また図3は、図2に示すB部の一部切り欠き側面図である。
なお、動吸振器7が取り付けられる位置は、風車2の支持部に近い位置であるポール8の上部が好ましいが、これに限られることはなく、発電機4の内部であっても良いし、ポール8内部であっても良い。または、図示していない風車2と発電機4の連結軸を中空構造とし、その内部にポール8と結合し、かつロータ2cを貫通し風車2の回転の影響を受けない支柱を設け、その先端、すなわち風車2の上端面に動吸振器7を取り付けても良い。
なお、風車2の翼2aがたとえば4枚の場合、アンバランスによる共振は、翼2aが3枚のときと同様に回転周波数が6Hzで発生し、トルク変動による共振は回転周波数が6Hz÷4枚=1.5Hz(=90rpm)で発生する。しかしながら、本実施形態に係る動吸振器7により、いずれの回転周波数のときの振動も抑えることができる。したがって、翼2aの枚数は3枚の場合に限られるものではない。
図4は、図2に示す動吸振器7の変形例を示すための斜視図である。なお、図4に基く説明においては、図2に示す構成部材と同一の構成部材については、同一の符号を付しその説明を省略する(以下説明する他の実施形態においても同様)。
次に、本発明に係る風力発電装置の第2実施形態について説明する。図5は、風力発電装置に取り付けられる動吸振器の他の実施形態を示す斜視図である。また、図6は、図5に示す動吸振器の断面図である。なお、図5、6は、ポール8上部を示す図であり、風力発電装置全体においては、図1のA部付近を示す図である。
図7は、風力発電装置に取り付けられる動吸振器の参考例を示す模式図である。なお、図7(a)〜(c)の動吸振器(37、47、57)には、第1、2実施形態と同様の防振ゴム(7b、27b)を用いているがその図示を省略している。図7(a)〜(c)は、動吸振器(37、47、57)の平断面図であり、図7(d)は、動吸振器67の側面図である。
2:風車
2a:翼(風車ブレード)
4:発電機
7:動吸振器
7a:筒状錘部
7b:防振ゴム(弾性部)
8:ポール
Claims (3)
- 複数の風車ブレードを備え、風車ブレードに作用する風によってトルクを発生させる垂直軸形の風車と、
前記風車を下端側から支持する支持体と、
前記支持体の上端部または支持体の上部に取り付けられた一または複数の動吸振器とを備え、
前記動吸振器は、錘部と、当該錘部に取り付けられた弾性部からなり、
前記動吸振器は、前記錘部の重心が、前記支持体の中心軸に略一致し、
前記錘部は、水平断面形状が環状であり、
前記環状の錘部の内側に錘部と同心に、配線が必要なケーブルを通す筒状体を配置したことを特徴とする風力発電装置。 - 前記動吸振器は、どの振動方向に対しても略同じ固有振動数を持つことを特徴とする、請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記弾性部は、一または複数の防振ゴムからなり、
前記錘部を、上端側または下端側から支持することを特徴とする、請求項1または2に記載の風力発電装置。
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