JP6714404B2 - Multi-stage vertical axis wind turbine generator - Google Patents
Multi-stage vertical axis wind turbine generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP6714404B2 JP6714404B2 JP2016057211A JP2016057211A JP6714404B2 JP 6714404 B2 JP6714404 B2 JP 6714404B2 JP 2016057211 A JP2016057211 A JP 2016057211A JP 2016057211 A JP2016057211 A JP 2016057211A JP 6714404 B2 JP6714404 B2 JP 6714404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- clutch
- speed
- slave
- rotor shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 67
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Description
本発明は、縦主軸に上下複数段のロータを設けた多段縦軸風力発電装置に関する。 The present invention relates to a multi-stage vertical axis wind turbine generator in which a vertical main shaft is provided with upper and lower rotors.
複数の縦長の揚力型ブレードを有するロータを備える一般的な縦軸風車は、発電機のコギングトルクや発電負荷の影響により、低風速下ではロータが効率よく回転せず、発電効率は低い。
この問題を解決するために、本願の発明者は、揚力型ブレードの上下の端部に、縦主軸方向へ向かって傾斜する傾斜部を形成し、ブレードの内側面に沿って上下方向に拡散する気流を、傾斜部で受止めて回転力を高めるとともに、揚力(推力)を増大させ、ロータが効率よく回転しうるようにした縦軸風車を開発している(例えば特許文献1参照)。
A general vertical axis wind turbine including a rotor having a plurality of vertically long lift blades has low power generation efficiency because the rotor does not rotate efficiently at low wind speed due to the influence of the cogging torque of the generator and the power generation load.
In order to solve this problem, the inventor of the present application forms, at the upper and lower ends of a lift-type blade, inclined portions that are inclined toward the longitudinal main axis direction and diffuses vertically along the inner surface of the blade. A vertical axis wind turbine has been developed in which the airflow is received by the inclined portion to increase the rotational force and the lift force (thrust) is increased so that the rotor can rotate efficiently (see, for example, Patent Document 1).
前記特許文献1に記載の縦軸風車は、ロータの回転効率が高いので、発電が開始されるカットイン風速を低く設定しうるとともに、ロータの周速が例えば5m/sに達すると、ブレードの上下両端部の傾斜部の作用とコアンダ効果により、ブレードに生じる揚力(推力)が増大し、ロータは風速を超える周速度に加速しながら回転するようになるため、コギングトルクや発電負荷による失速が起きにくくなり、発電効率が高まるという特徴を有している。
Since the vertical axis wind turbine described in
また、特許文献1の図3等に記載されているように、上下複数のロータを、1本の縦主軸に多段状に取付けると、縦主軸の回転駆動トルクが増大するので、発電効率を高めることができる。
また、縦主軸の回転駆動トルクが増大するので、縦主軸に発電容量の大きな発電機を接続して、発電効率をさらに高めることが可能となる。しかし、発電容量の大きな発電機を使用すると、そのコギングトルクや発電負荷も大となるので、弱い風速のときに、ロータの回転始動に時間を要したり、ロータが失速を起こし易くなったりすることが考えられる。
Further, as shown in FIG. 3 and the like of
Further, since the rotational drive torque of the vertical main shaft is increased, it is possible to further increase the power generation efficiency by connecting a generator having a large power generation capacity to the vertical main shaft. However, if a generator with a large power generation capacity is used, its cogging torque and power generation load will also become large, so it may take time to start the rotation of the rotor and the rotor may easily stall when the wind speed is weak. It is possible.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、低風速下においても、複数のロータが失速するのを未然に防止しながら、効率よく発電しうるようにした多段縦軸風力発電装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a multi-stage vertical-axis wind turbine generator capable of efficiently generating power while preventing stall of a plurality of rotors even under low wind speed. The purpose is to do.
本発明の多段縦軸風力発電装置によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1) 支持枠体内における発電機の上に立設された主ロータ軸の上に従ロータ軸がクラッチを介して垂直に配設され、前記主ロータ軸と従ロータ軸には、それぞれ支持アームを介して複数の縦長の揚力型ブレードを有する主ロータと従ロータが個別に固定され、前記支持枠体には、風速計を備えた平均風速判定部、回転速度センサを備えたロータ周速判定部、クラッチ切替判定部、中央処理装置を備えた制御手段を配設し、前記主従のロータが回転している中で、前記平均風速判定部により、平均風速が、予め定めたカットイン風速以下となったと判定されたとき、前記クラッチ切替判定部による制御により、前記主ロータ軸と従ロータ軸の間のクラッチを切断して、前記従ロータを空転させ続け、風速が高まり、空転し続ける従ロータが加速されて、該従ロータが風力により加速回転可能な予め定めた特定の周速または回転速度に達したことを、前記ロータ周速判定部が判定したときに、前記クラッチ切替判定部による制御により、前記主ロータ軸と従ロータ軸の間のクラッチを接続して前記発電機により発電するようにし、風速が、前記カットイン風速以下となったとき、前記クラッチを再度切断して、前記従ロータを空転させ続け、風力により加速回転可能な予め定めた特定の周速または回転速度に達したときに、再度前記主ロータ軸と従ロータ軸の間のクラッチを接続し、この行程を繰返し制御するようになっている。
According to the multi-stage vertical axis wind turbine generator of the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) A secondary rotor shaft is vertically disposed via a clutch on a primary rotor shaft that is erected on a generator in a support frame , and the primary rotor shaft and the secondary rotor shaft each have a support arm. A main rotor and a slave rotor having a plurality of vertically long lift-type blades are separately fixed through the support frame, and the support frame has an average wind speed determination unit equipped with an anemometer and a rotor peripheral speed determination equipped with a rotation speed sensor. Section, a clutch switching determination section, and a control means provided with a central processing unit, and while the main and slave rotors are rotating, the average wind speed is determined by the average wind speed determination section to be equal to or lower than a predetermined cut-in wind speed. When it is determined that, the clutch switching determination unit controls the clutch between the main rotor shaft and the slave rotor shaft to disengage the slave rotor so that the slave rotor continues to idle, the wind speed increases, and the slave continues to run idle. When the rotor peripheral speed determination unit determines that the rotor has been accelerated and has reached a predetermined specific peripheral speed or rotational speed at which the sub rotor can be accelerated and rotated by wind force, the clutch switching determination unit determines By control, the clutch between the main rotor shaft and the slave rotor shaft is connected so that power is generated by the generator, and when the wind speed becomes equal to or lower than the cut-in wind speed, the clutch is disengaged again, The slave rotor continues to idle, and when it reaches a predetermined peripheral speed or rotation speed that can be accelerated and rotated by wind force, the clutch between the main rotor shaft and the slave rotor shaft is reconnected, and this process is repeated. It is designed to be controlled.
この風力発電装置によると、制御手段は、風速検知手段が複数段のロータが予め定めた平均風速以下で回転しているのを検知したとき、クラッチを切断して従ロータを空転させ、回転速度検知手段が、空転させた従ロータが加速して回転する特定の周速または回転速度に達したことを検知したときに、クラッチを接続し、空転させた従ロータ軸により主ロータ軸の回転を増速させて発電機により発電するように、繰返し制御するので、低風速下においても、複数のロータがコギングトルクや発電負荷により失速するのを未然に防止しながら、効率よく発電することができる。 According to this wind turbine generator, the control means, when the wind speed detecting unit detects that the rotor of the plurality of stages is rotating below a predetermined average wind speed, idly rotating the sub row data and disengages the clutch, rotation when the speed detecting means, detects that the slave rotor is idling reaches a certain circumferential speed or rotational speed of rotating accelerating, connect the clutch, rotation of the main rotor shaft by slave rotor shaft is idling Since it is repeatedly controlled so as to increase the speed and generate electricity by the generator, even under low wind speed, it is possible to efficiently generate electricity while preventing the stall of multiple rotors due to cogging torque or power generation load. it can.
また、複数段のロータのうちの主ロータは、発電機に連係された主ロータ軸に常時連結されているので、他の従ロータを空転させている間も、主ロータ軸に常時連結されている主ロータが回転している限り、発電が停止されることはない。 Further, the main rotor of a plurality of stages of rotors, because they are always connected to the main rotor shaft that is linked to the generator, even while idly rotating the other slave rotor, is always connected to the main rotor shaft Power generation is not stopped as long as the main rotor is rotating.
さらに、クラッチを切断すると、クラッチを介して縦主軸に連結されたロータには、発電機によるコギングトルクや発電負荷が作用しなくなり、ロータは慣性で円滑に空転し続けるので、その間に風況が少しでもよくなれば、ロータは、特定の平均周速または回転速度まで速やかに加速して効率よく回転する。 Further, when the clutch is disengaged, the cogging torque and the power generation load from the generator do not act on the rotor connected to the vertical main shaft through the clutch, and the rotor continues to idle smoothly due to inertia, so that the wind condition during that time. If it gets a little better, the rotor quickly accelerates to a specific average peripheral speed or rotation speed and rotates efficiently.
(2) 前記(1)項において、前記クラッチは電磁クラッチとし、予め定めたカットイン風速以下を前記平均風速判定部が判定したときは、前記制御手段により前記電磁クラッチを切断し、このロータが風力により加速回転可能な特定の周速または回転速度に達したと前記ロータ周速判定部が判定したときは、前記制御手段により前記電磁クラッチを接続し、風速の高低により前記電磁クラッチの断続が繰返されるようになっている。 (2) In the above item (1), the clutch is an electromagnetic clutch, and when the average wind speed determination unit determines a predetermined cut-in wind speed or less, the control unit disconnects the electromagnetic clutch and the rotor When the rotor peripheral speed determination unit determines that a specific peripheral speed or rotational speed capable of accelerated rotation by wind force has been reached, the electromagnetic clutch is connected by the control means, and the electromagnetic clutch is discontinuous due to the height of the wind speed. It is supposed to be repeated.
このような構成によると、制御手段による遠隔制御により、電磁クラッチを正確に、かつ短時間で断続させることができるので、風況の変化に即応して、速やかにロータを空転させたり、空転させた従ロータにより、発電機に常時連結された主ロータ軸を速やかに増速させたりすることができる。 With such a configuration, the electromagnetic clutch can be accurately engaged and disengaged in a short time by remote control by the control means, so that the rotor can be quickly idled or idled in response to changes in wind conditions. With the secondary rotor, it is possible to quickly increase the speed of the main rotor shaft that is always connected to the generator.
(3) 前記(1)項において、前記クラッチを、遠心力がかかるとウェイトがロータ軸の遠心方向へ移動する態様の遠心クラッチとし、風速が前記予め定めたカットイン風速である2m/s以下の時はウェイトが移動せず、前記特定の周速または回転速度である5m/sに達するとウェイトが移動して遠心クラッチの従動ドラムの内壁面に接触するようにして、該遠心クラッチの上下のロータ軸の接触を、風速の高低差により断続するようにする。 (3) In the above item (1), the clutch is a centrifugal clutch in which the weight moves in the centrifugal direction of the rotor shaft when a centrifugal force is applied, and the wind speed is 2 m/s or less, which is the predetermined cut-in wind speed. The weight does not move at the time of, and when the specific peripheral speed or rotation speed of 5 m/s is reached, the weight moves so as to come into contact with the inner wall surface of the driven drum of the centrifugal clutch. The contact of the rotor shaft is interrupted due to the difference in wind speed .
このような構成によると、クラッチを断続するための電気的な制御手段が不要となるので、風力発電装置のコスト低減が図れる。 According to such a configuration, the electric control means for connecting and disconnecting the clutch is not required, so that the cost of the wind turbine generator can be reduced.
(4) 前記(1)〜(3)項のいずれかにおいて、前記揚力型ブレードは、上下の端部に内向きに傾斜する内向傾斜部を備え、該ブレードの主部における前縁と後縁は翼厚中心の回転軌跡の上に重なるように配設されているものとする。 (4) In any one of the above items (1) to (3) , the lift-type blade is provided with inwardly-inclined portions that incline inward at upper and lower ends, and a leading edge and a trailing edge of a main portion of the blade. Are arranged so as to overlap the rotation locus of the blade thickness center .
このような構成によると、ブレードの上下の端部に縦主軸方向に傾斜する傾斜部を有する揚力型ブレードは、ブレードの内面に当って上下方向へ拡散する気流を傾斜部で受け止めることにより、回転力を高めて揚力(推力)を増大させることができるので、風速が速くなるほど、コアンダ効果によりブレードに生じる揚力(推力)は増大し、ロータは加速されて効率よく回転する。そのため、このような揚力型ブレードを使用すると、空転させたロータが特定の平均周速または回転速度まで速やかに加速して回転するとともに、クラッチを接続して全てのロータの回転駆動力により発電しているときの発電効率を大幅に高めることができる。 According to such a configuration, the lift-type blade having inclined portions that are inclined in the vertical main axis direction at the upper and lower ends of the blade is rotated by receiving the airflow that diffuses in the vertical direction by hitting the inner surface of the blade. Since the force can be increased to increase the lift (thrust), the higher the wind speed, the higher the lift (thrust) generated on the blade due to the Coanda effect, and the rotor is accelerated to rotate efficiently. Therefore, when such a lift-type blade is used, the idling rotor rapidly accelerates to a specific average peripheral speed or rotation speed and rotates, and the clutch is connected to generate power by the rotational driving force of all rotors. The power generation efficiency can be significantly increased while the power is on.
(5) 前記(1)〜(4)項のいずれかにおいて、前記複数の従ロータの内、最上段の副従ロータとその下部の従ロータは1本の従ロータ軸に配設され、共動させるようにする。 (5) In any one of the above items (1) to (4), among the plurality of slave rotors, the uppermost sub slave rotor and the slave rotor below it are arranged on one slave rotor shaft. Try to move .
このような構成によると、風速は、地上からの高さが高いほど速くなる傾向があるので、最上段のロータは、効率よく空転して速やかに特定の周速に達する。従って、クラッチが接続されると、空転している最上段の副従ロータの回転駆動力が、従ロータ軸を介して常時発電機に連結されている主ロータ軸に速やかに伝達されて増速させることができるので、低風速下においてロータが失速するおそれはさらに小さくなる。 With such a configuration, the wind speed tends to increase as the height from the ground increases, so that the rotor at the uppermost stage spins efficiently and quickly reaches a specific peripheral speed. Therefore, when the clutch is engaged, the rotational drive force of the uppermost Fuku従 rotor being idle is increased is transmitted immediately to the main rotor shaft is coupled to constantly generator via the slave rotor shaft speed Therefore, the risk of the rotor stalling under low wind speed is further reduced.
(6) 前記(1)〜(4)項のいずれかにおいて、前記複数段のロータ軸のうち、最下段の主ロータ軸とその上の従ロータ軸をクラッチを介して連結し、前記従ロータ軸とその上の副従ロータ軸とをクラッチを介して連結する。 (6) In any one of the above items (1) to (4), among the rotor shafts of the plurality of stages, a lowermost main rotor shaft and a slave rotor shaft thereabove are connected through a clutch, and the slave rotor is connected. The shaft and the sub-slave rotor shaft on the shaft are connected via a clutch .
このような構成によると、最下段の主ロータを除く上位の全てのロータを特定の周速または回転速度に達するまで空転させて、クラッチを接続すると、上位の全てのロータの回転駆動力が、常時発電機に連結された最下段の主ロータ軸に伝達される。従って、低風速下においても、最下段の主ロータ軸を、上位の全てのロータの回転による大きな回転駆動トルクにより速やかに増速して発電することができる。 According to such a configuration, by rotating all upper rotors except the lowermost main rotor until a specific peripheral speed or rotation speed is reached and connecting the clutch, the rotational driving force of all upper rotors becomes It is continuously transmitted to the main rotor shaft at the lowest stage connected to the generator. Therefore, even under a low wind speed, the lowermost main rotor shaft can be rapidly increased in speed by the large rotational drive torque generated by the rotation of all upper rotors to generate electric power.
本発明の多段縦軸風力発電装置によると、低風速下においても、複数のロータが失速するのを未然に防止しながら、効率よく発電することができる。 According to the multi-stage vertical axis wind turbine generator of the present invention, it is possible to efficiently generate power even when the wind speed is low, while preventing the plurality of rotors from stalling.
本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態においては、ブレードの回転半径1m、ブレードの翼長1.2mのロータを備える多段縦軸風力発電装置について説明するが、ロータは、これに限定されないことは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a multi-stage vertical axis wind turbine generator including a rotor having a blade turning radius of 1 m and a blade blade length of 1.2 m will be described, but the rotor is not limited to this.
図1〜図3は、本発明に係る多段縦軸風力発電装置(以下、風力発電装置と略称する)の第1の実施形態を示し、この実施形態の風力発電装置1は、多段縦軸風車を構成する上下2段の縦軸型ロータ、すなわち下段の主ロータ2A及び上段の従ロータ2Bと、発電機4と、制御手段5とを備えている。
1 to 3 show a first embodiment of a multi-stage vertical axis wind turbine generator (hereinafter abbreviated as wind turbine generator) according to the present invention. The
主ロータ2A及び従ロータ2Bは、それぞれ、水平面上において外側方を向き、かつ一直線上に並ぶ支持アーム6、6と、両支持アーム6の外端部に上下方向の中央部の内面が固着され、後述する縦主軸14(主ロータ軸14A、従ロータ軸14B)周りに回転する縦長の揚力型ブレード(以下ブレードと略称する)7、7と、外周面が両支持アーム6の内端部に固着された円筒形のハブ8、8とを備えている。支持アーム6及びブレード7は、例えば繊維強化合成樹脂により形成されている。なお、支持アーム6とブレード7とは、一体成形が可能である。
The
基礎9の上面には、平面視方形に枠組みされた上下複数(実施例では3個)の軸部支持枠10を有する支持枠体11が立設され、各軸部支持枠10の内部の平面視十字形をなす軸支持杆12の中心に圧嵌された軸受13には、縦主軸14の上下3箇所が、回転自在に支持されている。
A
支持枠体11の内部に配置された主ロータ2A、従ロータ2Bのハブ8、8は、縦主軸14の上下部に、セレーション等により、相対回転不能に結合されている。なお、図2に示すように、主ロータ2A、従ロータ2Bにおけるブレード7の平面位相は、上下のブレード7が重ならないように、例えば円周方向(回転方向)に90度異ならせてある。このようにすると、変化する風向きに上下のブレード7が対応して回転するので、主ロータ2A、従ロータ2Bは効率よく回転する。
The
主ロータ2Aは、その回転により発電機4を駆動させうるように、主ロータ軸14Aに常時連結されている。主ロータ2A、従ロータ2Bの間において主ロータ軸14Aと従ロータ軸14Bの中間部には、電磁クラッチ15が設けられ、従ロータ軸14Bは、電磁クラッチ15を介して、主ロータ軸14Aに断続可能に連結されている。なお、電磁クラッチ15が接続されるタイミングは、主ロータ2A、従ロータ2Bのブレード7の位相が90度異なったときに行われる。この際の主ロータ2A、従ロータ2Bのブレード7の回転方向の相対位相は、例えば図示しない非接触式の位置検知センサ等により検知することができる。
The
電磁クラッチ15としては、例えば、若干滑りながら、すなわち半クラッチ状態を経て接続される公知の摩擦式のものを使用するのが好ましい。この電磁クラッチ15により、接続時の衝撃トルクが緩和されるので、従ロータ2Bの回転駆動力を主ロータ軸14Aにスムーズに伝達することができる。
電磁クラッチ15へは、後述する蓄電池18に接続された給電器16を介して給電されるようになっている。なお、蓄電池18の電力が不足している場合には、他の電源、例えば交流100V電源を直流に変換するなどして、電磁クラッチ15を作動させることができる。
As the electromagnetic clutch 15, it is preferable to use, for example, a known friction type clutch which is connected while slipping slightly, that is, in a half-clutch state. Since the
Electric power is supplied to the
主ロータ2A、従ロータ2Bのブレード7の形状は、本願の発明者が開発した、特許第4907073号公報、特開2011−169292号公報に記載されているブレードと実質的に同形をなしている。
すなわち、ブレード7の弦長は、ブレード7の回転半径の20%〜50%とされ、翼面積は大きく設定されている。
The shapes of the
That is, the chord length of the
ブレード7における上下両端部を除く主部7Aの横断面の形状は、図3に拡大して示すように、主部7Aの翼厚中心線Cの内方と外方における翼厚を、互いに対称的にほぼ等寸とし、かつ翼厚中心線Cは、ブレード7の翼厚中心の回転軌跡Oとほぼ重なるように設定してある。
The shape of the cross section of the
ブレード7の主部7A全体の平面形は、図3に示すように、翼厚中心の回転軌跡Oに沿うように円弧状に湾曲され、その内側面は、前縁の膨らみ部分から後縁にかけて、遠心方向へ傾斜しており、後方から内側面に風が当たると、前方へ押されるようになっている。
As shown in FIG. 3 , the planar shape of the entire
前記ブレード7の主部7Aの横断面の形状は、回転方向である前側の翼厚が厚く、後方に向かって漸次薄くなる標準翼型に近いものとされている。
The main cross section of the
ブレード7が、その前縁方向を前として回転すると、ブレード7の内外の回転半径の差によって、内側面に比して外側面の周速度が大となり、外側面に沿って後方へ通過する気流の方が、内側面におけるそれよりも高速となる。
When the
そのため、ブレード7の後縁部において、外側面を通過する気流の圧力は、内側面を通過する気流のそれよりも小となり、外側面におけるコアンダ効果によって、ブレード7の後縁部の外側面が、後方から前縁部方向に押されて、ブレード7に回転方向の推力が作用し、ブレード7の回転は促進される。
Therefore, at the trailing edge of the
図1及び図2に示すように、ブレード7の上下両端部には、内方、すなわち縦主軸14方向に向かって、円弧状に傾斜する内向傾斜部7B、7Bが形成されているため、ブレード7の回転に伴い、主部7Aの内側面に沿って上下方向に拡散する気流は、内向傾斜部7Bにより受止めて回転力を高めることとなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, since the
また、ブレード7の主部7Aの内外の側面に沿って上下方向へ流れる気流は、コアンダ効果により、上下の内向き傾斜部7B、7Bの内面及び外面に沿って、後方に向かって通過するようになるので、主ロータ2A、従ロータ2Bは、比較的低い風速下においても高い回転効率をもって回転する。
Further, the airflow that flows vertically along the inner and outer side surfaces of the
発電機4は、基礎9に設置され、その上下方向の出力軸(図示略)に主ロータ軸14Aの下端部が連結されている。
発電機4としては、例えば、公知の単相交流発電機または三相交流発電機が使用され、発電機4により発電された電力は、整流器、電圧レギュレータ等(図示略)を有するコントローラ17を介して、蓄電池18に蓄電された後、蓄電池18から外部の直流負荷電源に給電されるか、コントローラ17から外部の交流負荷電力系統に直接給電される。
The
As the
コントローラ17は、発電機4からの出力発電量を調節して、蓄電池18または直流負荷電源へ出力する電流や電圧を制御可能である。なお、発電機4は、蓄電池18や直流負荷電源系統に直接電力を供給しうる直流発電機としてもよい。
The
制御手段5は、平均風速判定部19と、ロータ周速判定部20と、クラッチ切替判定部21とを備えている。
平均風速判定部19は、主ロータ2A、従ロータ2Bに向かう風の一定時間毎の平均風速を検知するための、風速検知手段である風速計22に接続され、風速計22により検出された平均風速は、平均風速判定部19に入力され、制御手段5の中央処理装置(CPU)23により演算処理される。風速が予め定めた平均風速以下であると判定された場合に、判定信号は、クラッチ切替判定部21に出力される。なお、風速計22による平均風速の検知時間は、例えば10秒以下の比較的短い間隔で行うのが好ましい。
The
The average wind
詳細な説明は後述するが、クラッチ切替判定部21は、風速計22が予め定めた平均風速以下、例えばカットイン風速である2m/s以下を検知した場合に、給電器16に判定信号を出力し、給電器16からの給電を停止して電磁クラッチ15を切断する。これにより、従ロータ2Bの回転駆動力が従ロータ軸14Bに伝達されなくなるとともに、従ロータ2Bは空転するようになる。
また、クラッチ切替判定部21へは、後述する回転速度検出センサ25からロータ周速判定部20に入力されるデータに基づいても、判定信号が出力される。
Although a detailed description will be given later, the clutch
Further, the determination signal is output to the clutch
従ロータ2Bには、従ロータ2Bの回転速度を測定するための平歯車24が取付けられており、この平歯車24の回転数を、回転速度検出センサ25をもって検出することにより、従ロータ軸14Bの回転数を介して従ロータ2Bの回転速度を検出しうるようになっている。なお、平歯車24に代えて、従ロータ軸14Bの外周面に、例えば1個または複数個の凸部を設けてもよい。
回転速度検出センサ25としては、例えば磁気回転速度検出センサ、超音波回転速度検出センサ、ロータリエンコーダ等の非接触型センサが用いられる。
The
As the rotation
回転速度検出センサ25により検出された縦主軸14の回転速度は、制御手段5のロータ周速判定部20に入力され、入力された回転速度に基づいて、制御手段5の中央処理装置23は従ロータ2Bの平均周速を演算する。すなわち、ブレード7の回転半径(r)から、従ロータ2Bの外周の長さ(2πr)が確定されるので、その外周の長さ(2πr)に縦主軸14の回転速度(rpm)を乗じれば、周速(m/s)が得られる。上記の回転速度検出センサ25とロータ周速判定部20とにより、回転速度検知手段が構成される。
Rotational speed of the vertical
なお、従ロータ2Bの周速は、ブレード7の角速度を、センサにより検出することによっても求めることができる。すなわち、ブレード7の角速度(rad/s)に、その回転半径(r)を乗じた値が、従ロータ2Bの周速となる。
The peripheral speed of the
ロータ周速判定部20により、空転している従ロータ2Bの平均周速が、該従ロータ2Bが自力で加速して回転する特定の値(例えば5m/s)に達したと判定された場合には、ロータ周速判定部20からクラッチ切替判定部21に出力される判定信号に基づいて、給電器16から電磁クラッチ15に給電され、電磁クラッチ15がONすることにより、従ロータ2Bの回転駆動力が従ロータ軸14Bを介して主ロータ軸14Aに伝達される。これにより、速い周速で空転している従ロータ2Bの回転駆動力により主ロータ2Aの回転速度が増速させられ、平均風速が2m/s以下の低風速下においても、主ロータ2A、従ロータ2Bの回転速度が共に上昇する。従って、発電機4のコギングトルクや発電負荷により、主ロータ2A、従ロータ2Bが失速を起こすのが未然に防止され、効率よく発電することが可能となる。
The rotor peripheral
次に、上記第1の実施形態に係る風力発電装置1を用いて発電を行う方法について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、主ロータ2A、従ロータ2Bの回転が主ロータ軸14Aに伝達されるように、電磁クラッチ15を接続し、主ロータ2A、従ロータ2Bの回転駆動力により発電機4を作動させている状態で、主ロータ2A、従ロータ2Bの平均風速を、風速計22により測定し(S1)、その計測値に基づいて、制御手段5の平均風速判定部19及び中央処理装置23が、平均風速がカットイン風速である2m/s以下(0を含む)であるか否かを判定する(S2)。
Next, a method for generating power using the
First, the
平均風速がカットイン風速である2m/s以下と判定された場合には、制御手段5の平均風速判定部19からクラッチ切替判定部21に判定信号が出力され、その判定信号により、給電器16から電磁クラッチ15への給電が停止されることにより、電磁クラッチ15はOFFとなる(S3)。これにより、従ロータ2Bの回転駆動力が主ロータ軸14Aに伝達されなくなるとともに、従ロータ2Bは空転する(S4)。
When it is determined that the average wind speed is equal to or lower than the cut-in wind speed of 2 m/s, the average wind
なお、平均風速が2m/s以下と判定された場合に、電磁クラッチ15をOFFとして従ロータ2Bを空転させるのは、2m/s以下の低風速では、主ロータ2A、従ロータ2Bが発電機4のコギングトルクや発電負荷の影響を受けて失速するおそれがあり、効率よく発電することができないからである。
Incidentally, when the average wind speed is less than or equal to 2m / s, cause idly the
電磁クラッチ15をOFFとして、従ロータ軸14Bの回転駆動力が主ロータ軸14Aに伝達されなくすると、従ロータ2Bは抵抗なく円滑に空転し、2m/s以下の低風速でも、従ロータ2Bは失速することなく慣性で回転し続ける。従って、従ロータ2Bが空転している時に風況が少しでもよくなると、従ロータ2Bはさらに加速されて空転するようになる。
An electromagnetic clutch 15 as OFF, when the rotational driving force of the
従ロータ2Bが空転しているときの平均周速を、回転速度検出センサ25から出力されるデータに基づいて、ロータ周速判定部20及び中央処理装置23が測定し(S5)、従ロータ2Bの平均周速が例えば5m/sに達したか否かを判定する(S6)。
The average peripheral speed when the
従ロータ2Bの平均周速が5m/sに達した場合には、クラッチ切替判定部21より給電器16に出力される給電信号により、電磁クラッチ15がONとなり(S7)、速い周速で空転している従ロータ2Bの回転駆動力が主ロータ軸14Aに伝達されて、主ロータ2Aの回転速度が増速される(S8)。これにより、主ロータ2A、従ロータ2Bが失速するのが防止され、回転速度が上昇された両ロータ2,3の回転駆動トルクにより発電機4が駆動されて、効率よく発電される(S9)。なお、従ロータ2Bの平均周速が5m/sに達していないと判定された場合は、ステップS5に戻り、引き続き従ロータ2Bの平均周速を測定する。
When the average peripheral speed of the
従ロータ2Bの平均周速が5m/sに達したか否かを判定する理由は、上述した形状の揚力型ブレード7を備える縦軸型ロータにおいては、従ロータ2Bの平均周速が5m/sに達すると、ブレード7の上下両端部の内向き傾斜部7Bの作用とコアンダ効果により、ブレード7に生じる揚力(推力)が増加し、従ロータ2Bは、風速を超える周速に自力で加速しながら効率よく空転するからである。
Why is determined whether the average peripheral speed of the
このように、従ロータ2Bの平均周速が5m/sに達し、従ロータ2Bが自力で加速しながら効率よく空転しているときに、電磁クラッチ15をONとして従ロータ2Bの回転駆動力を主ロータ軸14Aに伝達し、主ロータ2Aの回転速度を増速するようにすると、低風速下において、主ロータ2A、従ロータ2Bが、発電機4のコギングトルクや発電負荷によって失速するおそれがなくなるので、発電効率を高めることができる。
Thus, the average peripheral speed of the
なお、周速が5m/sの場合の従ロータ2Bの回転速度を例示すると、周速、回転速度及び外周の長さには、前述したような関係があるので、例えばブレード7の回転半径(r)を1mとした場合、従ロータ2Bの外周の長さ(2πr)は6.28mとなる。従って、周速5m/sを、外周の長さ6.28mで割り、60を乗じて分速に換算すれば、従ロータ2Bの回転速度は約48rpmとなる。
When the rotational speed of the
主ロータ2A、従ロータ2Bの回転により発電しているときに、風速計22により再度平均風速を測定し(S10)、平均風速判定部19が平均風速2m/s以下を再度検知した場合(S11)には、ステップS3に戻り、前述と同様に、電磁クラッチ15をOFFとして、再度従ロータ2Bを空転させる(S4)。このステップS3〜S11をループ状に繰り返すことにより、発電効率を大幅に高めることができる。
When the average wind speed is measured again by the
以上説明したように、上記第1の実施形態に係る風力発電装置1及びそれを用いた風力発電方法においては、発電機4に接続された主ロータ軸14Aに従ロータ軸14Bを、電磁クラッチ15を介して断続可能に連結し、主ロータ2A、従ロータ2Bがカットイン風速である平均風速2m/s以下の低風速下で回転している場合に、制御手段5により電磁クラッチ15を切断して従ロータ2Bを空転させ、従ロータ2Bが自力で加速しながら効率よく回転しうる平均周速である5m/sに達したときに、電磁クラッチ15を接続して、空転している従ロータ2Bの回転駆動力により主ロータ2Aの回転速度を増速させて発電するように制御し、かつ主ロータ2A、従ロータ2Bが再度平均風速2m/s以下の低風速で回転するようになったときに、制御手段5により電磁クラッチ15を再度切断して、従ロータ2Bが自力で加速しながら効率よく回転しうる平均周速である5m/sに達するまで空転させたのち、電磁クラッチ15を再度接続して、空転させた従ロータ2Bの回転駆動力により主ロータ2Aの回転速度を増速させながら、主ロータ2A、従ロータ2Bの回転駆動両力により発電するように繰り返し制御するので、低風速下においても、主ロータ2A、従ロータ2Bが発電機4のコギングトルクや発電負荷により失速するのを未然に防止しながら、効率よく発電することができる。
As described above, in the
また、主ロータ2A、従ロータ2Bの失速が防止されるので、発電容量の大きな発電機4を使用して、より発電効率を高めることが可能となる。
Further, since the stall of the
さらに、主ロータ2Aは、発電機4に接続された主ロータ軸14Aに常時連結されているので、従ロータ2Bが空転している間も、主ロータ2Aが回転している限り、発電が停止されることはない。
Further, since the
次に、図5を参照して、本発明に係る風力発電装置の第2の実施形態について説明する。なお、前記第1の実施形態の風力発電装置1と同様の部材には、同じ符号を付すに止めて、詳細な説明を省略する。
Next, a second embodiment of the wind turbine generator according to the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those of the
第2の実施形態の風力発電装置は、前記第1の実施形態の従ロータ2Bの上方に、副従ロータ2Cを追加し、上下3段の縦軸型風車を備えるものとしたものである。すなわち、支持枠体11を上方に延長して高くするとともに、その上端部に設けた軸部支持枠10の中央に設けた軸受13より、上下寸法を大とした縦主軸14の上端部を回転自在に支持し、従ロータ2Bよりも上方の副従ロータ軸14Cに、副従ロータ2Cを相対回転不能として取付けてある。副従ロータ2Cのブレード7の平面位相は、従ロータ2Bのブレード7に対し60度異ならせてある。
Wind turbine generator of the second embodiment, above the
最下段の主ロータ2Aは、第1の実施形態と同様に、発電機4に常時連結されている。中段の従ロータ軸14Bと最上段の副従ロータ軸14Cは電磁クラッチ15を介して断続可能に連結され、最下段の主ロータ軸14Aと中段の従ロータ軸14Bとは電磁クラッチ15を介して断続可能に連結されている。
なお、この実施形態のような上下3段の縦軸型風車を備える場合、電磁クラッチ15が接続されるタイミングは、主ロータ2A、従ロータ2Bのブレード7の位相が60度異なったときに行われる。
The lowermost
In the case of including a vertical three-stage wind turbine as in this embodiment, the
前記従ロータ軸14Bには、従ロータ2Bと副従ロータ2Cの回転速度を測定するための平歯車24が取付けられ、この平歯車24の回転数を、回転速度検出センサ25により検出し、制御手段5のロータ周速判定部20に出力されるようになっている。
The
第2の実施形態に係る風力発電装置においては、主ロータ2A、従ロータ2B、副従ロータ2Cがカットイン風速である平均風速2m/s以下の低風速下で回転している場合に、制御手段5により電磁クラッチ15を切断して、従ロータ2B、副従ロータ2Cを空転させ、従ロータ2B、副従ロータ2Cが自力で加速しながら効率よく回転しうる平均周速である5m/sに達したときに、電磁クラッチ15を接続して、空転している従ロータ2B、副従ロータ2Cの回転駆動力により従ロータ2Aの回転を増速させて発電するように制御し、かつ主ロータ2A、従ロータ2B、副従ロータ2Cが再度平均風速2m/s以下の低風速で回転するようになったときに、制御手段5により電磁クラッチ15を再度切断して、従ロータ2B、副従ロータ2Cが自力で加速しながら効率よく回転しうる平均周速である5m/sに達するまで空転させたのち、電磁クラッチ15を再度接続して、空転させた従ロータ2B、副従ロータ2Cの回転駆動力により主ロータ2Aの回転を増速させながら、主ロータ2A、従ロータ2B、副従ロータ2Cの全てのロータの回転により発電するように繰り返し制御するようになっている。
In the wind turbine generator according to the second embodiment, the control is performed when the
第2の実施形態に係る風力発電装置においては、従ロータ2B、副従ロータ2Cの上下2段のロータを空転させるので、主ロータ2Aを増速させる際の回転駆動トルクが増大し、主ロータ2Aを速やかに増速させることができる。
In the wind turbine generator according to the second embodiment, the
なお、図5の2点鎖線で示すように、従ロータ2Bと副従ロータ2C間において、従ロータ軸14Bと副従ロータ軸14Cの間にも、電磁クラッチ15を設け、上下の電磁クラッチ15、15を同期して断続させるようにしてもよい。
As shown by the chain double-dashed line in FIG. 5, an
このようにすると、上下の電磁クラッチ15を切断したとき、従ロータ2Bと副従ロータ2Cとが、風速に対応して独立して抵抗なく空転するとともに、一般に地上からの高さが高いほど風速が速くなる傾向があるので、最上段の副従ロータ2Cは、予め定めた周速まで速やかに空転する。従って、電磁クラッチ15を接続すると、副従ロータ2Cの回転駆動力が従ロータ2Bに伝達され、互いに加速し合って回転するので、従ロータ2Bと副従ロータ2Cの回転駆動力により、最下段の主ロータ2Aを効率よく、かつ速やかに増速させて発電することができる。
In this way, when the upper and lower
また、上記したように、地上からの高さが高いほど風速が速く、最上段の副従ロータ2Cは効率よく回転するので、従ロータ軸14Bと副従ロータ軸14C間に電磁クラッチ15を設けて、副従ロータ2Cのみが空転するようにし、この副従ロータ2Cの回転駆動力により、主ロータ2A、従ロータ2Bを増速させて発電するようにしてもよい。
Further, as described above, fast wind speed higher height from the ground, the uppermost Fuku従
次に、図6を参照して、本発明に係る風力発電装置の第3の実施形態について説明する。なお、前記第2の実施形態の風力発電装置と同様の部材には、同じ符号を付すに止めて、詳細な説明を省略する。 Next, a third embodiment of the wind turbine generator according to the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those of the wind turbine generator of the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第3の実施形態の風力発電装置においては、第2の実施形態の風力発電装置の電磁クラッチ15に代えて、遠心クラッチ26を用いている。図6に略示する遠心クラッチ26は、例えば次のように構成されている。
In the wind turbine generator of the third embodiment, a centrifugal clutch 26 is used instead of the
すなわち、主ロータ2A、従ロータ2B間において縦主軸14を、主ロータ軸14Aと従ロータ軸14Bに2分割し、従ロータ2B側の従ロータ軸14Bに、外周面に摩擦材を固着した複数のウエイト27、27を、遠心力によって半径方向外側に移動しうるように取付けるとともに、発電機4に常時連結された主ロータ2A側の主ロータ軸14Aに、上面が閉塞された円筒形の従動ドラム28を、内部にウエイト27が収容されるように固着してある。
Multiple words,
第3の実施形態の風力発電装置を用いて発電を行う場合、次のようにして行われる。
遠心クラッチ26は、ウエイト27に作用する遠心力が小さい場合、すなわち主ロータ2A、従ロータ2B、副従ロータ2Cがカットイン風速である平均風速2m/s以下の低風速で回転している場合に、ウエイト28は従動ドラム29の内面から離間するように設定されている。従って、平均風速が2m/s以下の場合には、遠心クラッチ26は自動的に切れ、従ロータ2B、副従ロータ2Cの回転駆動力が主ロータ軸14Aに伝達されなくなるとともに、従ロータ2B、副従ロータ2Cは空転することとなる。
When power generation is performed using the wind turbine generator of the third embodiment, it is performed as follows.
The centrifugal clutch 26 has a small centrifugal force acting on the
また、空転している従ロータ2B、副従ロータ2Cの平均周速が例えば5m/sに達した場合、すなわち、5m/sの平均周速のときの縦主軸14の回転速度が、予め定めた値に達した場合には、ウエイト27が遠心力により従動ドラム28の内面に接触し、遠心クラッチ26が自動的に接続されるように設定されている。従って、空転している従ロータ2B、副従ロータ2Cの平均周速が例えば5m/sに達すると、それらの回転駆動力が主ロータ2A側の主ロータ軸14Aに伝達されて、主ロータ2Aの回転が増速されるようになる。
Further, when the average peripheral speed of the
第3の実施形態の風力発電装置においても、平均風速が2m/s以下の低風速になると、遠心クラッチ26が自動的に切断されて従ロータ2B、副従ロータ2Cが空転し、平均周速が5m/sに達して従ロータ2B、副従ロータ2Cが自力で加速しながら回転するようになると、遠心クラッチ26が自動的に接続されて、空転している従ロータ2B、副従ロータ2Cの回転駆動力により、主ロータ2Aの回転が増速され、主ロータ2A、従ロータ2B、副従ロータ2Cの全てのロータにより発電機4を駆動して発電されるようになっているので、上記実施形態と同様に、低風速下において主ロータ2A〜副従ロータ2Cが発電機4のコギングトルクや発電負荷により失速するのを未然に防止しながら、効率よく発電することができる。
Also in the wind turbine generator of the third embodiment, when the average wind speed becomes a low wind speed of 2 m/s or less, the centrifugal clutch 26 is automatically disengaged, the
また、機械的な遠心クラッチ26を用いると、第1、第2の実施形態のような、電磁クラッチ14をON、OFF制御するための制御手段5等が不要となるので、安価な風力発電装置を提供することができる。 Further, when the mechanical centrifugal clutch 26 is used, the control means 5 for controlling the ON/OFF of the electromagnetic clutch 14 as in the first and second embodiments becomes unnecessary, so that the wind turbine generator is inexpensive. Can be provided.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、例えば次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes such as the following can be made without departing from the gist of the present invention.
上記第1、第2の実施形態では、平均風速が2m/s以下と判定された場合に、電磁クラッチ15をOFFとして、従ロータ2Bまたは副従ロータ2Cを単独または共動で空転させるようにしているが、平均風速が2m/s以下のときの縦主軸14の平均回転速度、または全てのロータの平均周速が予め定めた値となったときに、電磁クラッチ15をOFFとするようにしてもよい。
In the first and second embodiments, when the average wind speed is less than or equal to 2m / s, an electromagnetic clutch 15 as OFF, or slave rotor. 2B so as to idly Fuku従
また、空転させた従ロータ2B、副従ロータ2Cの平均周速が5m/sに達したとき、電磁クラッチ15をONとして、主ロータ2Aの回転を増速するようにしたが、前述したように、ロータの周速は回転速度に換算できるため、平均周速が5m/sに達したときの従ロータ2B、副従ロータ2Cの回転速度を回転速度センサ25が検出したときに、電磁クラッチ15をONとして、主ロータ2Aの回転を増速するようにすることもできる。
Further, when the average peripheral speed of the
さらに、電磁クラッチ15をOFFとする平均風速を2m/s以下としたが、この際の平均風速の上限値は、ブレード7の回転半径の大小に対応して適切に設定される。
例えば、ブレード7の回転半径が上記実施形態の1mより小さい場合には、各ロータの回転トルクが小さくなって、コギングトルクや発電負荷の影響を受けやすくなるので、電磁クラッチ15をOFFとする平均風速の上限値を2m/s以上に設定すればよい。
Further, the average wind speed at which the
For example, when the rotation radius of the
また、ブレード7の回転半径が1mより大きい場合には、ロータの回転速度が低くても、回転トルクが大となってコギングトルクや発電負荷の影響を受けにくくなるので、電磁クラッチ15をOFFとする平均風速の上限値を2m/s以下に設定すればよい。
Further, when the rotation radius of the
上記実施形態では、空転している従ロータ2B、副従ロータ2Cの平均周速が5m/sに達したときに、電磁クラッチ15をONとするようにしたが、この場合の平均周速の値は、ブレード7の回転半径の大小に応じて適切に設定される。
In the above embodiment, the
上記第1、第2実施形態では、最下段と上段のロータの回転駆動力を断続するのに、電磁クラッチ15を用いているが、例えば制御手段5によりON、OFF制御可能な電動式のアクチュエータを備える摩擦クラッチや噛合クラッチ等を用いることもできる。
In the first and second embodiments, the
上記実施形態では、最下段の主ロータ2Aを備えた主ロータ軸14Aを常時発電機4に連結しているが、第1の実施形態の風力発電装置の場合には、従ロータ2Bが連結されている従ロータ軸14Bの上端部を、支持枠体11の上部等に設置した発電機に常時連結し、主ロータ2Aを電磁クラッチ15を介して空転させうるようにしてもよい。
In the above embodiment, it is connected to the
また、第2の実施形態の風力発電装置の場合には、最上段の副従ロータ2Cが連結されている副従ロータ軸14Cの上端部を、支持枠体11の上部等に設置した発電機に常時連結し、最下段の主ロータ2Aと中段の従ロータ2Bとを、電磁クラッチ15を介して空転させうるようにするか、または、中段の従ロータ2Bが連結されている従ロータ軸14Bの適所に、プーリやスプロケットを取り付けて、それらに接続したベルトやチェーン等の伝動手段を介して、主ロータ軸14Aの側方に配置した発電機を駆動するようにし、最下段の主ロータ2Aと最上段の副従ロータ2Cとを、電磁クラッチ15を介して空転させうるようにしてもよい。
Further, in the case of the wind turbine generator of the second embodiment, a generator in which the upper end portion of the sub slave rotor shaft 14C to which the uppermost
さらに、第3の実施形態の風力発電装置の場合には、最上段の副従ロータ2Cが連結されている副従ロータ軸14Cの上端部を、支持枠体11の上部等に設置した発電機に常時連結し、最下段の主ロータ軸14Aと中段の従ロータ軸14Bとを、遠心クラッチ26を介して空転させうるようにしてもよい。
Further, in the case of the wind turbine generator of the third embodiment, a generator in which the upper end portion of the sub slave rotor shaft 14C to which the uppermost
本発明は、3段以上のロータを備える風力発電装置にも適用しうることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention can also be applied to a wind turbine generator including three or more stages of rotors.
1 風力発電装置
2A 主ロータ
2B 従ロータ
2C 副従ロータ
4 発電機
5 制御手段
6 支持アーム
7 揚力型ブレード
7A 主部
7B 内向傾斜部
7C 前縁
7D 後縁
8 ハブ
9 基礎
10 軸部支持枠
11 支持枠体
12 軸支持杆
13 軸受
14 縦主軸(主ロータ軸、従ロータ軸、副従ロータ軸)
14A 主ロータ軸
14B 従ロータ軸
14C 副従ロータ軸
15 電磁クラッチ
16 給電器
17 コントローラ
18 蓄電池
19 平均風速判定部
20 ロータ周速判定部
21 クラッチ切替判定部
22 風速計(風速検知手段)
23 中央処理装置
24 平歯車
25 回転速度検出センサ
26 遠心クラッチ
27 ウエイト
28 従動ドラム
C 翼厚中心線
O 回転軌跡
DESCRIPTION OF
7C leading edge
14A Main rotor shaft
14B Secondary rotor shaft
14C
23
Claims (6)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016057211A JP6714404B2 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Multi-stage vertical axis wind turbine generator |
PCT/JP2017/009620 WO2017159550A1 (en) | 2016-03-14 | 2017-03-09 | Method for generating wind power using multi-stage vertical axis wind turbine, and multi-stage vertical axis wind power generation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016057211A JP6714404B2 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Multi-stage vertical axis wind turbine generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017172392A JP2017172392A (en) | 2017-09-28 |
JP6714404B2 true JP6714404B2 (en) | 2020-06-24 |
Family
ID=59972976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016057211A Active JP6714404B2 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-22 | Multi-stage vertical axis wind turbine generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6714404B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5566669A (en) * | 1978-11-14 | 1980-05-20 | Chuji Saito | Wind power generator |
JP4907073B2 (en) * | 2004-10-20 | 2012-03-28 | 株式会社グローバルエナジー | Vertical axis windmill |
-
2016
- 2016-03-22 JP JP2016057211A patent/JP6714404B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017172392A (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7161827B2 (en) | Wind power generation method and wind power generation device | |
US20120148403A1 (en) | Counter-rotating vertical axis wind turbine assembly | |
JP6714398B2 (en) | Wind power generation method in multi-stage vertical wind turbine | |
TWI726895B (en) | Rotation speed control method of windmill and wind power generation device | |
CN100374749C (en) | Auto clutch of verticl shaft wind-driven generator | |
JP2018040306A (en) | Wind and water power generation device | |
JP6714404B2 (en) | Multi-stage vertical axis wind turbine generator | |
JP2003284393A (en) | Wind turbine generator | |
JP6649727B2 (en) | Wind power generator | |
WO2017159550A1 (en) | Method for generating wind power using multi-stage vertical axis wind turbine, and multi-stage vertical axis wind power generation device | |
JP6917673B2 (en) | Windmill rotation speed control method | |
JP6917674B2 (en) | Wind power generator | |
JP6609129B2 (en) | Wind power generator | |
CN206280195U (en) | A kind of Dual-power wind-driven power generator | |
JP2017020374A5 (en) | ||
JP6609128B2 (en) | Windmill rotational speed control method | |
JP6774172B2 (en) | Wind power generation method | |
JP2017053303A5 (en) | ||
US20200102931A1 (en) | Wind Turbine | |
JP2017020373A5 (en) | ||
JP2004100546A (en) | Wind power generating method and device | |
CN106195117A (en) | Inertial flywheel transmission component and there is the system of inertial flywheel transmission component | |
JP2016176414A (en) | Wind power generator | |
JP2006161797A (en) | Wind power generation device | |
JP2002327678A (en) | Wind power generation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20190209 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200305 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200512 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200605 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6714404 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |