[go: up one dir, main page]

JP2005151703A - Wind power generator - Google Patents

Wind power generator Download PDF

Info

Publication number
JP2005151703A
JP2005151703A JP2003386063A JP2003386063A JP2005151703A JP 2005151703 A JP2005151703 A JP 2005151703A JP 2003386063 A JP2003386063 A JP 2003386063A JP 2003386063 A JP2003386063 A JP 2003386063A JP 2005151703 A JP2005151703 A JP 2005151703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
windmill
exciting coil
rotational speed
variable resistor
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.)
Pending
Application number
JP2003386063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniharu Kojima
邦治 児島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP2003386063A priority Critical patent/JP2005151703A/en
Publication of JP2005151703A publication Critical patent/JP2005151703A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind power generator capable of effectively utilizing wind power by stably maintaining an output voltage of a generator at a fixed level regardless of the magnitude of a wind speed. <P>SOLUTION: The wind power generator is provided with a windmill 1, the generator 9 having a rotor 5 driven by the windmill 1 and a stator 8 composed by winding an exciting coil 7 around an iron core 6 opposing to the rotor 5, a variable resistor 13, which has movable contacts 10a, 10b and is electrically connected with the exciting coil 7 of the generator 9, and a rotary governor 22 interlocked with a rotational speed of the windmill 1. The wind power generator has the following constitution. The rotary governor 22 is mechanically connected with the movable contacts 10a, 10b of the variable resistor 13 by an interlocking member 21. When the rotational speed of the windmill 1 is reduced, the interlocking member 21 interlocked with the rotary governor 22 moves the movable contacts 10a, 10b of the variable resistor 13 so as to increase an exciting current of the generator 9 and to decrease an output load current of the generator 9. As a result, the voltage output of the generator 9 is maintained at a fixed level. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、風力発電装置に係り、より詳しくは、発電機の電圧出力を一定に維持する風力発電装置に関する。   The present invention relates to a wind turbine generator, and more particularly to a wind turbine generator that maintains a voltage output of a generator constant.

従来、風力発電装置や太陽発電装置等によって得られた電力は、通常、照明用の電力やモータ等の起電力として直接用いられるか、あるいは、一時的に蓄電池に蓄えられた後各種電力として用いられている。特に、風力発電装置は、台風や突風のような極めて激しい風から微風、極端な場合には無風のように大幅に変動する自然風を利用して電力を発生させることから、得られる電力も不安定になってしまうため、高効率な電力を安定して得る風力発電装置が望まれており、様々な工夫が成されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、風力発電装置と負荷との間に接続されると共に、電圧判定部により、負荷電圧が所定電圧を上回ったことが検出されたとき、風車の回転を減速させる減速回路を備えた、風力発電装置の制御装置が開示されている。
特開2000−249036号公報
Conventionally, electric power obtained by wind power generators, solar power generators, etc. is usually used directly as power for lighting, electromotive force of motors, etc., or used as various electric power after being temporarily stored in a storage battery It has been. In particular, wind power generators generate power by using natural winds that fluctuate significantly, such as extremely strong winds such as typhoons and gusts, and in extreme cases no winds. Since it will become stable, the wind power generator which acquires highly efficient electric power stably is desired, and various devices are made | formed (for example, refer patent document 1). In Patent Document 1, there is provided a reduction circuit that is connected between a wind turbine generator and a load and decelerates the rotation of the windmill when the voltage determination unit detects that the load voltage exceeds a predetermined voltage. A control device for a wind turbine generator provided is disclosed.
JP 2000-249036 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された風力発電装置の制御装置では、風車の回転速度を直接制御することにより負荷電圧を調節しているため、風力を最大限に利用できないという問題点がある。   However, the control device for a wind turbine generator disclosed in Patent Document 1 has a problem in that wind power cannot be utilized to the maximum because the load voltage is adjusted by directly controlling the rotational speed of the windmill.

そこで、本発明は、風速の大小にかかわらず安定して発電機の出力電圧を一定に維持することにより風力を有効利用し得る風力発電装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind turbine generator that can effectively use wind power by stably maintaining the output voltage of the generator constant regardless of the wind speed.

上記の目的を達成するために、本発明に係る風力発電装置は、風車と、該風車により駆動される回転子と、該回転子に対向する鉄心に励磁コイルを巻装して成る固定子と、を有する発電機と、を備えた風力発電装置に於て、可動接触子を有すると共に上記発電機の上記励磁コイルと電気的に接続した可変抵抗器と、上記風車の回転速度に連動する回転ガバナと、を備え、該回転ガバナは、該可変抵抗器の該可動接触子と連動部材により機械的に接続され、該風車の回転速度が減少すると、上記発電機の励磁電流を増大させると共に該発電機の出力負荷電流を減少させるように、上記回転ガバナに連動した上記連動部材が、上記可変抵抗器の上記可動接触子を移動させることによって、該発電機の電圧出力を一定に維持するように構成されている。   In order to achieve the above object, a wind turbine generator according to the present invention includes a windmill, a rotor driven by the windmill, and a stator formed by winding an excitation coil around an iron core facing the rotor. A variable resistor having a movable contact and electrically connected to the exciting coil of the generator, and a rotation interlocking with the rotational speed of the windmill. The rotating governor is mechanically connected to the movable contact of the variable resistor by an interlocking member, and when the rotational speed of the windmill is reduced, the excitation current of the generator is increased and the rotating current is increased. In order to reduce the output load current of the generator, the interlocking member interlocked with the rotating governor moves the movable contact of the variable resistor so that the voltage output of the generator is maintained constant. Configured to .

また、風車と、該風車により駆動される回転子と、該回転子に対向する鉄心に励磁コイルを巻装して成る固定子と、を有する発電機と、を備えた風力発電装置に於て、上記発電機の上記励磁コイルと電気的に接続した励磁コイル電流増減回路と、上記風車の回転速度を検出するための回転数検出回路と、を備え、該回転数検出回路は、該励磁コイル電流増減回路と電気的に接続され、該励磁コイル電流増減回路は、該風車の回転速度が減少すると、上記発電機の励磁電流を増大させるように、上記回転数検出回路からの信号に連動して制御を行うことによって、該発電機の電圧出力を一定に維持するように構成されている。   Further, in a wind turbine generator comprising: a windmill; a generator having a rotor driven by the windmill; and a stator formed by winding an exciting coil around an iron core facing the rotor. An excitation coil current increase / decrease circuit electrically connected to the excitation coil of the generator, and a rotation speed detection circuit for detecting a rotation speed of the windmill, the rotation speed detection circuit including the excitation coil Electrically connected to a current increase / decrease circuit, the excitation coil current increase / decrease circuit interlocks with the signal from the rotation speed detection circuit so as to increase the excitation current of the generator when the rotational speed of the windmill decreases. In this way, the voltage output of the generator is maintained constant.

本発明の風力発電装置によれば、風車の回転速度を制御する事なく、風車の回転力に応じて発電機に加わる負荷を連続的に調整し、風速の大小変化にかかわらず、安定した発電電圧を得ることができる。これにより、風力を有効に利用することができる。   According to the wind power generator of the present invention, the load applied to the generator is continuously adjusted according to the rotational force of the windmill without controlling the rotational speed of the windmill, so that stable power generation is possible regardless of changes in the wind speed. A voltage can be obtained. Thereby, wind power can be used effectively.

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.

図1は、本発明に係る風力発電装置の第1の実施の形態を示す全体構成図である。本発明の第1の実施形態による風力発電装置は、風車1と、風車動力伝達部3と、発電機9と、可変抵抗器13と、回転ガバナ22と、整流器23と、蓄電池24と、インバータ25と、を備えている。   FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a wind turbine generator according to the present invention. The wind turbine generator according to the first embodiment of the present invention includes a wind turbine 1, a wind turbine power transmission unit 3, a generator 9, a variable resistor 13, a rotating governor 22, a rectifier 23, a storage battery 24, and an inverter. 25.

風車1は、中心に風車軸2を有し、この風車軸2を介して風車1の回転力を風車動力伝達部3に伝達する。風車動力伝達部3は、発電機9に風車1の回転力を伝達するために設けられている。具体的には、増速ギヤから成る。これ以外に、チェーンと鎖車や、ベルトとホイールとしても良い。   The windmill 1 has a windmill shaft 2 at the center, and transmits the rotational force of the windmill 1 to the windmill power transmission unit 3 via the windmill shaft 2. The windmill power transmission unit 3 is provided to transmit the rotational force of the windmill 1 to the generator 9. Specifically, it consists of a speed increasing gear. In addition, a chain and a chain wheel, or a belt and a wheel may be used.

また、発電機9は、交流発電機であり、回転子5と、回転子5に対向する鉄心6に励磁コイル7を巻装して成る固定子8と、回転子5に連結すると共に発電機9の内部から外部へと導出した発電機軸4と、を有する。回転子5は、風車動力伝達部3から発電機軸4を介して風車1の回転力が伝達されることにより駆動される。   The generator 9 is an AC generator, and is connected to the rotor 5, the stator 8 formed by winding the exciting coil 7 around the iron core 6 facing the rotor 5, and the generator 5. 9 and a generator shaft 4 led out from the inside to the outside. The rotor 5 is driven by transmitting the rotational force of the windmill 1 from the windmill power transmission unit 3 via the generator shaft 4.

ここで、第1の実施形態では、可変抵抗器13は、発電機9の励磁コイル7と電気的に接続している。この可変抵抗器13は、第1可変抵抗器11と、第2可変抵抗器12との2つの抵抗器から成る。これら2つの抵抗器11, 12は、それぞれ、可動接触子10a及び可動接触子10bを有し、これらを移動させることによって、第1可変抵抗器11及び第2可変抵抗器12の抵抗値を変化させる。   Here, in the first embodiment, the variable resistor 13 is electrically connected to the exciting coil 7 of the generator 9. The variable resistor 13 includes two resistors, a first variable resistor 11 and a second variable resistor 12. Each of these two resistors 11 and 12 has a movable contact 10a and a movable contact 10b, and the resistance values of the first variable resistor 11 and the second variable resistor 12 are changed by moving them. Let

また、回転ガバナ22は、発電機9の発電機軸4に設けられている。この回転ガバナ22は、振子14と、連結部材15と、スライダ16と、固定部17と、連動部材取付部18と、バネ固定部19と、バネ20と、を有している。   The rotating governor 22 is provided on the generator shaft 4 of the generator 9. The rotating governor 22 includes a pendulum 14, a connecting member 15, a slider 16, a fixing portion 17, an interlocking member mounting portion 18, a spring fixing portion 19, and a spring 20.

スライダ16は、中心に孔が貫通状に設けられ、この孔を発電機9の発電機軸4に挿通させることにより、発電機軸4に対して摺動可能となっている。また、固定部17は、発電機軸4の端部から所定の距離を隔てた位置に固着される。また、連結部材15は、固定部17とスライダ16とを連結する部材であって、可撓性の部材又は板バネ等の弾性材により形成されている。また、振子14は、連結部材15の中央に取付けられている。この振子14は、錘であり、発電機9の発電機軸4の回転速度の変化による遠心力の変化によってスライダ16を発電機軸4の軸方向に移動させるために設けられている。また、連動部材取付部18は、中心に孔が設けられ、この孔を発電機9の発電機軸4に挿通させることにより発電機軸4に対して摺動可能となっている。また、連動部材取付部18は、発電機軸4の発電機9側と反対側からスライダ16と連結している。   The slider 16 has a hole formed in the center in a penetrating manner, and is slidable with respect to the generator shaft 4 by inserting the hole through the generator shaft 4 of the generator 9. The fixing portion 17 is fixed at a position spaced a predetermined distance from the end portion of the generator shaft 4. The connecting member 15 is a member that connects the fixed portion 17 and the slider 16 and is formed of a flexible member or an elastic material such as a leaf spring. The pendulum 14 is attached to the center of the connecting member 15. The pendulum 14 is a weight, and is provided to move the slider 16 in the axial direction of the generator shaft 4 by a change in centrifugal force due to a change in the rotational speed of the generator shaft 4 of the generator 9. Further, the interlocking member mounting portion 18 is provided with a hole in the center, and the hole can be slid with respect to the generator shaft 4 by inserting the hole into the generator shaft 4 of the generator 9. The interlocking member mounting portion 18 is connected to the slider 16 from the side opposite to the generator 9 side of the generator shaft 4.

また、バネ固定部19は、発電機軸4の発電機9側と反対側の端部に固着されている。また、バネ20の2つの端部は、連動部材取付部18とバネ固定部19とに接続している。このバネ20は、連動部材取付部18、及び、連動部材取付部18と連結したスライダ16を、可撓性の連結部材15を引き延ばす方向(図1中の矢印B方向)に付勢する。即ち、このバネ20は引張コイルバネである場合を例示する。上記の構成によって、発電機9の発電機軸4が回転することにより振子14に遠心力が加わった場合、振子14が連結部材15及び連結部材15の一方の端部と接続したスライダ16を発電機軸4の半径方向外側にバネ20の付勢力に抗して図1中の矢印A方向に引張るように、回転ガバナ22が構成される。なお、バネ20を圧縮コイルバネとして、固定部17とスライダ16との間に、介装することも自由であり、そのときは、全長をコンパクト化できる( 図示省略) 。   Further, the spring fixing portion 19 is fixed to the end portion of the generator shaft 4 opposite to the generator 9 side. The two end portions of the spring 20 are connected to the interlocking member mounting portion 18 and the spring fixing portion 19. The spring 20 urges the interlocking member attaching portion 18 and the slider 16 connected to the interlocking member attaching portion 18 in the direction in which the flexible connecting member 15 is extended (the direction of arrow B in FIG. 1). That is, the case where this spring 20 is a tension coil spring is illustrated. With the above configuration, when centrifugal force is applied to the pendulum 14 by rotating the generator shaft 4 of the generator 9, the pendulum 14 connects the connecting member 15 and the slider 16 connected to one end of the connecting member 15 to the generator shaft. The rotating governor 22 is configured to pull in the direction of arrow A in FIG. Note that the spring 20 can be a compression coil spring and can be freely interposed between the fixed portion 17 and the slider 16, in which case the overall length can be reduced (not shown).

また、回転ガバナ22と、可変抵抗器13とは、連動部材21により機械的に接続されている。正確には、連動部材21は、回転ガバナ22の連動部材取付部18と、第1可変抵抗器11及び第2可変抵抗器12の可動接触子10a及び可動接触子10bと、を機械的に接続している。これにより、回転ガバナ22のスライダ16の移動に伴って、可変抵抗器13の(一対の)可動接触子10a及び可動接触子10bを移動させることができるように構成される。   The rotating governor 22 and the variable resistor 13 are mechanically connected by the interlocking member 21. Precisely, the interlocking member 21 mechanically connects the interlocking member mounting portion 18 of the rotating governor 22 and the movable contact 10a and the movable contact 10b of the first variable resistor 11 and the second variable resistor 12. doing. Accordingly, the movable contactor 10a and the movable contactor 10b of the variable resistor 13 can be moved in accordance with the movement of the slider 16 of the rotating governor 22.

また、整流器23は、発電機9の出力側に接続されている。この整流器23は、発電機9から出力された出力負荷電流を交流電流から直流電流に変換する機能を有する。また、蓄電池24は、整流器23で交流電流から直流電流に変換された後の回路に接続されている。この蓄電池24は、風車1の回転により発電機9で発電された電力を一時的に蓄える機能を有する。また、インバータ25は、蓄電池24の正極、負極の端子と接続されている。蓄電池24に蓄えられた電力は、このインバータ25によって直流から交流に変換され、家電用品用の電力として使用される。   The rectifier 23 is connected to the output side of the generator 9. The rectifier 23 has a function of converting the output load current output from the generator 9 from an alternating current to a direct current. The storage battery 24 is connected to a circuit after being converted from an alternating current to a direct current by the rectifier 23. The storage battery 24 has a function of temporarily storing the electric power generated by the generator 9 by the rotation of the windmill 1. The inverter 25 is connected to the positive and negative terminals of the storage battery 24. The electric power stored in the storage battery 24 is converted from direct current to alternating current by the inverter 25 and used as electric power for household appliances.

次に、本発明の第1の実施形態による風力発電装置の動作について説明する。まず、風を受けることにより風車1が回転される。この風車1の回転力は、風車軸2を介して風車動力伝達部3に伝達される。風車動力伝達部3は、発電機9の発電機軸4を回転させる。発電機9の発電機軸4が回転されると、発電機軸4と連結した回転子5が回転される。そして、回転子5が回転されることによって発電機9は発電を行う。発電機9から出力された出力負荷電流は、整流器23により交流電流から直流電流に変換され、蓄電池24に電力として蓄えられる。   Next, the operation of the wind turbine generator according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the windmill 1 is rotated by receiving the wind. The rotational force of the windmill 1 is transmitted to the windmill power transmission unit 3 via the windmill shaft 2. The windmill power transmission unit 3 rotates the generator shaft 4 of the generator 9. When the generator shaft 4 of the generator 9 is rotated, the rotor 5 connected to the generator shaft 4 is rotated. Then, the generator 9 generates power by rotating the rotor 5. The output load current output from the generator 9 is converted from an alternating current to a direct current by the rectifier 23 and stored as electric power in the storage battery 24.

また、風速の変化によって風車1の回転速度が変化すると、風車1に連動した発電機9の発電機軸4の回転速度も変化する。即ち、発電機9から出力された出力負荷電流は、風速の変化によって変化する。この際、本発明に係る風力発電装置では、発電機9の発電機軸4に設けられた回転ガバナ22が風速の変化に合わせて可変抵抗器13の抵抗値を変化させる。   Further, when the rotational speed of the windmill 1 changes due to the change in the wind speed, the rotational speed of the generator shaft 4 of the generator 9 linked to the windmill 1 also changes. That is, the output load current output from the generator 9 changes with changes in wind speed. At this time, in the wind turbine generator according to the present invention, the rotating governor 22 provided on the generator shaft 4 of the generator 9 changes the resistance value of the variable resistor 13 in accordance with the change in the wind speed.

具体的に説明すると、まず、回転ガバナ22のスライダ16は、最初、振子14に加わる遠心力によって可撓性の連結部材15を介してスライダ16に加わる図1中の矢印A方向の力と、スライダ16に加わるバネ20の図1中の矢印B方向の付勢力とが釣り合った場所に位置している。この状態から風速が低下することによって発電機軸4の回転速度が減少した場合を考える。その場合、発電機9の励磁コイル7に流れる励磁電流(図1中のI1 )が減少すると共に、発電機9から出力される出力負荷電流(図1中のI2 )が減少するような変化が生じる。この際、回転ガバナ22の振子14に加わる遠心力も減少するので、振子14に加わる遠心力によって可撓性の連結部材15を介してスライダ16に加わる図1中の矢印A方向の力は、スライダ16に加わるバネ20の図1中の矢印B方向の付勢力よりも減少する。これにより、スライダ16が図1中の矢印B方向に移動すると共に、振子14と一体化された可撓性の連結部材15が引き延ばされる。このスライダ16は、スライダ16に加わっている図1中の矢印A方向の力と矢印B方向の力とが釣り合う場所で再び停止する。 More specifically, first, the slider 16 of the rotating governor 22 is first subjected to the force in the direction of arrow A in FIG. 1 applied to the slider 16 via the flexible connecting member 15 by the centrifugal force applied to the pendulum 14; The spring 20 applied to the slider 16 is positioned where the urging force in the direction of arrow B in FIG. Let us consider a case where the rotational speed of the generator shaft 4 decreases due to a decrease in the wind speed from this state. In that case, the excitation current (I 1 in FIG. 1) flowing through the excitation coil 7 of the generator 9 decreases and the output load current (I 2 in FIG. 1) output from the generator 9 decreases. Change occurs. At this time, since the centrifugal force applied to the pendulum 14 of the rotating governor 22 is also reduced, the force in the direction of arrow A in FIG. 1 applied to the slider 16 via the flexible connecting member 15 by the centrifugal force applied to the pendulum 14 is This is less than the urging force in the direction of arrow B in FIG. Thereby, the slider 16 moves in the direction of arrow B in FIG. 1, and the flexible connecting member 15 integrated with the pendulum 14 is extended. The slider 16 stops again at a place where the force in the direction of arrow A in FIG.

そして、スライダ16が図1中の矢印B方向に移動すると、それに伴って、スライダ16と連結した連動部材取付部18に取付けられた連動部材21が第1可変抵抗器11及び第2可変抵抗器12の可動接触子10a及び可動接触子10bを図1中の矢印D方向に移動させる。即ち、風速が低下すると、回転ガバナ22は、第1可変抵抗器11の抵抗値を減少させて、発電機9の励磁コイル7に流れる励磁電流(図1中のI1 )を増大させると共に、第2可変抵抗器12の抵抗値を増加させて発電機9から出力される出力負荷電流(図1中のI2 )を減少させる。これにより、発電機9の電圧出力を一定に維持することができる。 When the slider 16 moves in the direction of arrow B in FIG. 1, the interlocking member 21 attached to the interlocking member mounting portion 18 connected to the slider 16 is accompanied by the first variable resistor 11 and the second variable resistor. The 12 movable contacts 10a and 10b are moved in the direction of arrow D in FIG. That is, when the wind speed decreases, the rotating governor 22 decreases the resistance value of the first variable resistor 11 and increases the excitation current (I 1 in FIG. 1 ) flowing through the excitation coil 7 of the generator 9. The resistance value of the second variable resistor 12 is increased to decrease the output load current (I 2 in FIG. 1) output from the generator 9. Thereby, the voltage output of the generator 9 can be maintained constant.

図2は、本発明に係る風力発電装置の第2の実施の形態を示す全体構成図である。本発明の第2の実施形態による風力発電装置は、第1の実施形態に於ける回転ガバナ22及び可変抵抗器13に換えて回転数検出回路42及び励磁コイル電流増減回路33を備えている。   FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the wind turbine generator according to the present invention. The wind turbine generator according to the second embodiment of the present invention includes a rotation speed detection circuit 42 and an exciting coil current increase / decrease circuit 33 in place of the rotation governor 22 and the variable resistor 13 in the first embodiment.

励磁コイル電流増減回路33は、発電機9の励磁コイル7と電気的に接続している。この励磁コイル電流増減回路33は、発電機9の励磁コイル7に流れる励磁電流(図2中のI1 )を制御するための機能を有する。 The exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 is electrically connected to the exciting coil 7 of the generator 9. The exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 has a function for controlling the exciting current (I 1 in FIG. 2) flowing through the exciting coil 7 of the generator 9.

また、回転数検出回路42は、発電機9の発電機軸4に設けられている。また、回転数検出回路42は、励磁コイル電流増減回路33と電気的に接続されており、発電機軸4の回転数を検出して信号を励磁コイル電流増減回路33に入力するための機能を有する。   The rotation speed detection circuit 42 is provided on the generator shaft 4 of the generator 9. The rotation speed detection circuit 42 is electrically connected to the excitation coil current increase / decrease circuit 33, and has a function for detecting the rotation speed of the generator shaft 4 and inputting a signal to the excitation coil current increase / decrease circuit 33. .

本発明の第2の実施形態による風力発電装置では、回転数検出回路42及び励磁コイル電流増減回路33によって、風速の変化に合わせて発電機9の励磁コイル7に流れる励磁電流(図2中のI1 )の制御が行われるように構成されている。即ち、風速が低下することによって風車1の回転速度(発電機9の発電機軸4の回転速度)が低下すると、回転数検出回路42は、発電機軸4の回転数の低下を検出して信号を励磁コイル電流増減回路33に送信する。そして、励磁コイル電流増減回路33は、発電機9の励磁コイル7に流れる励磁電流(図2中のI1 )を増大させるように制御を行う。 In the wind turbine generator according to the second embodiment of the present invention, the excitation current (in FIG. 2) flows through the excitation coil 7 of the generator 9 in accordance with the change in the wind speed by the rotation speed detection circuit 42 and the excitation coil current increase / decrease circuit 33. The control of I 1 ) is performed. That is, when the rotational speed of the windmill 1 (the rotational speed of the generator shaft 4 of the generator 9) decreases due to the decrease in the wind speed, the rotational speed detection circuit 42 detects the decrease in the rotational speed of the generator shaft 4 and outputs a signal. Transmit to exciting coil current increase / decrease circuit 33. The exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 performs control so as to increase the exciting current (I 1 in FIG. 2) flowing through the exciting coil 7 of the generator 9.

また、第2の実施形態では、発電機9の出力側に接続された整流器23によって、発電機9から出力された出力負荷電流が交流電流から直流電流に変換される。また、直流電流に変換された電力は、直流定電圧回路50を介して、蓄電池24に蓄えられる。第2の実施形態では、蓄電池24に蓄えられた電力の一部が、回転数検出回路42及び励磁コイル電流増減回路33の制御用の電力として用いられる(図2中のI3 )。また、蓄電池24に蓄えられた電力は、インバータ25によって直流から交流に変換され、家電用品60用の電力として使用される。 In the second embodiment, the output load current output from the generator 9 is converted from an alternating current to a direct current by the rectifier 23 connected to the output side of the generator 9. Further, the electric power converted into the direct current is stored in the storage battery 24 via the direct current constant voltage circuit 50. In the second embodiment, a part of the electric power stored in the storage battery 24 is used as electric power for controlling the rotation speed detection circuit 42 and the exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 (I 3 in FIG. 2). The electric power stored in the storage battery 24 is converted from direct current to alternating current by the inverter 25 and used as electric power for the household appliance 60.

以上のように、本発明では、風車1と、風車1により駆動される回転子5と、回転子5に対向する鉄心6に励磁コイル7を巻装して成る固定子8と、を有する発電機9と、を備えた風力発電装置に於て、可動接触子10a及び可動接触子10bを有すると共に発電機9の励磁コイル7と電気的に接続した可変抵抗器13と、風車1の回転速度に連動する回転ガバナ22と、を備え、回転ガバナ22は、可変抵抗器13の可動接触子10a及び可動接触子10bと連動部材21により機械的に接続され、風車1の回転速度が減少すると、発電機9の励磁電流を増大させると共に発電機9の出力負荷電流を減少させるように、回転ガバナ22に連動した連動部材21が、可変抵抗器13の可動接触子10a及び可動接触子10bを移動させることによって、発電機9の電圧出力を一定に維持するように構成されているので、風車1の回転速度を制御する事なく、風車1の回転力( 即ち、風速の大小) に応じて発電機9に加わる負荷を機械的にかつ連続的に調整し、安定した発電電圧を得ることができる。これにより、風力を有効に利用することができる。   As described above, in the present invention, the power generation including the windmill 1, the rotor 5 driven by the windmill 1, and the stator 8 formed by winding the exciting coil 7 around the iron core 6 facing the rotor 5. And a variable resistor 13 having a movable contact 10a and a movable contact 10b and electrically connected to the excitation coil 7 of the generator 9, and the rotational speed of the windmill 1. And the rotating governor 22 is mechanically connected to the movable contact 10a and the movable contact 10b of the variable resistor 13 by the interlocking member 21, and the rotational speed of the windmill 1 decreases. The interlocking member 21 linked to the rotating governor 22 moves the movable contact 10a and the movable contact 10b of the variable resistor 13 so as to increase the excitation current of the generator 9 and decrease the output load current of the generator 9. By doing so, the voltage output of the generator 9 is kept constant. Therefore, the load applied to the generator 9 according to the rotational force of the windmill 1 (that is, the magnitude of the wind speed) is mechanically and continuously controlled without controlling the rotational speed of the windmill 1. It is possible to adjust and obtain a stable generated voltage. Thereby, wind power can be used effectively.

また、本発明では、風車1と、風車1により駆動される回転子5と、回転子5に対向する鉄心6に励磁コイル7を巻装して成る固定子8と、を有する発電機9と、を備えた風力発電装置に於て、発電機9の励磁コイル7と電気的に接続した励磁コイル電流増減回路33と、風車1の回転速度を検出するための回転数検出回路42と、を備え、回転数検出回路42は、励磁コイル電流増減回路33と電気的に接続され、励磁コイル電流増減回路33は、風車1の回転速度が減少すると、発電機9の励磁電流を増大させるように、回転数検出回路42からの信号に連動して制御を行うことにより発電機9の電圧出力を一定に維持するように構成することによって、風車1の回転速度を制御する事なく、風車1の回転力( 即ち、風速の大小) に応じて発電機9に加わる負荷を電気的にかつ連続的に調整し、安定した発電電圧を得ることができる。これにより、風力を有効に利用することができる。   In the present invention, a generator 9 having a windmill 1, a rotor 5 driven by the windmill 1, and a stator 8 formed by winding an exciting coil 7 around an iron core 6 facing the rotor 5, , An exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 electrically connected to the exciting coil 7 of the generator 9, and a rotational speed detecting circuit 42 for detecting the rotational speed of the windmill 1. The rotation speed detection circuit 42 is electrically connected to the exciting coil current increasing / decreasing circuit 33. The exciting coil current increasing / decreasing circuit 33 increases the exciting current of the generator 9 when the rotational speed of the windmill 1 decreases. By configuring the voltage output of the generator 9 to be constant by performing control in conjunction with the signal from the rotational speed detection circuit 42, the rotational speed of the windmill 1 can be controlled without controlling the rotational speed of the windmill 1. Applied to the generator 9 according to the rotational force (ie, the wind speed) The load can be adjusted electrically and continuously, and a stable generated voltage can be obtained. Thereby, wind power can be used effectively.

本発明の第1の実施の形態を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 風車
5 回転子
6 鉄心
7 励磁コイル
8 固定子
9 発電機
10a,10b 可動接触子
13 可変抵抗器
21 連動部材
22 回転ガバナ
33 励磁コイル電流増減回路
42 回転数検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Windmill 5 Rotor 6 Iron core 7 Excitation coil 8 Stator 9 Generator
10a, 10b Movable contact
13 Variable resistor
21 Interlocking member
22 Rotating governor
33 Excitation coil current increase / decrease circuit
42 Speed detection circuit

Claims (2)

風車(1)と、
該風車(1)により駆動される回転子(5)と、該回転子(5)に対向する鉄心(6)に励磁コイル(7)を巻装して成る固定子(8)と、を有する発電機(9)と、
を備えた風力発電装置に於て、
可動接触子(10a)(10b)を有すると共に上記発電機(9)の上記励磁コイル(7)と電気的に接続した可変抵抗器(13)と、上記風車(1)の回転速度に連動する回転ガバナ(22)と、を備え、
該回転ガバナ(22)は、該可変抵抗器(13)の該可動接触子(10a)(10b)と連動部材(21)により機械的に接続され、
該風車(1)の回転速度が減少すると、上記発電機(9)の励磁電流を増大させると共に該発電機(9)の出力負荷電流を減少させるように、上記回転ガバナ(22)に連動した上記連動部材(21)が、上記可変抵抗器(13)の上記可動接触子(10a)(10b)を移動させることによって、該発電機(9)の電圧出力を一定に維持するように構成されていることを特徴とする風力発電装置。
Windmill (1),
A rotor (5) driven by the windmill (1), and a stator (8) formed by winding an exciting coil (7) around an iron core (6) facing the rotor (5). A generator (9),
In the wind power generator with
A variable resistor (13) having movable contacts (10a) and (10b) and electrically connected to the exciting coil (7) of the generator (9), and linked to the rotational speed of the windmill (1). A rotating governor (22);
The rotating governor (22) is mechanically connected to the movable contact (10a) (10b) of the variable resistor (13) by an interlocking member (21),
When the rotational speed of the wind turbine (1) decreases, the excitation current of the generator (9) is increased and the output load current of the generator (9) is decreased, and the rotation governor (22) is interlocked. The interlocking member (21) is configured to maintain the voltage output of the generator (9) constant by moving the movable contact (10a) (10b) of the variable resistor (13). Wind power generator characterized by that.
風車(1)と、
該風車(1)により駆動される回転子(5)と、該回転子(5)に対向する鉄心(6)に励磁コイル(7)を巻装して成る固定子(8)と、を有する発電機(9)と、
を備えた風力発電装置に於て、
上記発電機(9)の上記励磁コイル(7)と電気的に接続した励磁コイル電流増減回路(33)と、上記風車(1)の回転速度を検出するための回転数検出回路(42)と、を備え、
該回転数検出回路(42)は、該励磁コイル電流増減回路(33)と電気的に接続され、 該励磁コイル電流増減回路(33)は、該風車(1)の回転速度が減少すると、上記発電機(9)の励磁電流を増大させるように、上記回転数検出回路(42)からの信号に連動して制御を行うことによって、該発電機(9)の電圧出力を一定に維持するように構成されていることを特徴とする風力発電装置。
Windmill (1),
A rotor (5) driven by the windmill (1), and a stator (8) formed by winding an exciting coil (7) around an iron core (6) facing the rotor (5). A generator (9),
In the wind power generator with
An exciting coil current increasing / decreasing circuit (33) electrically connected to the exciting coil (7) of the generator (9), and a rotational speed detecting circuit (42) for detecting the rotational speed of the windmill (1); With
The rotational speed detection circuit (42) is electrically connected to the exciting coil current increasing / decreasing circuit (33), and the exciting coil current increasing / decreasing circuit (33) is configured as described above when the rotational speed of the windmill (1) decreases. In order to increase the excitation current of the generator (9), the voltage output of the generator (9) is kept constant by controlling in conjunction with the signal from the rotation speed detection circuit (42). It is comprised in the wind power generator characterized by the above-mentioned.
JP2003386063A 2003-11-17 2003-11-17 Wind power generator Pending JP2005151703A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003386063A JP2005151703A (en) 2003-11-17 2003-11-17 Wind power generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003386063A JP2005151703A (en) 2003-11-17 2003-11-17 Wind power generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005151703A true JP2005151703A (en) 2005-06-09

Family

ID=34693844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003386063A Pending JP2005151703A (en) 2003-11-17 2003-11-17 Wind power generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005151703A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298686C1 (en) * 2006-02-14 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator for wind power generator
RU2298687C1 (en) * 2006-02-14 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator for wind power plant
RU2303160C1 (en) * 2006-02-14 2007-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator of wind electric generator
RU2488209C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmental induction generator
CN117536779A (en) * 2023-10-19 2024-02-09 中国电建集团重庆工程有限公司 Braking device for wind turbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298686C1 (en) * 2006-02-14 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator for wind power generator
RU2298687C1 (en) * 2006-02-14 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator for wind power plant
RU2303160C1 (en) * 2006-02-14 2007-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Stator of wind electric generator
RU2488209C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmental induction generator
CN117536779A (en) * 2023-10-19 2024-02-09 中国电建集团重庆工程有限公司 Braking device for wind turbine
CN117536779B (en) * 2023-10-19 2024-06-11 中国电建集团重庆工程有限公司 Braking device for wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Polinder et al. Comparison of direct-drive and geared generator concepts for wind turbines
EP1467094B2 (en) A wind turbine for producing electrical power and a method of operating the same
EP2001121A2 (en) Engine start system with quadrature AC excitation
KR20100063726A (en) Man powered slim charger
KR101396522B1 (en) Generator corotating rotator and stator
US9166510B1 (en) Systems utilizing a controllable voltage AC generator system
RU2009133393A (en) FUEL ENGINE LOAD SERVER, METHOD FOR CONTROL THIS ENGINE AND POWER OUTPUT DEVICE
JP2005151703A (en) Wind power generator
KR101159988B1 (en) Variable Wind Power Generation System
KR101758315B1 (en) Self electric power generating apparatus using gyroscope
KR101417509B1 (en) Synchronous generator system haing dual rotor
Shao et al. Vector control of the brushless doubly-fed machine for wind power generation
KR101062154B1 (en) generator
RU2225531C1 (en) Windmill-electric power plant
CN202652019U (en) Direct-grid-connected variable-speed constant-frequency generator
KR101136561B1 (en) Self-generator for Transforming Tiny Kinetic Energy into Electric Energy
RU2253932C2 (en) Generator machine
US20140203766A1 (en) Smt system
KR101317200B1 (en) Wind power generating apparatus and wind power generating method
JP2005224079A (en) Wind generator
JPS61240900A (en) Windmill generator
RU66635U1 (en) ASYNCHRONIZED SYNCHRONOUS GENERATOR
CN206469978U (en) A kind of vibration detecting device for motor device
KR20160028688A (en) Induction generator having enhanced generation efficiency
JP2002345297A (en) Synchronous generator system for wind-turbine power generation and its operating method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070424