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发电装置及风力发电装置的控制方法

阅读:937发布:2020-08-12

专利汇可以提供发电装置及风力发电装置的控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种能够使 风 车翼容易且短时间内在适当的 位置 停止的 风 力 发电装置及风力发电装置的控制方法。当接受到指示风车翼(5)的旋转停止的停止 信号 时,通过间距控制装置(11)向顺桨侧控制间距 角 而使风车翼(5)的旋转速度减速至规定的速度,根据角度检测装置(12)的检测结果,对 制动 盘 (13)、制动装置(14)进行驱动控制,以使风车翼(5)的旋转在所期望的位置停止。,下面是发电装置及风力发电装置的控制方法专利的具体信息内容。

1.一种发电装置,其特征在于,具备:
间距控制机构,其控制风车翼的间距角;
制动机构,其使所述风车翼的旋转停止;
位置检测机构,其检测所述风车翼的位置,
当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度,在减速的状态下,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,驱动所述制动机构。
2.一种风力发电装置,其特征在于,具备:
间距角控制机构,其控制风车翼的间距角;
磁体,其设置在与所述风车翼一体旋转的盘上;
电磁体,其设置在当所述风车翼在所期望的位置停止时与该磁体对置的位置上,当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度,在减速的状态下,通过对所述电磁体进行励磁而使所述磁体向该电磁体吸引,从而停止所述风车翼的旋转。
3.一种风力发电装置,其特征在于,具备:
间距角控制机构,其切换风车翼的间距角;
旋转机构,其使所述风车翼以规定的速度旋转;
位置检测机构,其检测所述风车翼的位置,
当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角,之后驱动所述旋转机构而使所述风车翼旋转,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,停止所述旋转机构的驱动。
4.一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:控制风车翼的间距角的间距角控制机构;使所述风车翼的旋转停止的制动机构;检测所述风车翼的位置的位置检测机构,
所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:
当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度的步骤;
在所述减速的状态下,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,驱动所述制动机构的步骤。
5.一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:控制风车翼的间距角的间距角控制机构;设置在与所述风车翼一体旋转的盘上的磁体;设置在当所述风车翼在所期望的位置停止时与该磁体对置的位置上的电磁体,
所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:
当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度的步骤;
在所述减速的状态下,通过对所述电磁体进行励磁而使所述磁体向该电磁体吸引,从而停止所述风车翼的旋转的步骤。
6.一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:切换风车翼的间距角的间距角控制机构;使所述风车翼以规定的速度旋转的旋转机构;检测所述风车翼的位置的位置检测机构,
所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:
当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角的步骤;
驱动所述旋转机构而使所述风车翼旋转的步骤;
在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,停止所述旋转机构的驱动的步骤。

说明书全文

发电装置及风力发电装置的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及使用将自然能源的风转换成旋转力的风车而进行发电的风力发电装置,尤其涉及具备使风车在所期望的位置停止的停止位置控制装置的风力发电装置。

背景技术

[0002] 目前,已知有利用作为自然能源的风力来进行发电的风力发电装置。这种风力发电装置如下所述:在设于支柱上的导流罩中设有安装了风车翼的旋翼头、与该旋翼头一体旋转地连结的主轴、连结了因风车翼上承受风力而旋转的主轴的增速器、通过增速器的轴输出而被驱动的发电机。在这样构成的风力发电装置中,具备将风力转换成旋转力的风车翼的旋翼头及主轴通过旋转而产生轴输出,经由连结到主轴的增速器转速增加了的轴输出被向发电机传递。因此,能够以将风力转换成旋转力而得到的轴输出作为发电机的驱动源,进行利用了风力作为发电机的动力的发电。
[0003] 其中,在旋翼头内设有驱动风车翼的液压缸、向液压缸供给液压的伺服及控制设备等各种设备,这些设备需要定期地维护。维护时,需要停止风车从而使作业人员进入旋翼头内,但停止旋转中的风车时,难以预测风车的停止位置(度)。另外,从提高作业效率的观点出发,还需要根据作为维护的对象的设备使风车在特定的位置(角度)停止。
[0004] 在专利文献1中公开了如下技术,即,在放倒支柱而进行维护时,为了防止维修用的支柱与风车翼发生干涉,当风车到达规定的角度时施加制动,从而使风车翼(叶片构件)与风车翼之间在表示铅垂下方的位置停止。
[0005] 专利文献1:日本特开平3-47479号公报
[0006] 然而,在专利文献1所记载的技术中,在施加制动时的风车的旋转速度大的情况下,因惯性而引起的角度的偏移大,无法得到足够的停止位置精度,此外,碰撞对结构物的影响也大。另外,若为了避免该影响而将制动动作限制在极低速以下的条件,则风车无法到达所期望的位置,停止位置的精度降低。因此,虽然记载了考虑风车的惯性而将提前了减速所需要的旋转角度的位置作为制动的时刻的方法,但由于减速的比例根据减速中的风力的变化而变化,因此无法得到足够的停止位置精度。

发明内容

[0007] 本发明是鉴于这样的情况而作出的,其目的在于提供一种能够使风车翼容易且短时间内在适当的位置停止的风力发电装置。
[0008] 本发明的第一方面所涉及的风力发电装置的特征在于,具备:间距角控制机构,其控制风车翼的间距角;制动机构,其使所述风车翼的旋转停止;位置检测机构,其检测所述风车翼的位置,当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而减速所述风车翼的旋转速度,在减速了的状态下,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,驱动所述制动机构。
[0009] 根据本发明的第一方面,在风量发电装置处于发电状态等风车翼的旋转中,在接收到用于停止风车翼的旋转的停止信号的情况下,通过间距角控制机构将风车翼的间距角向顺桨侧控制,由此将其旋转速度减速至规定的速度。这里,规定的速度优选是如下程度的极低速,该极低速在额定转速(例如15rpm程度)的5%以下,优选1%以上且5%以下的范围等,还考虑到制动机构的响应速度等,能够将风车翼的停止位置确定在所期望的精度范围内且不使风车翼停止。并且,在减速至规定的速度的状态下,在由位置检测机构检测出风车翼到达了设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,驱动制动机构。这里,考虑到从驱动制动机构到停止风车翼为止的时间上的偏移,将目标位置设定在比想要使风车翼停止的位置即所期望的位置靠前的位置,因此通过在位置检测机构检测出目标位置后驱动制动机构,由此风车翼在所期望的位置停止。
[0010] 这样,由于从将风车翼的旋转速度维持成规定的速度的状态停止风车翼,因此能够抑制因急剧地停止而对风力发电装置产生的影响。另外,由于将风车翼的旋转维持在规定的旋转速度,因此从检测出风车翼的位置到停止风车翼为止期间的风车翼的移动量极少,能够以高精度确保停止位置。这样,由于能够容易地使风车翼停止在所期望的位置,因此例如维护时的作业效率提高。
[0011] 此外,作为制动机构,优选使用例如盘制动,这种情况下,设有使制动盘制动的制动制动钳等。另外,间距控制机构可以以如下方式进行控制:在风力发电装置处于发电状态的情况下,控制风车翼的间距角从而使风车翼的旋转速度减速,当风车翼的旋转速度到达了该规定的旋转速度时,再次切换风车翼的间距角而维持该规定的旋转速度。进而,间距控制机构也可以在风量发电装置处于停止状态的情况下,控制间距角而从停止状态得到规定的旋转速度。
[0012] 本发明的第二方面所涉及的风力发电装置的特征在于,具备:间距角控制机构,其控制风车翼的间距角而使所述风车翼以规定的旋转速度旋转;磁体,其设置在与所述风车翼一体旋转的盘上;电磁体,其设置在当所述风车翼在所期望的位置停止时与该磁体对置的位置,当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度,在减速了的状态下,对所述电磁体进行励磁而使所述磁体向该电磁体吸引,从而停止所述风车翼的旋转。
[0013] 根据本发明的第二方面,在风量发电装置处于发电状态等风车翼的旋转中,在接收到用于停止风车翼的旋转的停止信号的情况下,通过间距角控制机构将风车翼的间距角向顺桨侧控制,由此使其旋转速度减速至规定的速度。并且,对设置在当风车翼停止在所期望的位置时与磁体对置的位置上的电磁体进行励磁,其中,所述磁体设置在与风车翼一体旋转的盘上。因此,由电磁体吸引磁体而将磁体固定于电磁体。由于磁体设置在与风车翼一体旋转的盘上,因此通过将磁体固定于电磁体,由此盘的旋转停止,其结果是,风车翼的旋转也停止。
[0014] 这样,由于从将风车翼的旋转速度维持成规定的速度的状态停止风车翼,因此能够抑制因急剧地停止而对风力发电装置产生的影响。另外,由于预先将电磁体设置在当风车翼停止在所期望的位置、即想要停止风车翼的位置时与设置在盘上的磁体对置的位置,因此即使不进行风车翼的位置检测等,仅通过对电磁体进行励磁,就能够容易地使风车翼在所期望的位置停止,因此例如维护时的作业效率提高。需要说明的是,虽然磁体及电磁体中的任一方需要固定设置在与所期望的位置、即想要停止风车翼的位置对应的位置上,但固定哪一个是可以进行适当设计变更的。即,在电磁体的位置确定的情况下,磁设置在盘上当风车翼停止在所期望的位置时与电磁体对置的位置。这种情况下,也由于盘与风车翼一体旋转,因此通过将磁体固定于电磁体,由此盘的旋转在所期望的位置停止,其结果是,风车翼的旋转也在所期望的位置停止。
[0015] 需要说明的是,同样地,间距控制机构也可以以如下方式进行控制:在风力发电装置处于发电状态的情况下,控制风车翼的间距角从而使风车翼的旋转速度减速,当风车翼的旋转速度到达了该规定的旋转速度时,再次切换风车翼的间距角而维持该规定的旋转速度。进而,间距控制机构也可以在风量发电装置处于停止状态的情况下,控制间距角而从停止状态得到规定的旋转速度。
[0016] 本发明的第三方面所涉及的风力发电装置的特征在于,具备:间距角控制机构,其控制风车翼的间距角;旋转机构,其使所述风车翼以规定的速度旋转;位置检测机构,其检测所述风车翼的位置,当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角,之后驱动所述旋转机构而使所述风车翼旋转,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达了设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,停止所述旋转机构。
[0017] 根据本发明的第三方面,当接收到用于停止所述风车翼的旋转的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角,在风车翼的旋转减速或停止后,通过旋转机构使风车翼以规定的速度旋转。该旋转机构采用得到规定的旋转速度这种程度的电动机等。需要说明的是,如上所述,规定的速度定为能够将风车翼的停止位置确定在所期望的精度范围内且不使风车翼停止的程度的极低速。并且,在由旋转机构使风车翼以规定的速度旋转的状态下,在由位置检测机构检测出风车翼到达了设定在所期望的位置之前的目标位置时,停止旋转机构的驱动。这里,由于考虑到从停止旋转机构的驱动到风车翼停止位置期间的偏移,将目标位置设定在比想要停止风车翼的位置即所期望的位置靠前的位置,因此通过在位置检测机构检测出目标位置后停止旋转机构的驱动,由此风车翼在所期望的位置停止。
[0018] 这样,由于旋转机构使风车翼以超低速旋转,因此通过在检测出风车翼的位置到达了所期望的位置之前这一情况时停止旋转机构,由此能够容易地使风车翼在所期望的位置停止。
[0019] 本发明的第四方面涉及一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:控制风车翼的间距角的间距角控制机构;停止所述风车翼的旋转的制动机构;检测所述风车翼的位置的位置检测机构,所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度的步骤;在所述减速了的状态下,在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达了设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,驱动所述制动机构的步骤。
[0020] 本发明的第五方面涉及一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:控制风车翼的间距角的间距角控制机构;设置在与所述风车翼一体旋转的盘上的磁体;设置在当所述风车翼在所期望的位置停止时与该磁体对置的位置上的电磁体,所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角而使所述风车翼的旋转速度减速至规定的速度的步骤;在所述减速了的状态下,通过对所述电磁体进行励磁而使所述磁体向该电磁体吸引,从而停止所述风车翼的旋转的步骤。
[0021] 本发明的第六方面涉及一种风力发电装置的控制方法,所述风力发电装置具备:切换风车翼的间距角的间距角控制机构;使所述风车翼以规定的速度旋转的旋转机构;检测所述风车翼的位置的位置检测机构,所述风力发电装置的控制方法的特征在于,包括:当接收到指示所述风车翼的旋转停止的停止信号时,通过所述间距角控制机构向顺桨侧控制间距角的步骤;驱动所述旋转机构而使所述风车翼旋转的步骤;在由所述位置检测机构检测出所述风车翼到达了设定在所期望的位置之前的目标位置的情况下,停止所述旋转机构的驱动的步骤。
[0022] 发明效果
[0023] 这样,根据本发明的风力发电装置,能够容易地使风车翼在所期望的位置停止。另外,由于不需要使处于发电状态的风车翼急剧地停止,因此能够抑制因急停止而引起的对风力发电装置的碰撞。附图说明
[0024] 图1是表示本发明的风力发电装置的简要结构的主视图。
[0025] 图2是表示本发明的风力发电装置中的旋翼头的概要的后视图
[0026] 图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的风力发电装置的简要结构的框图
[0027] 图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的风力发电装置的风车翼的停止位置控制处理的流程图
[0028] 图5是表示本发明的风车翼的旋转速度与间距角度的关系的图。
[0029] 图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的风力发电装置的简要结构的框图。
[0030] 图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的风力发电装置的风车翼的停止位置控制处理的流程图。
[0031] 图8是表示本发明的第二实施方式所涉及的风力发电装置的变形例中的盘及磁体的安装位置的简要图。
[0032] 图9是表示本发明的第三实施方式所涉及的风力发电装置的简要结构的框图。
[0033] 图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的风力发电装置的风车翼的停止位置控制处理的流程图。

具体实施方式

[0034] 以下,参照附图,按(第一实施方式)、(第二实施方式)、(第三实施方式)的顺序详细说明本发明的风力发电装置的实施方式。
[0035] (第一实施方式)
[0036] 图1是表示本发明的风力发电装置的简要结构的主视图。
[0037] 如图1所示,风力发电装置1具备竖立设置在支承地基6上的支柱2、导流罩3、旋翼头4及三根风车翼5a、5b、5c(以下,如无特别需要则总称为风车翼5)。导流罩3经由轴承装置设置在支柱2的上部,且安装为能够绕支柱2的轴线回旋。旋翼头4经由未图示的主轴以能够绕导流罩3的平轴线旋转的方式安装在导流罩3的一端部。如图2所示,在旋翼头4的背面,在风车翼5安装位置上设有护栏7,在护栏7之间设有舱口8,在维护作业时,作业人员能够由舱口8进出。风车翼5绕旋翼头4的旋转轴线以等间隔呈放射状安装,其结果是,从旋翼头4的旋转轴线方向吹到风车翼5上的风的力被转换成使旋翼头4绕旋转轴线旋转的动力。另外,风车翼5能够通过后述的间距控制装置11相对于风向控制其间距角度。
[0038] 图3是表示本实施方式所涉及的风力发电装置的简要结构的框图。旋翼头4上如上所述安装有风车翼5,并且具备液压缸10、间距控制装置11及角度检测装置12。液压缸10对安装在旋翼头4上的风车翼5进行驱动。间距控制装置11通过控制向液压缸10供给的液压从而根据风速等诸条件适当控制风车翼5的间距角度。角度检测装置12将风车翼5的方位角作为角度信号检测,并将检测出的角度信号向后述的停止位置控制装置16输出。
[0039] 在导流罩3的内部具备增速器(未图示)、发电机(未图示)、制动盘13、制动装置14、转速检测装置15及停止位置控制装置16。发电机经由设置在与旋翼头4同轴的主轴上的增速器与旋翼头4连结,即,由增速器对旋翼头4的旋转进行增速来驱动发电机,从而由发电机得到发电机输出。制动盘13是经由主轴与旋翼头4连结、用于使旋翼头4及风车翼5的旋转减速或停止的旋转体。制动装置14通过对制动盘13进行驱动控制来使旋翼头4及风车翼5的旋转减速或停止,并且解除减速及停止。转速检测装置15检测出在风力的作用下风车翼5的每单位时间的转速,并将检测结果向停止位置控制装置16发送。
[0040] 停止位置控制装置16进行用于使风车翼5在所期望的位置(角度)停止的控制。具体而言,将要停止风车翼5的旋转时,将用于进行将风车翼5的间距从逆桨(fine)(发电侧)向顺桨(停止侧)切换控制的控制信号向间距控制装置11发送,使风车翼5的旋转速度减速。接着,根据从转速检测装置15接收到的转速算出风车翼5的旋转速度,当旋转速度接近规定的速度时,再次向间距控制装置11发送将风车翼5的间距向稍工作侧切换的控制信号,以防风车翼5的旋转停止。然后,根据从角度检测装置12发送来的检测结果,当风车翼5到达所期望的位置(角度)时向制动装置14发送制动信号,停止风车翼5的旋转。
[0041] 接着,参照图4的流程图,对上述风力发电装置中的停止位置控制装置16所进行的风车翼5的停止位置控制处理的过程进行说明。
[0042] 停止位置控制处理开始时,停止位置控制装置16在步骤S11中将用于将风车翼5的间距角度从逆桨侧向顺桨侧切换的控制信号向间距控制装置11发送。在间距控制装置11中,根据该信号将风车翼5的间距角从逆桨侧向顺桨侧切换。由此,风车翼5成为避开风的方向,如图5所示,风车翼5的旋转速度开始降低。
[0043] 在步骤S12中,判断风车翼5的旋转速度是否成为规定的速度以下。具体而言,通过转速检测装置检测风车翼5的转速,并将检测结果的数据向停止位置控制装置16发送。在停止位置控制装置16中,根据接收到的数据算出风车翼5的旋转速度,通过判断算出的旋转速度是否在例如预先规定的阈值以下,由此判断风车翼5的旋转速度是否成为规定的速度以下。在判断为旋转速度没有成为规定的速度以下的情况下,反复进行该步骤S12,在判断为旋转速度成为规定的速度以下的情况下,进入下一步骤S13。需要说明的是,规定的旋转速度定为如下程度的极低速,该极低速在额定转速(例如15rpm程度)的5%以下、优选1%~5%的范围等,考虑到制动装置14的响应速度等,能够确定风车翼5的停止位置且不使风车翼5停止。
[0044] 接着,在步骤S13中,停止位置控制装置16将用于将风车翼5的间距角度从顺桨侧向稍逆桨侧切换的控制信号向间距控制装置11发送。在间距控制装置11中,根据该信号将风车翼5的间距角度从顺桨侧向稍逆桨侧切换。这里,风车翼5需要维持步骤S12中规定的旋转速度、或规定的旋转速度以下且不使风车翼5停止的速度下的旋转。因此,稍逆桨侧是指得到规定的旋转速度这样的间距角度,在步骤S13中,风车翼5切换成这样的间距角度。由此,风再次吹到风车翼5上,由此维持风车翼5以规定的旋转速度旋转的旋转状态。
[0045] 接下来,在步骤S14中,当风车翼5以规定的旋转速度旋转时,判断三根风车翼5a、5b、5c中特定的风车翼5a是否位于目标位置。这里,目标位置在想要停止风车翼的位置之前,根据制动装置14的响应速度和风车翼的旋转速度等而设定在考虑到从驱动制动装置到风车翼停止为止的时间的位置。风车翼5a是否位于目标位置的判断如下进行,即,由角度检测装置12检测出例如风车翼5a的位置并将其作为角度信号向停止位置控制装置16发送。在停止位置控制装置16中,根据接收到的角度信号判断风车翼5a是否到达了目标位置,在判断为没有到达目标位置的情况下,反复进行该步骤S14直至判断为到达了目标位置为止,在判断为到达了目标位置的情况下,进入下一步骤S15。需要说明的是,目标位置根据制动装置14的响应速度等设定在想要使风车翼停止的位置之前。
[0046] 在步骤S15中,从停止位置控制装置16向制动装置14发送用于停止制动盘13的控制信号,制动装置14根据该控制信号停止制动盘13的旋转。如上所述,由于安装有风车翼5的旋翼头4与制动盘13经由主轴连结,因此由于制动盘13的停止,旋翼头4进而风车翼5在所期望的位置停止,停止位置控制处理结束。
[0047] 这样,在本实施方式中,当通过间距角控制使风车翼5的旋转减速至规定的速度而处于减速了的状态下时,根据角度检测装置的检测结果驱动制动装置来停止风车翼,因此能够容易地使风车翼5在所期望的位置停止。因此,能够使例如旋翼头4的舱口8停止在作业人员容易出入的位置,维护时的作业效率提高。另外,在驱动制动装置14前,由于进行风车翼5的间距控制来维持低速旋转,因此能够以高精度确保风车翼5的停止位置,并且还能够抑制因急剧的制动而引起的对风力发电装置的碰撞。
[0048] (第二实施方式)
[0049] 接下来,使用图6、图7说明本发明的第二实施方式。对与上述第一实施方式共通的结构省略说明,仅对不同的结构进行说明。
[0050] 本实施方式与第一实施方式的不同点在于,代替第一实施方式中的制动盘13和制动装置14,具备经由主轴与旋翼头4连接的盘20,由安装在盘20上的磁体21和电磁体22控制风车翼5的停止位置。即,在与想要停止盘20的旋翼头4或风车翼5的位置对应的部位预先设置磁体21,且设有通过来自停止位置控制装置16的控制信号能够沿吸引磁体
21的方向磁化的电磁体22。另外,电磁体22设置成与盘20的磁体21相面对,且设置在与想要停止风车翼5的位置对应的位置上。
[0051] 以下,根据图7的流程图对这样构成的风力发电装置中的停止位置控制处理的过程进行说明。
[0052] 停止位置控制处理开始时,停止位置控制装置16在步骤S21中将用于将风车翼5的间距角度从逆桨侧向顺桨侧切换的控制信号向间距控制装置11发送。在间距控制装置11中,根据该信号将风车翼5的间距角从逆桨侧向顺桨侧切换。由此,风车翼5成为避开风的方向,风车翼5的旋转速度开始降低。
[0053] 风车翼5的旋转速度降低某种程度后,在下一步骤S22中,通过停止位置控制装置16开始电磁体22的励磁,磁化至能够吸引磁体21的磁力。接着,在步骤S23中,判断风车翼5的旋转是否停止。即,使电磁体22带有吸引磁体21的充分的磁力,将与风车翼5一起旋转的磁体21向电磁体22吸引,由此盘20在磁体21与电磁体22对置的位置停止,其结果是,判断风车翼5是否停止在所期望的位置。在判断为停止了的情况下,停止位置控制处理结束。
[0054] 这样,在本实施方式中,由于能够容易地使风车翼5在所期望的位置停止,因此能够使例如旋翼头4的舱口8停止在作业人员容易出入的位置,维护时的作业效率提高。另外,在本实施方式中,即使在风力发电装置不处于发电状态且风车翼5停止的状态下,只要有能够空转程度的微风,风车翼5就能够在所期望的位置停止。进而,通过预先在所期望的位置设置磁体21,从而能够在不检测风车翼5的位置的情况下控制停止位置。
[0055] 需要说明的是,在本实施方式中,构成为在盘20上的仅一个部位安装磁体21的结构,但例如也可以如图8所示,构成为在盘的外周侧等间隔地设置多个永久磁体、在以包围盘的外周的方式设置电磁体的结构。这种情况下,通过仅使设置在与想要停止风车翼的位置对应的位置上的电磁体带磁,由此能够使风车翼在所期望的位置停止。
[0056] (第三实施方式)
[0057] 接下来,使用图9、图10对本发明的第三实施方式进行说明。对与上述第一实施方式共通的结构省略说明,仅对不同的结构进行说明。
[0058] 本实施方式与第一实施方式的不同点在于,代替第一实施方式的制动盘13和制动装置14,设有第一齿轮30,且设有与该第一齿轮30连接且能够由电动机32驱动的第二齿轮31。即,第一齿轮30经由主轴与旋翼头4连接,设置成与风车翼5一体旋转。第二齿轮31通过小型的电动机32驱动,第二齿轮31的旋转被向第一齿轮30传递。电动机32由停止位置控制装置16驱动控制,且采用使风车翼5以例如上述第一实施方式中规定的旋转速度那样的低速旋转的程度的小输出的电动机。
[0059] 以下,根据图10的流程图,对这样构成的风力发电装置中的停止位置控制处理的过程进行说明。
[0060] 停止位置控制处理开始时,停止位置控制装置16在步骤S31中将用于将风车翼5的间距角度从逆桨侧向顺桨侧切换的控制信号向间距控制装置11发送。在间距控制装置11中,根据该信号将风车翼5的间距角从逆桨侧向顺桨侧切换。由此,风车翼5成为避开风的方向,风车翼5的旋转速度开始降低。
[0061] 在风车翼5的旋转速度充分降低后,在下一步骤S32中,判断风车翼5的旋转是否停止。在判断为风车翼5的旋转停止的情况下,进入下一步骤S33。在步骤S33中,通过停止位置控制装置16使电动机32起动。由此电动机32的旋转力被向第二齿轮31传递,第二齿轮31低速旋转。第二齿轮31的旋转被向第一齿轮30传递,第一齿轮30旋转。通过第一齿轮30旋转,由此经由主轴与第一齿轮30连结的旋翼头4及风车翼5以低速旋转。
[0062] 接下来,在步骤S34中,当风车翼5在电动机32的驱动力下以低速旋转时,判断三根风车翼5a、5b、5c中特定的风车翼5a是否处于目标的旋转位置。具体而言,由角度检测装置12检测出例如风车翼5a的位置并将其作为角度信号向停止位置控制装置16发送。在停止位置控制装置16中,根据接收到的角度信号判断风车翼5a是否到达了目标位置,在判断为没有到达目标位置的情况下,反复进行该步骤S34直至判断为到达了目标位置为止,在判断为到达了目标位置的情况下,进入下一步骤S35。需要说明的是,考虑到电动机32的响应速度,将目标位置设定在想要停止风车翼的位置之前、即所期望的位置之前。
[0063] 在步骤S35中,从停止位置控制装置16向电动机32发送用于停止电动机32的驱动的控制信号,根据该控制信号停止电动机32的驱动。由此,第二齿轮32的旋转停止,随之第一齿轮30的旋转也停止。如上所述,安装有风车翼5的旋翼头4经由主轴与第一齿轮30连结,因此通过第一齿轮30的停止,旋翼头4进而旋转翼5在所期望的位置停止,停止位置控制处理结束。
[0064] 这样,在本实施方式中,由于能够容易地使风车翼5在所期望的位置停止,因此能够使例如旋翼头4的舱口8停止在作业人员容易出入的位置,维护时的作业效率提高。另外,由于通过电动机32使风车翼5从低速旋转的状态停止,因此能够以高精度确保风车翼5的停止位置,并且也能够抑制急剧制动所引起的对风力发电装置的碰撞。进而,即使在无风状态或风车翼5停止了的状态下,通过驱动电动机32,也能够使风车翼5在所期望的位置停止。
[0065] 符号说明
[0066] 3 导流罩
[0067] 4 旋翼头
[0068] 5a、5b、5c 风车翼
[0069] 7 护栏
[0070] 8 舱口
[0071] 12 角度检测装置
[0072] 13 制动盘
[0073] 14 制动装置
[0074] 15 转速检测装置
[0075] 16 停止位置控制装置
[0076] 20 盘
[0077] 21 磁体
[0078] 22 电磁体
[0079] 30 第一齿轮
[0080] 31 第二齿轮
[0081] 32 电动机
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