(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワーと、
前記タワーの上端部に設けられたナセルと、
前記ナセルに回転可能に支持されたハブと、
前記ハブに取り付けられ、前記ハブの回転軸から第１距離の位置に配置された第１孔と、前記回転軸から前記第１距離よりも大きい第２距離の位置に配置された第２孔と、を有する複数のブレードと、
前記ブレードに重ねて配置され、前記ブレードの長手方向にスライド可能に取り付けられたカバーと、
前記カバーの位置を調整する制御装置と、
を備え、
前記カバーの位置に応じて生じる前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積よりも小さく、
前記第２孔の開口面積は、前記第１孔の開口面積に対して、前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた面積であることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
タワーと、
前記タワーの上端部に設けられたナセルと、
前記ナセルに回転可能に支持されたハブと、
前記ハブに取り付けられ、前記ハブの回転軸から第１距離の位置に配置された第１孔と、前記回転軸から前記第１距離よりも大きい第２距離の位置に配置された第２孔と、を有する複数のブレードと、
前記ブレードに重ねて配置され、前記ブレードの長手方向にスライド可能に取り付けられたカバーと、
前記カバーの位置を調整する制御装置と、
を備え、
前記カバーの位置に応じて生じる前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積よりも小さく、
前記第２孔は、前記第１孔よりも小さく、
１つの前記ブレードに対して、少なくとも前記第１孔および前記第２孔を覆う１つの前記カバーが設けられ、
前記カバーは、前記カバーの位置に応じて前記第１孔に重ねられるカバー側第１孔と、前記カバーの位置に応じて前記第２孔に重なるカバー側第２孔と、を備えることを特徴とする風力発電装置。
【請求項３】
前記第１孔および前記第２孔は、前記回転軸に対する直交方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔であり、
前記第２孔の一辺の長さは、前記第１孔の一辺の長さに等しく、
前記第２孔の他辺の長さは、前記第１孔の他辺の長さに対して、前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた長さであることを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻き取り装置を備え、
複数の前記ブレードに取り付けられたそれぞれの前記カバーは、前記巻き取り装置に紐で連結されており、前記巻き取り装置の回転に応じて互いに等しい量でスライドすることを特徴とする請求項２または３に記載の風力発電装置。
【請求項５】
タワーと、
前記タワーの上端部に設けられたナセルと、
前記ナセルに回転可能に支持されたハブと、
前記ハブに取り付けられ、前記ハブの回転軸から第１距離の位置に配置された第１孔と、前記回転軸から前記第１距離よりも大きい第２距離の位置に配置された第２孔と、を有する複数のブレードと、
前記ブレードに重ねて配置され、前記ブレードの長手方向にスライド可能に取り付けられたカバーと、
前記カバーの位置を調整する制御装置と、
を備え、
前記カバーの位置に応じて生じる前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積よりも小さく、
前記カバーは、前記第１孔を覆うことができる第１遮蔽部と、前記第２孔を覆うことができる第２遮蔽部と、を備え、
前記制御装置は、前記第１遮蔽部および前記第２遮蔽部の位置を別々に調整することを特徴とする風力発電装置。
【請求項６】
前記第２孔の大きさは、前記第１孔の大きさに等しく、
前記制御装置は、前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積に対して前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた面積となるように、前記第１遮蔽部および前記第２遮蔽部の位置を調整することを特徴とする請求項５に記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力を利用する発電装置として、風を受けて回転する複数のブレードを備える風力発電装置が知られている。風力発電装置は、ブレードで生じたトルクをブレードに接続された発電機に伝達することで発電する。ブレードは、受ける風圧が大きいほど速く回転する。このため、ブレードが受ける風圧が大きいほど風力発電装置の発電出力が大きくなる。一方、突風等によりブレードが受ける風圧が過剰に大きくなると、ブレードまたは発電機が破損する可能性がある。これに対して、例えば特許文献１には、主翼のピッチ角が風圧に応じて自動的に調整されるプロペラ型タービン装置が記載されている。
【０００３】
風速が設定値よりも大きくなった場合に、ブレードに生じるトルクをなくして発電を停止することをカットアウトという。ブレードに加わる風圧が風速に応じて調整されれば、カットアウトが発生する風速の設定値を大きくすることができる。これにより、カットアウトの発生頻度が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブレードが風を受けているとき、ブレードには、ブレードを支持するハブからの距離に応じたトルクが作用する。このため、ブレードが受ける風圧が大きいときほど、ブレードの根本部分に作用するトルクと、ブレードの先端部分に作用するトルクとの差が大きくなる。これにより、ブレードにねじれが生じる可能性がある。さらに、ブレードが受ける風圧に応じて、ブレードのねじれの強さが変化する。ブレードにおいて強いねじれと弱いねじれとが繰り返されると、ブレードを構成する材料が疲労する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カットアウトの発生頻度を低減できるとともにブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる風力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る風力発電装置は、タワーと、前記タワーの上端部に設けられたナセルと、前記ナセルに回転可能に支持されたハブと、前記ハブに取り付けられ、前記ハブの回転軸から第１距離の位置に配置された第１孔と、前記回転軸から前記第１距離よりも大きい第２距離の位置に配置された第２孔と、を有する複数のブレードと、前記ブレードに重ねて配置され、前記ブレードの長手方向にスライド可能に取り付けられたカバーと、前記カバーの位置を調整する制御装置と、を備え、前記カバーの位置に応じて生じる前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積よりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
これにより、ブレードが開口部分を有することで、ブレードに加わる風の力が小さくなる。このため、風力発電装置においては、ブレードの開口面積が大きくなるにしたがって、カットアウトの発生する風速の設定値を大きくすることが可能である。したがって、風力発電装置は、カットアウトが発生する頻度を低減することができる。さらに、第２孔の開口面積が第１孔の開口面積よりも小さいので、ブレードの先端部分に向かって、加わる風の力の減少値が小さくなっている。ここで、ブレードの根本部分に作用するトルクと、ブレードの先端部分に作用するトルクとの差をトルク差と呼ぶ。全閉状態から第２孔の開口面積が第１孔の開口面積よりも小さくなるように第１孔および第２孔が開口したときのトルク差の変化は、全閉状態から第１孔および第２孔の開口面積が同じになるように第１孔および第２孔が開口した場合のトルク差の変化と比較して小さくなる。このため、風力発電装置はブレードに生じるねじれの変化を抑制できる。したがって、風力発電装置は、カットアウトの発生頻度を低減できるとともに、ブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記第２孔の開口面積は、前記第１孔の開口面積に対して、前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた面積であることが好ましい。
【００１０】
これにより、全閉状態から第１孔および第２孔が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置は、ブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記第２孔は、前記第１孔よりも小さく、１つの前記ブレードに対して、少なくとも前記第１孔および前記第２孔を覆う１つの前記カバーが設けられ、前記カバーは、前記カバーの位置に応じて前記第１孔に重ねられるカバー側第１孔と、前記カバーの位置に応じて前記第２孔に重ねられるカバー側第２孔と、を備えることが好ましい。
【００１２】
これにより、風力発電装置は、１つのカバーの位置を調整することで、第１孔および第２孔の開口面積を同時に調整することができる。したがって、風力発電装置は、ブレードの開口面積の調整を容易にすることができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記第１孔および前記第２孔は、前記回転軸に対する直交方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔であり、前記第２孔の一辺の長さは、前記第１孔の一辺の長さに等しく、前記第２孔の他辺の長さは、前記第１孔の他辺の長さに対して、前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた長さであることが好ましい。
【００１４】
これにより、第２孔の開口面積が、第１孔の開口面積に対して第１距離を第２距離で除した値を乗じた面積となる。このため、全閉状態から第１孔および第２孔が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置は、ブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻き取り装置を備え、複数の前記ブレードに取り付けられたそれぞれの前記カバーは、前記巻き取り装置に紐で連結されており、前記巻き取り装置の回転に応じて互いに等しい量でスライドすることが好ましい。
【００１６】
これにより、風力発電装置は、巻き取り装置を駆動させることで、複数のカバーの位置を同時に調整することができる。したがって、風力発電装置は、ブレードの開口面積の調整を容易にすることができる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記カバーは、前記第１孔を覆うことができる第１遮蔽部と、前記第２孔を覆うことができる第２遮蔽部と、を備え、前記制御装置は、前記第１遮蔽部および前記第２遮蔽部の位置を別々に調整することが好ましい。
【００１８】
これにより、風力発電装置は、第１孔および第２孔の開口面積を別々に調整することができる。したがって、風力発電装置は、ブレードの開口面積の調整精度を向上させることができる。
【００１９】
本発明の望ましい態様として、前記第２孔の大きさは、前記第１孔の大きさに等しく、前記制御装置は、前記第２孔の開口面積が前記第１孔の開口面積に対して前記第１距離を前記第２距離で除した値を乗じた面積となるように、前記第１遮蔽部および前記第２遮蔽部の位置を調整することが好ましい。
【００２０】
これにより、全閉状態から第１孔および第２孔が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置は、ブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、カットアウトの発生頻度を低減できるとともにブレードにおける強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる風力発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態に係る風力発電装置を示す正面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る風力発電装置を示す側面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る風力発電装置の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るハブの周辺を拡大した正面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るハブの周辺を拡大した側面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るブレードの先端を拡大した側面図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るブレードを、ブレードおよびカバーに分けて示した正面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る風力発電装置における、ブレードの制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る風力発電装置における、パワーカーブを示した図である。
【図１４】図１４は、変形例に係るブレードを示す模式図である。
【図１５】図１５は、変形例に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【図１６】図１６は、変形例に係るブレードを拡大して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２４】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る風力発電装置を示す正面図である。図２は、本実施形態に係る風力発電装置を示す側面図である。図３は、本実施形態に係る風力発電装置の構成を示す模式図である。図１および図２に示すように、風力発電装置１００は、例えばプロペラ型風車であって、タワー１と、ナセル２と、ハブ３と、ブレードユニット５と、巻き取り装置４と、連結装置７と、を備える。
【００２５】
タワー１は、地面から上方に立ち上がる柱である。タワー１は、例えば地中に埋め込まれた基礎に固定されている。タワー１の内部が空洞になっており、配線等がタワー１の内部に配置されている。
【００２６】
ナセル２は、タワー１に支持された筐体であって、タワー１の上端部に配置されている。図３に示すように、ナセル２は、発電機２１と、電動モータ２２と、回転速度検出装置２３と、ピッチ角制御部２４と、を備える。
【００２７】
図３に示すように、発電機２１、電動モータ２２、回転速度検出装置２３およびピッチ角制御部２４は、制御ケーブル等によって制御装置９と電気的に接続されている。制御装置９は、例えばタワー１の内部の下端部に配置されている。発電機２１は、発電出力を電気信号として制御装置９に出力する。回転速度検出装置２３は、例えばハブ３に取り付けられたセンサを通じてハブ３の回転速度を検出し、ハブ３の回転速度を電気信号として制御装置９に出力する。制御装置９は、発電機２１および回転速度検出装置２３が出力した情報を受け取り、電動モータ２２およびピッチ角制御部２４を制御する。
【００２８】
また、制御装置９には風速計８が電気的に接続されている。風速計８は、例えばナセル２の外壁に取り付けられており、風速の情報を制御装置９に出力する。制御装置９の記憶部には、カットアウトが発生する風速の設定値が予め記憶されている。制御装置９は、風速計８から取得した風速の値がカットアウトが発生する風速の設定値よりも高くなったとき、ブレードユニット５のピッチ角を変えることでハブ３の回転を停止させる。ハブ３の回転が止まるようにブレードユニット５のピッチ角を変えることは、フェザーリングと称される。
【００２９】
制御装置９は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等のメモリと、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶部とを備える。制御装置９の電動モータ２２に対する制御は、ＣＰＵが演算プログラムをＲＡＭ等に読み出して情報を演算処理することにより実現される。
【００３０】
ハブ３は、ナセル２に支持された部材であって、水平方向に沿った回転軸Ｚを中心として回転することができる。図３に示すように、ハブ３は、シャフト３９によって発電機２１に連結されている。ハブ３の回転は、シャフト３９を介して発電機２１に伝達される。発電機２１は、ハブ３の回転を電気に変換する。発電機２１で生じた電気は、タワー１の内部を通る電力ケーブル等によって変電所等へ送られる。
【００３１】
ブレードユニット５は、ハブ３に取り付けられた羽根である。ブレードユニット５は、ハブ３から回転軸Ｚに対する直交方向（以下、径方向という。）に突出する長尺部材である。例えば、３つのブレードユニット５がハブ３に固定されている。ブレードユニット５が風を受けると、ブレードユニット５に揚力が生じることにより、回転軸Ｚを中心とした周方向に向かう力がブレードユニット５に作用する。これにより、ブレードユニット５は、風の力をハブ３を回転させる力に変換する。また、ブレードユニット５は、ブレード５１と、カバー５２と、を備える。
【００３２】
図４は、本実施形態に係るハブの周辺を拡大した正面図である。図５は、本実施形態に係るハブの周辺を拡大した側面図である。図６は、本実施形態に係るブレードの先端を拡大した側面図である。図４および図５に示すように、１つのブレードユニット５は、１対のブレード５１およびカバー５２を備えている。
【００３３】
ブレード５１およびカバー５２は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック等で形成された板状部材である。カバー５２は、ブレード５１の風を受ける面に重ねて配置されている。例えば、カバー５２の長手方向の長さは、ブレード５１の長手方向の長さよりも短い。また、カバー５２の短手方向の長さは、ブレード５１の短手方向の長さと略等しい。
【００３４】
図４および図５に示すように、風力発電装置１００は、巻き取り装置４を備える。巻き取り装置４は、カバー５２の位置を調整するための装置である。巻き取り装置４は、例えば円柱状の部材であって、ハブ３の内側に配置されている。巻き取り装置４は、軸受３１を介してハブ３に支持されている。軸受３１は、例えば深溝玉軸受である。これにより、巻き取り装置４は、回転軸Ｚを中心として回転可能にハブ３に支持されている。巻き取り装置４は、図３に示した電動モータ２２に接続されている。巻き取り装置４は、電動モータ２２を駆動源として、回転軸Ｚを中心に回転する。
【００３５】
図４および図５に示すように、カバー５２の根本側（径方向で最も内側）の端部は、紐５３によって巻き取り装置４に連結されている。具体的には、カバー５２の根本側の端部に設けられた固定部５２ａに紐５３の一端が締結され、巻き取り装置４の端面に設けられた固定部４ａに紐５３の他端が締結されている。紐５３は、例えば金属等で形成されたワイヤロープである。固定部５２ａおよび固定部４ａは、例えば紐５３を括り付けることができる突起である。例えば、紐５３は、巻き取り装置４の縁に設けられた溝に嵌められることで位置決めされている。仮にハブ３の回転が止まっていると仮定したとき、巻き取り装置４が回転すると、紐５３が巻き取り装置４の外周面に巻き取られていく。これにより、カバー５２がハブ３に近付く方向に移動する。
【００３６】
図６に示すように、カバー５２の先端側（径方向で最も外側）の端部は、弾性部材５４によってブレード５１に連結されている。具体的には、カバー５２の先端側の端部に設けられた固定部５２ｂに弾性部材５４の一端が締結され、ブレード５１の先端側の端部に設けられた固定部５１ｂに弾性部材５４の他端が締結されている。弾性部材５４は、例えば引張コイルバネである。固定部５２ｂおよび固定部５１ｂは、弾性部材５４の両端を引っ掛けることができるリングである。仮にハブ３の回転が止まっていると仮定したとき、巻き取られた紐５３が解ける方向に巻き取り装置４が回転すると、弾性部材５４に生じる弾性力によって、カバー５２がハブ３から遠ざかる方向に移動する。このように、カバー５２は、紐５３および弾性部材５４によって、ブレード５１に対してスライド可能に取り付けられている。
【００３７】
連結装置７は、ハブ３と巻き取り装置４とを連結するための装置である。図４に示すように、連結装置７は、例えば回転軸Ｚを中心とした周方向の異なる位置に複数設けられており、固定部７１と、可動部７２と、を備える。固定部７１は、例えばハブ３の内周面に固定されている。可動部７２は、固定部７１に取り付けられており、且つ径方向に移動することができる。例えば、可動部７２は、巻き取り装置４の外周面に沿った板状である。可動部７２が巻き取り装置４に押し付けられるとき、可動部７２と巻き取り装置４との間の摩擦力によって、ハブ３と巻き取り装置４とが連結される。このため、ハブ３および巻き取り装置４が一体に回転する。一方、可動部７２が巻き取り装置４に接していないとき、巻き取り装置４は、ハブ３とは独立して回転することができる。
【００３８】
風力発電装置１００が稼働している状態では、ハブ３が回転している。カバー５２の位置が維持されるとき、ハブ３と巻き取り装置４とが連結装置７によって連結されると共に、電動モータ２２が停止する。これにより、巻き取り装置４は、ハブ３と一体となって回転する。すなわち、巻き取り装置４がハブ３と同調して回転する。また、カバー５２がハブ３に近付く方向に移動させられるとき、まず連結装置７によるハブ３と巻き取り装置４との連結が解除される。そして、電動モータ２２によって、巻き取り装置４が巻き取り方向に回転させられる。より具体的には、制御装置９は、図３に示した回転速度検出装置２３から取得したハブ３の回転速度の情報に基づいて、巻き取り装置４の回転速度がハブ３の回転速度よりも大きくなるように電動モータ２２の回転速度を調整する。巻き取り装置４が巻き取り方向に所定量回転した後、ハブ３と巻き取り装置４とが連結装置７によって連結される。また、カバー５２がハブ３から遠ざかる方向に移動させられるとき、まず連結装置７によるハブ３と巻き取り装置４との連結が解除される。そして、電動モータ２２によって、巻き取り装置４が巻き取り方向とは逆方向に回転させられる。より具体的には、制御装置９は、回転速度検出装置２３から取得したハブ３の回転速度の情報に基づいて、巻き取り装置４の回転量を調整する。巻き取り装置４が巻き取り方向とは逆方向に所定量回転した後、ハブ３と巻き取り装置４とが連結装置７によって連結される。
【００３９】
図７は、本実施形態に係るブレードを、ブレードおよびカバーに分けて示した正面図である。図８〜図１１は、本実施形態に係るブレードを拡大して示す正面図である。図８は、カバー５２がハブ３から最も遠い位置にある状態を示す。図９は、カバー５２がハブ３から最も遠い位置から一段階ハブ３側に移動した状態を示す。図１０は、カバー５２がハブ３から最も遠い位置から二段階ハブ３側に移動した状態を示す。図１１は、カバー５２がハブ３に最も近付いた位置にある状態を示す。
【００４０】
図７に示すように、ブレード５１は、第１孔５１１と、第２孔５１２と、第３孔５１３と、を備える。第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３は、径方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔である。図８に示すように、第１孔５１１は、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１の位置に配置されている。第２孔５１２は、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１よりも大きい第２距離Ｌ２の位置に配置されている。第３孔５１３は、回転軸Ｚから第２距離Ｌ２よりも大きい第３距離Ｌ３の位置に配置されている。例えば、第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１の２倍の距離であり、第３距離Ｌ３は第１距離Ｌ１の３倍の距離である。
【００４１】
例えば、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３は、それぞれ３つずつ設けられている。３つの第１孔５１１、３つの第２孔５１２および３つの第３孔５１３は、それぞれブレード５１の短手方向に沿って等間隔に並べられている。
【００４２】
図８に示すように、第１孔５１１において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ１である。第１孔５１１の他辺の長さは、長さＷ１である。第２孔５１２において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ２である。第２孔５１２の他辺の長さは、長さＷ２である。長さＨ２は長さＨ１に等しく、長さＷ２は長さＷ１の２分の１である。第３孔５１３において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ３である。第３孔５１３の他辺の長さは、長さＷ３である。長さＨ３は長さＨ１に等しく、長さＷ３は長さＷ１の３分の１である。
【００４３】
図７に示すように、カバー５２は、カバー側第１孔５２１と、カバー側第２孔５２２と、カバー側第３孔５２３と、を備える。カバー側第１孔５２１、カバー側第２孔５２２およびカバー側第３孔５２３は、径方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔である。図８に示すように、カバー５２がハブ３から最も遠い位置にある状態で、カバー側第１孔５２１の径方向内側の縁が、第１孔５１１の径方向外側の縁に重なっている。すなわち、カバー側第１孔５２１が、第１孔５１１に対して径方向で隣接している。また、カバー５２がハブ３から最も遠い位置にある状態で、カバー側第２孔５２２の径方向内側の縁が、第２孔５１２の径方向外側の縁に重なっている。すなわち、カバー側第２孔５２２が、第２孔５１２に対して径方向で隣接している。また、カバー５２がハブ３から最も遠い位置にある状態で、カバー側第３孔５２３の径方向内側の縁が、第３孔５１３の径方向外側の縁に重なっている。すなわち、カバー側第３孔５２３が、第３孔５１３に対して径方向で隣接している。
【００４４】
例えば、カバー側第１孔５２１、カバー側第２孔５２２およびカバー側第３孔５２３は、それぞれ３つずつ設けられている。３つのカバー側第１孔５２１、３つのカバー側第２孔５２２および３つのカバー側第３孔５２３は、それぞれカバー５２の短手方向に沿って等間隔に並べられている。
【００４５】
図８に示すように、カバー側第１孔５２１において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ１である。カバー側第１孔５２１の他辺の長さは、長さＷ１である。すなわち、カバー側第１孔５２１は、第１孔５１１と同じ大きさである。カバー側第２孔５２２において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ２である。カバー側第２孔５２２の他辺の長さは、長さＷ２である。すなわち、カバー側第２孔５２２は、第２孔５１２と同じ大きさである。カバー側第３孔５２３において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ３である。すなわち、カバー側第３孔５２３は、第３孔５１３と同じ大きさである。
【００４６】
図８の状態をブレード５１の全閉状態とする。全閉状態から、カバー５２がハブ３に近付く方向に長さＨ１の３分の１の距離だけ移動すると、図９の状態となる。図９の状態を第１開度の状態とする。例えば、全閉状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレを０°とすると、第１開度の状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレは１２０°である。第１開度の状態においては、第１孔５１１の３分の１がカバー側第１孔５２１に重なり、第２孔５１２の３分の１がカバー側第２孔５２２に重なり、第３孔５１３の３分の１がカバー側第３孔５２３に重なる。第１孔５１１のうちカバー側第１孔５２１に重なる部分、第２孔５１２のうちカバー側第２孔５２２に重なる部分、および第３孔５１３のうちカバー側第３孔５２３に重なる部分では、風が通り抜ける。以下において、カバー５２の位置に応じて風が通り抜ける部分を開口部分といい、開口部分の面積を開口面積という。図９〜図１１において、風が通り抜ける部分が網掛けされている。網掛け部分は、開口面積の大きさを示している。
【００４７】
図９に示す第１開度の状態において、第１孔５１１の開口面積Ａ１１は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ１１と、長さＷ１との積である。第２孔５１２の開口面積Ａ２１は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ２１と、長さＷ２との積である。第３孔５１３の開口面積Ａ３１は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ３１と、長さＷ３との積である。長さＢ１１、長さＢ２１および長さＢ３１は、カバー５２の移動距離に等しいので、互いに等しい。上述したように、長さＷ２は長さＷ１の２分の１であり、長さＷ３は長さＷ１の３分の１である。したがって、開口面積Ａ２１は開口面積Ａ１１の２分の１であり、開口面積Ａ３１は開口面積Ａ１１の３分の１である。
【００４８】
第１開度の状態から、カバー５２がハブ３に近付く方向に長さＨ１の３分の１の距離だけ移動すると、図１０の状態となる。図１０の状態を第２開度の状態とする。例えば、全閉状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレを０°とすると、第２開度の状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレは２４０°である。第２開度の状態においては、第１孔５１１の３分の２がカバー側第１孔５２１に重なり、第２孔５１２の３分の２がカバー側第２孔５２２に重なり、第３孔５１３の３分の２がカバー側第３孔５２３に重なる。
【００４９】
図１０に示す第２開度の状態において、第１孔５１１の開口面積Ａ１２は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ１２と、長さＷ１との積である。第２孔５１２の開口面積Ａ２２は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ２２と、長さＷ２との積である。第３孔５１３の開口面積Ａ３２は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ３２と、長さＷ３との積である。長さＢ１２、長さＢ２２および長さＢ３２は、カバー５２の移動距離に等しいので、互いに等しい。上述したように、長さＷ２は長さＷ１の２分の１であり、長さＷ３は長さＷ１の３分の１である。したがって、開口面積Ａ２２は開口面積Ａ１２の２分の１であり、開口面積Ａ３２は開口面積Ａ１２の３分の１である。
【００５０】
第２開度の状態から、カバー５２がハブ３に近付く方向に長さＨ１の３分の１の距離だけ移動すると、図１１の状態となる。図１１の状態を全開状態とする。例えば、全閉状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレを０°とすると、全開状態におけるハブ３と巻き取り装置４との間の位相のズレは３６０°である。全開状態においては、第１孔５１１の全てがカバー側第１孔５２１に重なり、第２孔５１２の全てがカバー側第２孔５２２に重なり、第３孔５１３の全てがカバー側第３孔５２３に重なる。
【００５１】
図１１に示す全開状態において、第１孔５１１の開口面積Ａ１３は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ１３と、長さＷ１との積である。第２孔５１２の開口面積Ａ２３は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ２３と、長さＷ２との積である。第３孔５１３の開口面積Ａ３３は、ブレード５１の長手方向での開口部分の長さＢ３３と、長さＷ３との積である。長さＢ１３、長さＢ２３および長さＢ３３は、カバー５２の移動距離に等しいので、互いに等しい。上述したように、長さＷ２は長さＷ１の２分の１であり、長さＷ３は長さＷ１の３分の１である。したがって、開口面積Ａ２３は開口面積Ａ１３の２分の１であり、開口面積Ａ３３は開口面積Ａ１３の３分の１である。
【００５２】
上述したように、第１開度の状態、第２開度の状態および全開状態において、第２孔５１２の開口面積は第１孔５１１の開口面積の２分の１である。また、第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１の２倍の距離である。このため、第１開度の状態、第２開度の状態および全開状態において、第２孔５１２の開口面積は、第１孔５１１の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた面積であるともいえる。
【００５３】
上述したように、第１開度の状態、第２開度の状態および全開状態において、第３孔５１３の開口面積は第１孔５１１の開口面積の３分の１である。また、第３距離Ｌ３は第１距離Ｌ１の３倍の距離である。このため、第１開度の状態、第２開度の状態および全開状態において、第３孔５１３の開口面積は、第１孔５１１の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた面積であるともいえる。
【００５４】
ブレード５１が風を受けたとき、ブレード５１の各部分にはトルクが作用する。具体的には、ブレード５１の各部分に作用するトルクは、ブレード５１の各部分に作用する風の力と、回転軸Ｚからの距離との積である。すなわち、ブレード５１の各部分に作用する風の力が同じである場合、ある位置に作用するトルクは、回転軸Ｚからの距離が大きいほど大きくなる。また、開口部分においては風が通り抜けるので、開口部分の周辺に加わる風の力は、その他の部分に比べて小さくなる。仮に、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積が互いに同じである場合、カバー５２が移動したときの第１孔５１１の周辺、第２孔５１２の周辺および第３孔５１３の周辺に加わる風の力は、同じように減少する。このような場合、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３が開口したときのトルク差（ブレード５１の根本部分に作用するトルクと、ブレード５１の先端部分に作用するトルクとの差）の変化が大きくなりやすくなる。このため、ブレード５１にねじれの変化が生じる可能性がある。
【００５５】
これに対して、本実施形態においては、第２孔５１２の開口面積は第１孔５１１の開口面積の２分の１であり、第３孔５１３の開口面積は第１孔５１１の開口面積の３分の１である。このため、カバー５２が移動したとき、第２孔５１２の周辺に加わる風の力の減少値は、第１孔５１１の周辺に加わる風の力の減少値の２分の１である。また、カバー５２が移動したとき、第３孔５１３の周辺に加わる風の力の減少値は、第１孔５１１の周辺に加わる風の力の減少値の３分の１である。すなわち、ブレード５１の先端部分に向かって、加わる風の力の減少値が小さくなっている。これにより、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３が開口したときのトルク差の変化は、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積が同じになるように開口した場合のトルク差の変化に比較して小さくなっている。このため、風力発電装置１００は、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。
【００５６】
図１２は、本実施形態に係る風力発電装置における、ブレードの制御方法を示すフローチャートである。図１３は、本実施形態に係る風力発電装置における、パワーカーブを示した図である。カバー５２の位置は、制御装置９によって制御される。例えば、制御装置９は、発電機２１の出力に応じてカバー５２の位置を制御する。
【００５７】
図１２に示すように、制御装置９は、発電機２１から発電機出力を取得する（ステップＳ１）。例えば、制御装置９は、風力発電装置１００の稼働中において常に発電機２１から発電機出力を取得する。
【００５８】
次に、制御装置９は、発電機２１から取得した発電機出力と、ハードディスク等の記憶部に予め記憶されている調整目標出力Ｐａとを比較する。そして、発電機出力が調整目標出力Ｐａよりも大きい場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、制御装置９は、ブレード５１が第１開度の状態となるように電動モータ２２を駆動する（ステップＳ３）。また、制御装置９は、カットアウトが発生する風速の設定値を、閉状態での設定風速Ｖ０よりも大きい設定風速Ｖ１に変更する。制御装置９は、カットアウトが発生する風速の設定値として、図１３に示す設定風速Ｖ０、設定風速Ｖ１、設定風速Ｖ２および設定風速Ｖ３を、予め記憶部に記憶している。
【００５９】
一方、ステップＳ２において、発電機出力が調整目標出力Ｐａ以下である場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、制御装置９は、ブレード５１が全閉状態となるように電動モータ２２を駆動する（ステップＳ４）。
【００６０】
ステップＳ３の次に、制御装置９は、発電機２１から新たに取得した発電機出力と、ハードディスク等の記憶部に予め記憶されている調整目標出力Ｐａとを比較する。具体的には、制御装置９は、ステップＳ３の後に所定時間を空けてから、発電機出力と調整目標出力Ｐａとを比較する。所定時間は、例えば３０秒である。そして、発電機出力が調整目標出力Ｐａよりも大きい場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、制御装置９は、ブレード５１が第２開度の状態となるように電動モータ２２を駆動する（ステップＳ６）。また、制御装置９は、カットアウトが発生する風速の設定値を、設定風速Ｖ１よりも大きい設定風速Ｖ２に変更する。
【００６１】
ステップＳ６の次に、制御装置９は、発電機２１から新たに取得した発電機出力と、ハードディスク等の記憶部に予め記憶されている調整目標出力Ｐａとを比較する。具体的には、制御装置９は、ステップＳ６の後に所定時間を空けてから、発電機出力と調整目標出力Ｐａとを比較する。所定時間は、例えば３０秒である。そして、発電機出力が調整目標出力Ｐａよりも大きい場合（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、制御装置９は、ブレード５１が全開状態となるように電動モータ２２を駆動する（ステップＳ８）。また、制御装置９は、カットアウトが発生する風速の設定値を、設定風速Ｖ２よりも大きい設定風速Ｖ３に変更する。
【００６２】
全閉状態、第１開度の状態、第２開度の状態、全開状態の順にブレード５１に加わる風の力が小さくなるので、カットアウトの発生する風速の設定値が大きくなっても、ブレードユニット５の破損が抑制される。このため、風力発電装置１００においては、開口面積が大きくなるにしたがって、カットアウトの発生する風速の設定値を大きくすることが可能になっている。したがって、風力発電装置１００は、カットアウトが発生する頻度を低減することができる。
【００６３】
また、風力発電装置１００は、発電出力をブレード５１の開口面積に比例して増減させることができる。具体的には、空気密度をρ[ｋｇ／ｍ３]、受風面積をＡ[ｍ２]、風速をＶ[ｍ／ｓ]とすると、風力エネルギーＰ[Ｗ]は下記式（１）で表される。
【００６４】
Ｐ＝１／２×ρＡＶ３    …（１）
【００６５】
風圧は１／２×ρＶ２であるので、風圧をＰｗｐとすると、風力エネルギーＰは下記式（２）で表される。
【００６６】
Ｐ＝ＰｗｐＡＶ    …（２）
【００６７】
ブレード５１の全閉状態で０となり且つ全開状態で１となる開度をｘ、所定の係数をα（０＜α＜１）とすると、開度がｘのときの受風面積Ａ１は下記式（３）で表され、開度がｘのときの風力エネルギーＰ１は下記式（４）で表される。
【００６８】
Ａ１＝（１−αｘ）Ａ    …（３）
【００６９】
Ｐ１＝Ｐｗｐ（１−αｘ）ＡＶ    …（４）
【００７０】
風力発電における所定の係数をβ（０＜β＜１）とすると、発電出力ＰＧは下記式（５）で表される。
【００７１】
ＰＧ＝βＰ１＝βＰｗｐ（１−αｘ）ＡＶ    …（５）
【００７２】
したがって、風力発電装置１００は、開度ｘに比例させて発電出力を増減させることができる。すなわち、風力発電装置１００は、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積を調整することにより、発電出力を一定に保ちやすくすることができる。
【００７３】
なお、ブレード５１において貫通孔が開けられる位置は、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１の位置、回転軸Ｚから第２距離Ｌ２の位置および回転軸Ｚから第３距離Ｌ３の位置に限られない。例えば、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の他にも貫通孔が設けられていてもよい。また、例えば、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３のうちの１つが設けられていなくてもよい。また、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３は、それぞれ３つずつ並べられていなくてもよく、それぞれ１つまたは２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３は、必ずしも矩形の貫通孔でなくてもよく、円形等であってもよい。
【００７４】
なお、制御装置９は、必ずしも発電機２１の発電出力に基づいて電動モータ２２を制御するのではなくてもよい。例えば、制御装置９は、風速計８から取得する風速に基づいて電動モータ２２を制御してもよい。このようにする場合、制御装置９は、風速計８から取得する風速と、図１３で示す調整目標風速Ｖａと、を比較した結果に応じて電動モータ２２を制御する。また、風力発電装置１００が騒音を測定する騒音計を備えており、制御装置９が、騒音計から取得する騒音に応じて電動モータ２２を制御してもよい。
【００７５】
以上で説明したように、本実施形態に係る風力発電装置１００は、タワー１と、タワー１の上端部に設けられたナセル２と、ナセル２に回転可能に支持されたハブ３と、複数のブレード５１と、カバー５２と、制御装置９と、を備える。ブレード５１は、ハブ３に取り付けられ、ハブ３の回転軸Ｚから第１距離Ｌ１の位置に配置された第１孔５１１と、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１よりも大きい第２距離Ｌ２の位置に配置された第２孔５１２と、回転軸Ｚから第２距離Ｌ２よりも大きい第３距離Ｌ３の位置に配置された第３孔５１３と、を有する。カバー５２は、ブレード５１に重ねて配置され、ブレード５１の長手方向にスライド可能に取り付けられる。制御装置９は、カバー５２の位置を調整する。カバー５２の位置に応じて生じる第２孔５１２の開口面積が第１孔５１１の開口面積よりも小さく、カバー５２の位置に応じて生じる第３孔５１３の開口面積が第２孔５１２の開口面積よりも小さい。
【００７６】
これにより、ブレード５１が開口部分を有することで、ブレード５１に加わる風の力が小さくなる。このため、風力発電装置１００においては、ブレード５１の開口面積が大きくなるにしたがって、カットアウトの発生する風速の設定値を大きくすることが可能である。したがって、風力発電装置１００は、カットアウトが発生する頻度を低減することができる。さらに、第２孔５１２の開口面積が第１孔５１１の開口面積よりも小さく、且つ第３孔５１３の開口面積が第２孔５１２の開口面積よりも小さいので、ブレード５１の先端部分に向かって、加わる風の力の減少値が小さくなっている。これにより、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３が開口したときのトルク差の変化は、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積が同じになるように開口した場合のトルク差の変化に比較して小さくなっている。このため、風力発電装置１００は、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。したがって、風力発電装置１００は、カットアウトの発生頻度を低減できるとともに、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しを抑制できる。また、風力発電装置１００は、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積を調整することにより、発電出力を一定に保ちやすくすることができる。
【００７７】
また、本実施形態に係る風力発電装置１００において、第２孔５１２の開口面積は、第１孔５１１の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた面積であり、第３孔５１３の開口面積は、第１孔５１１の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた面積である。
【００７８】
これにより、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置１００は、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しをより抑制できる。
【００７９】
また、本実施形態に係る風力発電装置１００において、第２孔５１２は、第１孔５１１よりも小さい。第３孔５１３は、第２孔５１２よりも小さい。１つのブレード５１に対して、少なくとも第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３を覆う１つのカバー５２が設けられる。カバー５２は、カバー５２の位置に応じて第１孔５１１に重ねられるカバー側第１孔５２１と、カバー５２の位置に応じて第２孔５１２に重ねられるカバー側第２孔５２２と、カバー５２の位置に応じて第３孔５１３に重ねられるカバー側第３孔５２３と、を備える。
【００８０】
これにより、風力発電装置１００は、１つのカバー５２の位置を調整することで、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３の開口面積を同時に調整することができる。したがって、風力発電装置１００は、ブレード５１の開口面積の調整を容易にすることができる。
【００８１】
また、本実施形態に係る風力発電装置１００において、第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３は、回転軸Ｚに対する直交方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔である。第２孔５１２の一辺の長さは、第１孔５１１の一辺の長さに等しい。第２孔５１２の他辺の長さは、第１孔５１１の他辺の長さに対して、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた長さである。第３孔５１３の一辺の長さは、第１孔５１１の一辺の長さに等しい。第３孔５１３の他辺の長さは、第１孔５１１の他辺の長さに対して、第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた長さである。
【００８２】
これにより、第２孔５１２の開口面積が、第１孔５１１の開口面積に対して第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた面積となり、第３孔５１３の開口面積が第１孔５１１の開口面積に対して第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた面積となる。このため、全閉状態から第１孔５１１、第２孔５１２および第３孔５１３が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置１００は、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しをより抑制できる。
【００８３】
また、本実施形態に係る風力発電装置１００は、駆動装置（電動モータ２２）によって回転軸Ｚを中心に回転する巻き取り装置４を備える。複数のブレード５１に取り付けられたそれぞれのカバー５２は、巻き取り装置４に紐５３で連結されており、巻き取り装置４の回転に応じて互いに等しい量でスライドする。
【００８４】
これにより、風力発電装置１００は、巻き取り装置４を駆動させることで、複数のカバー５２の位置を同時に調整することができる。したがって、風力発電装置１００は、ブレード５１の開口面積の調整を容易にすることができる。
【００８５】
（変形例）
図１４は、変形例に係るブレードを示す模式図である。図１５は、変形例に係るブレードを拡大して示す正面図である。図１６は、変形例に係るブレードを拡大して示す正面図である。図１５および図１６は、ブレード５１Ａが開口部分を有する状態の一例を示している。図１４に示すように、変形例に係るブレードユニット５Ａは、ブレード５１Ａと、カバー５２Ａと、を備える。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８６】
ブレード５１Ａは、第１孔５１４と、第２孔５１５と、第３孔５１６と、を備える。第１孔５１４、第２孔５１５および第３孔５１６は、径方向に沿った一辺を有する矩形の貫通孔である。図１５に示すように、第１孔５１４は、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１の位置に配置されている。第２孔５１５は、回転軸Ｚから第１距離Ｌ１よりも大きい第２距離Ｌ２の位置に配置されている。第３孔５１６は、回転軸Ｚから第２距離Ｌ２よりも大きい第３距離Ｌ３の位置に配置されている。
【００８７】
例えば、第１孔５１４、第２孔５１５および第３孔５１６は、それぞれ３つずつ設けられている。３つの第１孔５１４、３つの第２孔５１５および３つの第３孔５１６は、それぞれブレード５１Ａの短手方向に沿って等間隔に並べられている。
【００８８】
図１５に示すように、第１孔５１４において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ４である。第１孔５１４の他辺の長さは、長さＷ４である。第２孔５１５において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ５である。第２孔５１５の他辺の長さは、長さＷ５である。長さＨ５は長さＨ４に等しく、長さＷ５は長さＷ４に等しい。すなわち、第２孔５１５は、第１孔５１４と同じ大きさである。第３孔５１６において径方向に沿った一辺の長さは、長さＨ６である。第３孔５１６の他辺の長さは、長さＷ６である。長さＨ６は長さＨ４に等しく、長さＷ６は長さＷ４に等しい。すなわち、第３孔５１６は、第１孔５１４と同じ大きさである。
【００８９】
図１４に示すように、カバー５２Ａは、第１遮蔽部５２４と、第２遮蔽部５２５と、第３遮蔽部５２６と、を備える。第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６は、ブレード５１Ａにスライド可能に取り付けられている。第１遮蔽部５２４は、第１孔５１４を覆うことができる位置に配置されている。第２遮蔽部５２５は、第２孔５１５を覆うことができる位置に配置されている。第３遮蔽部５２６は、第３孔５１６を覆うことができる位置に配置されている。
【００９０】
第１遮蔽部５２４は、紐５６によって第１電動モータ２５に接続されている。第２遮蔽部５２５は、紐５６によって第２電動モータ２６に接続されている。第３遮蔽部５２６は、紐５６によって第３電動モータ２７に接続されている。第１電動モータ２５、第２電動モータ２６および第３電動モータ２７は、例えばナセル２の内部に配置されており、制御装置９と電気的に接続されている。制御装置９は、第１電動モータ２５、第２電動モータ２６および第３電動モータ２７を別々に制御することで、第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６を別々にスライドさせる。図１４の状態から第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６が所定量スライドした状態が図１５の状態である。さらに、図１５の状態から第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６が所定量スライドした状態が図１６の状態である。
【００９１】
変形例においては、制御装置９は、第１遮蔽部５２４のスライド量が第２遮蔽部５２５のスライド量より大きく、且つ第２遮蔽部５２５のスライド量が第３遮蔽部５２６のスライド量より大きくなるように、カバー５２Ａを制御する。より具体的には、第１遮蔽部５２４のスライド量は、第２遮蔽部５２５のスライド量の２倍であって、第３遮蔽部５２６のスライド量の３倍である。すなわち、図１５に示す長さＢ４１が、長さＢ５１の２倍であり、長さＢ６１の３倍である。図１６に示す長さＢ４２が、長さＢ５２の２倍であり、長さＢ６２の３倍である。上述したように、第１孔５１４、第２孔５１５および第３孔５１６の大きさが互いに等しいので、図１５に示す開口面積Ａ５１は、開口面積Ａ４１の２分の１であり、開口面積Ａ６１は、開口面積Ａ４１の３分の１である。図１６に示す開口面積Ａ５２は、開口面積Ａ４２の２分の１であり、開口面積Ａ６２は、開口面積Ａ４２の３分の１である。
【００９２】
変形例において、第２孔５１５の開口面積は第１孔５１４の開口面積の２分の１である。また、第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１の２倍の距離である。このため、変形例において、第２孔５１５の開口面積は、第１孔５１４の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた面積であるともいえる。
【００９３】
変形例において、第３孔５１６の開口面積は第１孔５１４の開口面積の３分の１である。また、第３距離Ｌ３は第１距離Ｌ１の３倍の距離である。このため、変形例において、第３孔５１６の開口面積は、第１孔５１４の開口面積に対して、第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた面積であるともいえる。
【００９４】
以上で説明したように、変形例に係る風力発電装置１００において、カバー５２Ａは、第１孔５１４を覆うことができる第１遮蔽部５２４と、第２孔５１５を覆うことができる第２遮蔽部５２５と、第３孔５１６を覆うことができる第３遮蔽部５２６と、を備える。制御装置９は、第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６の位置を別々に調整する。
【００９５】
これにより、風力発電装置１００は、第１孔５１４、第２孔５１５および第３孔５１６の開口面積を別々に調整することができる。したがって、風力発電装置１００は、ブレード５１Ａの開口面積の調整精度を向上させることができる。
【００９６】
また、変形例に係る風力発電装置１００において、第２孔５１５および第３孔５１６の大きさは、第１孔５１４の大きさに等しい。制御装置９は、第２孔５１５の開口面積が第１孔５１４の開口面積に対して第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２で除した値を乗じた面積となるように、且つ第３孔５１６の開口面積が第１孔５１４の開口面積に対して第１距離Ｌ１を第３距離Ｌ３で除した値を乗じた面積となるように、第１遮蔽部５２４、第２遮蔽部５２５および第３遮蔽部５２６の位置を調整する。
【００９７】
これにより、全閉状態から第１孔５１４、第２孔５１５および第３孔５１６が開口したときのトルク差の変化がより小さくなる。このため、風力発電装置１００は、ブレード５１における強いねじれおよび弱いねじれの繰り返しをより抑制できる。
【符号の説明】
【００９８】
１  タワー
１００  風力発電装置
２  ナセル
２１  発電機
２２  電動モータ
２３  回転速度検出装置
２４  ピッチ角制御部
３  ハブ
３９  シャフト
４  巻き取り装置
４ａ  固定部
５、５Ａ  ブレードユニット
５１、５１Ａ  ブレード
５１１  第１孔
５１２  第２孔
５１３  第３孔
５１４  第１孔
５１５  第２孔
５１６  第３孔
５１ｂ  固定部
５２、５２Ａ  カバー
５２１  カバー側第１孔
５２２  カバー側第２孔
５２３  カバー側第３孔
５２４  第１遮蔽部
５２５  第２遮蔽部
５２６  第３遮蔽部
５２ａ、５２ｂ  固定部
５３  紐
５４  弾性部材
７  連結装置
７１  固定部
７２  可動部
８  風速計
９  制御装置
Ｌ１  第１距離
Ｌ２  第２距離
Ｌ３  第３距離
Ｐａ  調整目標出力
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３  設定風速
Ｖａ  調整目標風速
Ｚ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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