(57)【要約】【課題】  ナセルの首振り運動の発生を防止することのできる、風車装置を提供する。【解決手段】  風の力を受け回転するブレード２が取り付けられたナセル５と、ナセルを垂直軸線回りに回転可能に支持するタワー７に設置されたギヤ２３と、ナセル内に設置され、ギヤに噛み合う複数のヨーギヤ２２と、複数のヨーギヤにそれぞれ連結され、複数のヨーギヤを回転させるトルクを発生しナセルを垂直軸線回りに回転させる複数のヨーモータ２１と、風の方向が変化した場合に、ナセルが変化後の風の方向に向くよう、ナセルの垂直軸線回りの回転を制御する制御装置１５とを備え、制御装置は、ナセルが変化後の風の方向に向いて、垂直軸線回りの回転を停止した後に、複数のヨーモータの一部に、停止前の垂直軸線回りの回転の方向とは反対の方向のトルクであって、ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、複数のヨーモータの回転をロックするよう制御する。【選択図】  図１
2008095664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風の力を受け回転するブレードが取り付けられたナセルと；
前記ナセルを垂直軸線回りに回転可能に支持するタワーに設置されたギヤと；
前記ナセル内に設置され、前記ギヤに噛み合う複数のヨーギヤと；
前記複数のヨーギヤにそれぞれ連結され、前記複数のヨーギヤを回転させるトルクを発生し前記ナセルを前記垂直軸線回りに回転させる複数のヨーモータと；
前記風の方向が変化した場合に、前記ナセルが前記変化後の風の方向に向くよう、前記ナセルの前記垂直軸線回りの回転を制御する制御装置とを備え；
前記制御装置は、前記ナセルが前記変化後の風の方向に向いて、前記垂直軸線回りの回転を停止した後に、前記複数のヨーモータの一部に、前記停止前の前記垂直軸線回りの回転の方向とは反対の方向のトルクであって、前記ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、前記複数のヨーモータの回転をロックするよう制御する；
風車装置。
【請求項２】
風の力を受け回転するブレードが取り付けられたナセルと；
前記ナセルを垂直軸線回りに回転可能に支持するタワーに設置されたギヤと；
前記ナセル内に設置され、前記ギヤに噛み合う複数のヨーギヤと；
前記複数のヨーギヤにそれぞれ連結され、前記複数のヨーギヤを回転させるトルクを発生し前記ナセルを前記垂直軸線回りに回転させる複数のヨーモータと；
前記風の方向が変化した場合に、前記ナセルが前記変化後の風の方向に向くよう、前記ナセルの前記垂直軸線回りの回転を制御する制御装置とを備え；
前記制御装置は、前記ナセルが前記変化後の風の方向に向くために、前記垂直軸線回りの回転をしている間に、前記複数のヨーモータの一部を停止し、前記一部のヨーモータまたは前記一部のヨーモータのさらに一部に、前記停止前の前記垂直軸線回りの回転を生じさせる方向とは反対の方向のトルクであって、前記ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、前記ナセルの前記垂直軸線回りの回転の停止後に前記複数のヨーモータの回転をロックするよう制御する；
風車装置。
【請求項３】
前記複数のヨーモータの一部の、前記停止前の前記垂直軸線回りの回転の方向とは反対の方向のトルクが、前記ナセルの逆回転を発生させるトルク値に近づいた場合、信号を前記制御装置に送るトルクスイッチを備え；
前記制御装置が、前記信号を受け、前記複数のヨーモータの一部のトルクの増加を停止させるよう制御する；
請求項１に記載の風車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーモータによってナセルを垂直軸線回りに回転させ、ナセルを変化後の風の方向に向けるよう制御する風車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の風車装置は、タワーと、タワーの上部に設置されたナセルとを備え、ナセルには風の力で回転し、ナセル内に収納されている発電機を回転させ、発電機による発電を行わせるブレードが取り付けられていた。タワーの上部には、内ギヤが取り付けられ、内ギヤにはナセル内に設置されたヨーギヤが噛み合い、ヨーギヤを同じくナセル内に設置されたヨーモータで回転させることにより、ナセルを水平面内でタワーの垂直軸線回りに回転させ、風が来る方向にナセルが向くようにヨーモータの回転を制御していた(例えば、特許文献１、特許文献２参照)。
【特許文献１】特開２００１−２８９１４９
【特許文献２】特開２００５−１１３８９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
日本に建設される風車装置は、例えば日本特有の環境条件である台風、落雷及び乱流による影響を大きく受け、各風車装置メーカはその対策に多くの労力を費やしている。特に日本では、風車装置が山岳地方に建設される場合が多いことから、風速の変化だけでなく、突然の横風、風車装置の下方からの吹き上げ、及び上方からの吹き降ろしなどの風の流れの乱れが発生し、風車装置の運転に大きな影響を与えている。
【０００４】
風の乱流による風車装置への影響としては、タワーに設置された内ギヤとヨーギヤのバックラッシュによるナセルの首振り運動の発生、風車装置の起動停止頻度の過多、ナセル旋回用のヨーモータの起動停止頻度の過多、発電量の低下がある。ナセルの首振り運動は、風車装置停止による発電量の低下の問題だけでなく、ヨーギヤ、ヨーモータへのダメージなどの問題が発生する懸念がある。
そこで、本発明は、ナセルの首振り運動の発生を防止することのできる、風車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】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明による風車装置は、例えば図１、図２、図３に示すように、風の力を受け回転するブレード２が取り付けられたナセル５と；ナセル５を垂直軸線Ｌ回りに回転可能に支持するタワー７に設置されたギヤ２３と；ナセル５内に設置され、ギヤ２３に噛み合う複数のヨーギヤ２２と；複数のヨーギヤ２２にそれぞれ連結され、複数のヨーギヤ２２を回転させるトルクを発生しナセル５を垂直軸線Ｌ回りに回転させる複数のヨーモータ２１と；前記風の方向が変化した場合に、ナセル５が前記変化後の風の方向に向くよう、ナセル５の垂直軸線Ｌ回りの回転を制御する制御装置１５とを備え；制御装置１５は、ナセル５が前記変化後の風の方向に向いて、垂直軸線Ｌ回りの回転を停止した後に、複数のヨーモータ２１の一部に、前記停止前の垂直軸線Ｌ回りの回転の方向とは反対の方向のトルクであって、ナセル５の逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、複数のヨーモータ２１の回転をロックするよう制御する。
【０００６】
このように構成すると、制御装置が、複数のヨーモータの一部に、停止前の垂直軸線回りの回転方向とは反対方向のトルクであって、ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、複数のヨーモータの回転をロックするよう制御するので、複数のヨーモータの一部に連結されたヨーギヤと、複数のヨーモータの残りの一部に連結されたヨーギヤとに、互いに反対のトルクが発生した状態で複数のヨーモータの回転をロックし、ギヤとヨーギヤとの間のバックラッシュによるギヤの回転が生じない状態でヨーギヤを固定し、ナセルの首振り運動を防止することができる。
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項２に係る発明による風車装置は、例えば図１、図２、図３に示すように、風の力を受け回転するブレード２が取り付けられたナセル５と；ナセル５を垂直軸線Ｌ回りに回転可能に支持するタワー７に設置されたギヤ２３と；ナセル５内に設置され、ギヤ２３に噛み合う複数のヨーギヤ２２と；複数のヨーギヤ２２にそれぞれ連結され、複数のヨーギヤ２２を回転させるトルクを発生しナセル５を垂直軸線Ｌ回りに回転させる複数のヨーモータ２１と；前記風の方向が変化した場合に、ナセル５が前記変化後の風の方向に向くよう、ナセル５の垂直軸線Ｌ回りの回転を制御する制御装置１５とを備え；制御装置１５は、ナセル５が前記変化後の風の方向に向くために、垂直軸線Ｌ回りの回転をしている間に、複数のヨーモータ２１の一部を停止し、一部のヨーモータ２１または一部のヨーモータ２１のさらに一部に、前記停止前の垂直軸線Ｌ回りの回転を生じさせる方向とは反対の方向のトルクであって、ナセル５の逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、ナセル５の垂直軸線Ｌ回りの回転の停止後に前記複数のヨーモータ２１の回転をロックするよう制御する。
【０００８】
このように構成すると、ナセルが垂直軸線回りの回転をしている間に、制御装置が、複数のヨーモータの一部を停止し、前記一部のヨーモータまたは前記一部のヨーモータのさらに一部に、ナセルの停止前の垂直軸線回りの回転を生じさせる方向とは反対の方向のトルクであって、前記ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、前記ナセルの前記垂直軸線回りの回転の停止後に前記複数のヨーモータの回転をロックするよう制御するので、反対方向のトルクを発生させたヨーモータに連結されたヨーギヤと、ナセルが停止するまでナセルを回転させるトルクを発生させていたヨーモータに連結されたヨーギヤとに、互いに反対のトルクが発生した状態で複数のヨーモータの回転をロックし、ギヤとヨーギヤとの間のバックラッシュによるギヤの回転が生じない状態でヨーギヤを固定し、ナセルの首振り運動を防止することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明による風車装置は、請求項１に記載の風車装置において、例えば図１、図２、図３に示すように、複数のヨーモータ２１の一部の、前記停止前の前記垂直軸線回りの回転の方向とは反対の方向のトルクが、ナセル５の逆回転を発生させるトルク値に近づいた場合、信号を制御装置１５に送るトルクスイッチを備え；制御装置１５が、前記信号を受け、複数のヨーモータ２１の一部のトルクの増加を停止させるよう制御する。
【００１０】
このように構成すると、制御装置が、前記信号を受け、前記複数のヨーモータの一部のトルクの増加を停止させるよう制御するので、ナセルの逆転を発生させることなく、ナセルの回転を停止させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の風車装置によれば、ナセルと、複数のヨーギヤと、複数のヨーモータと、制御装置とを備えるので、制御装置が、複数のヨーモータの一部に、停止前の垂直軸線回りの回転方向とは反対方向のトルクであって、ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを発生させ、複数のヨーモータの回転をロックするよう制御するので、複数のヨーモータの一部に連結されたヨーギヤと、複数のヨーモータの残りの一部に連結されたヨーギヤとに、互いに反対のトルクが発生した状態で複数のヨーモータの回転をロックし、ギヤとヨーギヤとの間のバックラッシュによるギヤの回転が生じない状態でヨーギヤを固定し、ナセルの首振り運動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１３】
図１(Ａ)は、本発明の実施の形態に係る風車装置１の正面図、(Ｂ)は側面図である。風車装置１は、風の力を受けて略水平な回転軸線の回りに回転する３本のブレード２と、ブレード２の回転を支え、ブレード２と一体に同一回転軸線の回りに回転するハブ３とを含んで構成される。ブレード２及びハブ３が組立られ翼車４を構成する。風車装置１は、さらに後述のタワー７の鉛直軸線Ｌ(垂直軸線)回りに回転するナセル５、翼車４の回転軸線を風の方向(風向)に向かうようナセル５を鉛直軸線Ｌの回りに回転させるヨーシステム６(後述の図３参照)と、翼車４及びナセル５を支持し、鉛直方向に伸びる円柱状または角柱状のタワー７と、タワー７を支え、地中に埋設された基礎８とを含んで構成される。ナセル５は、例えば地上から５０ｍ〜７０ｍの高さに設置される。タワー７は、ナセル５を鉛直軸線Ｌ回りに回転可能に支持する。
【００１４】
ブレード２は、前記回転軸線に垂直な想像上の面内に放射状に伸び、ブレード２の先端は、当該面と回転軸線との交点に中心を置き、当該面上にある円Ｘ上を回転し、円Ｘの円周上に等配されている。当該面は、下部でタワー７から離れる方向に少し傾斜して、設定されている。この傾斜角度は、チルト角と呼ばれるもので、運転中に、風力によりブレード２が変形しても、タワー７に接触しないようにするためのものである。当該面は最下部でタワー７から最も離れるよう設定されている。
【００１５】
ブレード２は、断面が凸状のブレード表面２Ａと、断面が凹状のブレード表面２Ｂとを表裏に有している。翼理論により、凸状の表面２Ａに沿って流れる空気の流速をＶＡとし、凹状の表面２Ｂに沿って流れる空気の流速をＶＢとすると、ＶＡ＞ＶＢとなり、空気の流速が速い凸状の表面２Ａの圧力が、空気の流速が遅い凹状の表面２Ｂの圧力より低くなり、その圧力の差が、ブレード２を回転する力になる。よって、風が図１(Ａ)の紙面に垂直に手前から図１(Ａ)に向かって吹いた場合、ブレード２は図中、反時計回りに回転する。
【００１６】
図２は、ナセル５の模式的側面断面図である。図に示すように、風車装置１(図１)は、ナセル５内に配置された以下の構成部品をさらに備える。すなわち風車装置１は、翼車４のハブ３(図１)（ナセル５外に配置）に接続され、翼車４と一体に回転する主軸１０と、主軸１０を支える二つの主軸受１１と、主軸１０の回転速度を増速する増速機１２と、増速機１２の高速回転側に取り付けられたブレーキ板１３Ａを有し高速側の回転を抑制、停止するブレーキ１３と、増速機１２の高速回転側に接続され、電気エネルギを発生させる発電機１４と、風車装置１の運転を制御する制御装置１５とを備える。主軸１０、増速機１２、発電機１４の回転中心軸線は、チルト角に等しい角だけ反翼車側が沈むよう傾いている。
【００１７】
図３は、タワー７とナセル５の接続部付近の構成を示す部分側面断面図である。ヨーシステム６は、ナセル５内に設置された横型のヨーモータ２１と、ヨーモータ２１に接続され、ナセル５内に設置された縦型のヨーギヤ２２と、タワー７の最上部に固定され、水平に配置された本発明のギヤとしての円環状の内ギヤ２３と、内ギヤ２３の半径方向外側に配置されナセル５に固定された外輪２４と、ナセル５内に設置されたブレーキ２７とを含んで構成される。外輪２４と内ギヤ２３との間には球２５が配置され、外輪２４と内ギヤ２３と球２５によりボールベアリングが構成され、ボールベアリングは、ラジアル力の他にスラスト力も支えることができる構造を有し、翼車４、ナセル５などの重力によるスラスト力と風力によるラジアル力を支えることができ、ナセル５のタワー７上での回転を可能にしている。内ギヤ２３の回転軸線と、外輪２４の回転軸線は一致し、タワー７の鉛直軸線Ｌ(図１)に一致する。
【００１８】
ヨーモータ２１は、一方向に回転して一方向のトルクを発生させるだけでなく、両方向に回転して両方向のトルクを発生するよう構成されている。したがって、ナセル５は一方向に回転するだけでなく両方向に回転可能である。ヨーモータ２１は、不図示のヨーモータブレーキを備え、ヨーモータブレーキに通電することにより、ヨーモータ２１の回転をロックすることができる。ヨーモータ２１の回転は、制御装置１５により、風向きが変わった場合、ナセル５が変化後の風向きに向くように制御される。
【００１９】
ヨーギヤ２２の下側から突出する軸には外ギヤ２６が取り付けられ、外ギヤ２６が内ギヤ２３に噛み合っている。この状態を本明細書においてヨーギヤ２２が内ギヤ２３に噛み合うという。ブレーキ２７は、不図示のスプリングを備え、スプリングにより発生するばね力により互いに接触する摩擦板(不図示)が常時作動し、ブレーキ２７の下側から突出する軸には外ギヤ２８が取り付けられ、外ギヤ２８は内ギヤ２３に噛み合っている。
【００２０】
図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。ヨーギヤ２２とヨーモータ２１の連結体は４個、ブレーキ２７は３個、ナセル５内に配置されている。
【００２１】
図５は、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。すなわち、図５は、タワー７とナセル５の接続部付近の構成を下から上へ見上げた図である。ヨーギヤ２２(図３)に取り付けられた外ギヤ２６と、ブレーキ２７(図３)に取り付けられた外ギヤ２８は、内ギヤ２３と噛み合っている。ヨーモータ２１の回転速度がヨーギヤ２２を介して減速されて外ギヤ２６に伝達され、外ギヤ２６が回転することにより、ナセル５が、すなわち、外輪２４と、外ギヤ２６／ヨーギヤ２２／ヨーモータ２１とが、タワー７の鉛直軸線Ｌ(図１)回りに回転する。ヨーギヤ２２を停止しても、すなわちヨーギヤ２２によるトルク発生を停止しても、慣性によりナセル５は回転を続けるので、ブレーキ２７を常時働かせると共にヨーモータブレーキにてヨーモータ２１の回転をロックすることによりナセル５の回転を停止することができる。
【００２２】
次に、図１、図２、図３、図５を参照して、風車装置１の作用を説明する。
風が図１(Ａ)の紙面に垂直に手前から図１(Ａ)に向かって吹いた場合、ブレード２は図１中、反時計回りに回転する。ブレード２の回転は、ハブ３を介してナセル５内の主軸１０に伝達される。主軸１０の回転は、増速機１２により増速され、発電機１４に伝達され、発電機１４が回転することにより、発電機１４による発電(電気エネルギの発生)が行われる。風の方向が変わった場合は、不図示の風向計により風の方向の信号が制御装置１５に送られる。制御装置１５は、ナセル５が風の方向に向くようにヨーモータ２１を回転させる。ただし、ヨーモータ２１の起動停止頻度を低減するために、風の方向の変化に対し制御装置１５を介してタイムラグを持った信号がヨーモータ２１に伝達される。具体的には、風向が変化した場合風向計の向きが変わり、制御装置１５が風向が変わったことを検知するが、変化した風向を検知してからヨーモータ２１を起動させて、ナセル５が動き出すまでにタイムラグ(例えば、１０秒)を設ける。
【００２３】
ナセル５の翼車４側(図２)が風の方向に一致するようヨーモータ２１の回転が制御装置１５より停止され、ヨーモータ２１の回転が停止したとき、ヨーモータ２１の不図示のヨーモータブレーキの作動によりヨーモータ２１の回転が固定され、ナセル５の回転が固定される。ナセル５の回転は制御装置１５によるヨーモータ２１、ヨーモータブレーキの制御を含んで行われる。
【００２４】
図１(Ａ)中、図の紙面に向かって吹く風が、Ｒ1で示す方向(図の見手の右側)(タワーの鉛直軸線Ｌと、チルト角をゼロと仮定した場合の回転軸１０の回転軸線とに対し直角な方向)の成分を有するように、風の方向が変わった場合は、ナセル５は翼車４側(図２)がＲ1方向に、反翼車４側(図２)(翼車４が取り付けられている側とは反対側)がＬ2方向に移動するように回転する。
【００２５】
図３において、ヨーモータ２１が図中wm1方向(図３中、反時計回り)に回転する場合を説明する。
さらに図５を参照して説明すると、ヨーモータ２１のこの回転によりヨーギヤ２２およびヨーギヤ２２の外ギヤ２６が、図中wg1方向(図中、反時計回り)に回転する。外ギヤ２６のこの回転により、外輪２４は図中Ｗ1方向(時計回り)に回転する。内ギヤ２３は、地面に固定されているタワー７に固定されているため回転しない。外輪２４のこの回転により、外輪２４はナセル５に対して固定されているので、ナセル５は、先端側が図中Ｒ1方向(図５中、時計回り)に回転する。なお、図５中のＲ1方向と、図１中のＲ1方向とは、ナセル５の同じ回転方向である。
【００２６】
ヨーモータ２１が、図３中、wm2方向(wm1方向とは逆)に回転すれば、ヨーギヤ２２の外ギヤ２６は、図５中、Ｗ2方向(Ｗ1方向とは逆)に回転し、外輪２４は、Ｗ2方向(反時計回り)に回転し、ナセル５の先端側は、Ｌ2方向(Ｒ1方向とは逆)に回転する。
【００２７】
風の向きが変わり、ナセル５が回転し、ナセル５の向きが風の方向に近づいた場合に、ナセル５の向きが風の向きに一致してナセル５が回転を停止するように、ヨーモータ２１の作動を停止する。ナセル５の回転が停止した直後に、ヨーモータ２１の一部(例えば、ヨーモータ２１の台数(４台)の半分(２台))が、ナセル５を回転させるために直前に発生していたトルクと逆方向のトルクを発生させ、その後全てのヨーモータ２１のヨーモータブレーキ(不図示)を作動させる。このようにすると、逆方向のトルクを発生させたヨーモータ２１に連結されたヨーギヤ２２に取り付けられた外ギヤ２６がバックラッシュ分僅かに逆転して内ギヤ２３に接触する。その直後、ヨーモータ２１のヨーモータブレーキ(不図示)の作動により、外ギヤ２６の回転を固定すると、内ギヤ２３と外ギヤ２６との噛み合いに遊びが生じていない状態を維持できる。よって、外ギヤ２６と内ギヤ２３間のバックラッシュ分のナセル５の回転が生じることがない。なお、ヨーモータ２１の一部により逆方向のトルクを発生させた場合、ヨーモータ２１の一部の逆方向のトルクの合計が、ナセルの逆回転を発生させるトルク値未満であり、ナセル５の逆転が発生しないように、ヨーモータ２１の台数、ヨーモータ２１の逆トルクの値に注意を払う必要がある。すなわち、ヨーモータ２１の一部は、ナセル５の逆回転を発生させるトルク値未満のトルクを全体として発生させるようにする。
【００２８】
図６は、内ギヤ２３とある外ギヤ２６Ａとの噛み合い、及び内ギヤ２３とある外ギヤ２６Ａとは別の外ギヤ２６Ｂとの噛み合いを模式的に表した図である。図中、内ギヤ２３の歯の一部(歯３２，３３、３４)を示し、ある外ギヤ２６の一枚の歯３１Ａ、ある外ギヤ２６Ａとは別の外ギヤ２６Ｂの一枚の歯３１Ｂを示している。
図６(Ａ)は、ナセル５(図２)の回転が停止した直後の逆トルクを作用させる前の内ギヤ２３と外ギヤ２６Ａ、２６Ｂの噛み合いを示し、図６(Ｂ)は、ナセル５の回転が停止した直後に一部の外ギヤ２６Ａとは異なる外ギヤ２６Ｂに逆方向のトルクを作用させた後の、内ギヤ２３と外ギヤ２６Ａ、２６Ｂの噛み合いを示している。
【００２９】
図６(Ａ)では、ヨーモータ２１(図３)が発生する回転トルクが、外ギヤ２６Ａ、２６Ｂを介して内ギヤ２３を回転させるトルクとして内ギヤ２３に与えられる。内ギヤ２３は地面に対して固定されているので、この内ギヤ２３を回転させようとするトルクの反作用として、ナセル５(図２)を回転させるトルクが、外輪２４を介してナセル５に作用する。このときの外ギヤ２６Ａ、２６Ｂと内ギヤ２３の接触点はＰ、Ｐ’であり、内ギヤ２３の歯３２、３４に対して一方の側(図中、左側)にある。
【００３０】
図６(Ｂ)では、外ギヤ２６Ｂに、ナセル５(図２)を回転させたトルクとは逆方向のトルクを、外ギヤ２６Ｂが取り付けられたヨーギヤ２２(図３)に連結されたヨーモータ２１(図３)に発生させた場合であり、外ギヤ２６Ｂの内ギヤ２３との接触点はＱ’は、歯３４の図中左側から歯３３の図中右側に移行している。したがって、内ギヤ２３は、外ギヤ２６Ａの歯３１Ａと、外ギヤ２６Ｂの歯３１Ｂによって挟み付けられており、ヨーモータ２１はヨーモータブレーキ(不図示)によりロックされ、ヨーモータ２１の軸が回転しないようにロックされているので、外ギヤ２６の回転は生ぜず、ナセル５の微少回転振動(バックラッシュに起因する、微少角度で角度の方向が繰り返し変わる振動)、すなわち、ナセル５の首振り運動を防止することができる。
【００３１】
風の向きが変化し、変化した風の向きにナセル５の向きを合わせるために、ナセル５(図２)が回転しているとき、一部のヨーモータ２１(図３)のトルクの発生を停止し、さらにナセル５が停止するまで、トルクの発生を停止した一部のヨーモータ２１、あるいは当該一部のヨーモータ２１の一部に逆方向のトルクを発生させるようにしてもよい。この場合、ナセル５の回転の停止と同時に(あるいはほぼ同時に)、全てのヨーモータ２１のヨーモータブレーキ(不図示)を作動させるとよい。なお、風の方向が変化し、変化後の風の方向に向くようにナセル５を回転させるときは、ヨーモータ２１のヨーモータブレーキ(不図示)によるヨーモータ２１の回転のロックを解除してからナセル５を回転させる。
【００３２】
風車装置１が、複数のヨーモータ２１の一部の、ナセル５の停止前の鉛直軸線Ｌ(図１)回りの回転の方向とは反対の方向のトルクの合計が、ナセル５(図２)の逆回転を発生させるトルク値に近づいた場合、信号を制御装置１５(図２)に送るトルクスイッチ(不図示)を備え、制御装置１５(図２)が、トルクスイッチからの信号を受け、複数のヨーモータ２１の一部のトルクの増加を停止させるようしてもよい。このようにすると、ナセル５の逆転を発生させることなく、ナセル５の回転を停止させることができる。
【００３３】
ブレード２(図１)の回転を抑制、停止するため、またはブレード２を固定し回転しないようにするため、ブレーキ１３(図２)を作動させる。
【００３４】
トルクスイッチにてヨーモータ２１が発生するトルクを検知し、設定されたトルク値を超えるとトルクスイッチが作動してヨーモータ２１を停止させる。ただし、通常のヨーイング時には作動させず、ヨーモータ２１の一部に逆転により逆方向のトルクを発生させた場合にのみトルクスイッチを作動させる。また、トルクの設定値は、ナセル５の逆転が発生しないように、ヨーモータ２１の台数、ヨーモータ２１の逆トルクの値を考慮して決定する。トルクスイッチは、典型的には、ヨーモータ２１に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】(Ａ)は、本発明の実施の形態に係る風車装置の正面図、(Ｂ)は側面図である。
【図２】ナセルの模式的側面断面図である。
【図３】タワーとナセルの接続部付近の構成を示す部分側面断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】内ギヤと外ギヤの噛み合いを模式的に表した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  風車装置
２  ブレード
３  ハブ
４  翼車
５  ナセル
６  ヨーシステム
７  タワー
８  基礎
１０  主軸
１１  主軸受
１２  増速機
１３  ブレーキ
１３Ａ  ブレーキ板
１４  発電機
１５  制御装置
２１  ヨーモータ
２２  ヨーギヤ
２３  内ギヤ
２４  外輪
２５  球
２６  外ギヤ
２７  ブレーキ
２８  外ギヤ
【図１】
2008095664.tif 000003
【図２】
2008095664.tif 000004
【図３】
2008095664.tif 000005
【図４】
2008095664.tif 000006
【図５】
2008095664.tif 000007
【図６】
2008095664.tif 000008