(57)【要約】【課題】発電用コイルの焼切れを確実に防ぐことができ、また、それを簡素な機構で実現することもできる、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構を提供する。【解決手段】バイメタル２による電気接続切換え手段が備えられ、該バイメタル２が、発電用コイル１の熱に反応して作動することにより、発電用コイル１の焼切れを防ぐようになされている。該バイメタル２は発電用コイル１の熱を感知して発電用コイル１を短絡させるように作動するようになされている。あるいは、発電用コイルの熱に反応して、対の発電用コイルを直列接続状態から並列接続状態に切り換えるように作動するようになされているのもよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイメタルを用いた電気接続切換え手段が備えられ、該切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して作動することにより、発電用コイルの焼切れを防ぐようになされていることを特徴とする、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構。
【請求項２】
前記電気接続切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して、発電用コイルを短絡させるように作動する請求項１に記載の風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構。
【請求項３】
前記電気接続切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して、対の発電用コイルを直列接続状態から並列接続状態に切り換えるように作動する請求項１に記載の風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構。
【請求項４】
電気接続切換え手段が備えられ、該切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して作動することにより、発電用コイルの焼切れを防ぐようになされていることを特徴とする、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電では、自然の風を利用として発電を行うものであるから、風が強い時には風車が過回転状態となって発電用コイルに焼切れを生じるおそれがあることから、回転を抑えるための機械的あるいは空力学的あるいは電気的なブレーキ手段が考えられているが、構造や制御回路が複雑でコストも高くつくという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、発電用コイルの焼切れを確実に防ぐことができ、また、それを簡素な機構で実現することもできる、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題は、バイメタルを用いた電気接続切換え手段が備えられ、該切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して作動することにより、発電用コイルの焼切れを防ぐようになされていることを特徴とする、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構によって解決される。
【０００５】
この機構では、焼切れ防止の対象である発電用コイルの熱状態を、焼切れ防止の動作を行うか否かの判断基準としているので、発電用コイルの焼切れを確実に防ぐことができる。
【０００６】
しかも、電気接続切換え手段にバイメタルが用いられているので、発電用コイルの熱を動作エネルギーとして電気接続状態が切り換えられ、簡素な機構で発電用コイルの焼切れを防止することができる。
【０００７】
加えて、電気接続切換え手段が上記のようにバイメタル式であることにより、発電用コイルの温度が下がると、元の状態に自ら復帰して発電が開始され、焼切れ防止後の復帰を簡素な機構で実現することができる。
【０００８】
上記の機構において、電気接続切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して、発電用コイルを短絡させるように作動するものであるときは、この短絡によって発電機に抵抗力が発生し、風車の回転数が落ち、それによって、発電用コイルの焼切れが防止される。従って、特別なブレーキ手段を備えさせなくとも、風車の回転数を落とすことができて、簡素なブレーキ機構で発電用コイルの焼切れを防ぐことができる。
【０００９】
上記の機構において、電気接続切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して、対の発電用コイルを直列接続状態から並列接続状態に切り換えるように作動するものであるときは、直列接続状態から並列接続状態への切換えによって、発電用コイルに流れる電流値が下がり、それにより、発電用コイルの焼切れが防止される。しかも、直列接続状態から並列接続状態に切り換えるだけであるので、発電が止まることもないし、簡素な機構で発電用コイルの焼切れを防ぐことができる。
【００１０】
なお、本願では、電気接続切換え手段が備えられ、該切換え手段が、発電用コイルの熱に反応して作動することにより、発電用コイルの焼切れを防ぐようになされていることを特徴とする、風力発電機における発電用コイルの焼切れ防止機構も内容の一つとして含む。即ち、焼切れ防止の対象である発電用コイルの熱状態を、焼切れ防止の動作を行うか否かの判断基準としているので、発電用コイルの焼切れを確実に防ぐことができるものであり、電気接続切換え手段はバイメタルを用いたものに限られない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上のとおりのものであるから、発電用コイルの焼切れを確実に防ぐことができ、また、それを簡素な機構で実現することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に示す第１実施形態の焼切れ防止機構において、１は発電用コイル、２は電気接続切換え手段としてのバイメタルであり、バイメタル２は発電用コイル１の熱が配線３を通して伝えられるようになされていて、発電用コイル１の温度が上昇し、バイメタル２に伝えられる温度が焼切れ防止のための設定温度に達すると、図１（ロ）に示すように、バイメタル２が変形し、発電用回路４に短絡が行われるようになされている。なお、発電用コイル１の熱をバイメタル２に伝える伝熱手段は、図示するように、発電用回路４の配線部分であってもよいし、発電用回路とは別の伝熱手段によるものであってもよい。
【００１４】
この焼切れ防止機構では、焼切れ防止の対象である発電用コイル１の熱状態を、焼切れ防止の動作を行うか否かの判断基準としているので、発電用コイル１の焼切れを確実に防ぐことができる。しかも、バイメタル２を電気接続切換え手段としているので、発電用コイル１の熱を動作エネルギーとして電気接続状態が切り換えられ、簡素な機構で発電用コイル１の焼切れを防止することができる。加えて、発電用コイル１の温度が下がると、バイメタル２は元の状態に自ら復帰して発電が再開されるので、焼切れ防止後の復帰を簡素な機構で実現することができる。
【００１５】
更に、本実施形態では、発電用コイル１の焼切れ防止のために、発電用コイル１を短絡させるようにしているので、特別なブレーキ手段を備えさせなくとも、風車の回転数を落とすことができて、簡素なブレーキ機構で発電用コイルの焼切れを防ぐことができる。
【００１６】
図２〜図４に示す第２実施形態の焼切れ防止機構は、三相交流発電機６内の各層における対の発電用コイル７ａ，７ｂの接続状態を、図２（イ）に示す直列接続状態から図２（ロ）に示す並列接続状態へ、また逆に、並列接続状態から直列接続状態へと切り換える、電気接続切換え手段としての切換え器８が備えられている。そして、各切換え器８には、図３に示すように、バイメタル９が備えられ、このバイメタル９にその層の発電用コイル７ａ，７ｂからの熱が伝えられるようになされていて、発電用コイル７ａ，７ｂの温度が上昇し、バイメタル９に伝えられる温度が焼切れ防止のための設定温度に達すると、バイメタル９が変形し、その層における接続状態が、図２（イ）及び図３（イ）に示す直列接続状態から、図２（ロ）及び図３（ロ）に示す並列接続状態に切り換わるようになされている。なお、図３において、１０はバネ、１１は作動体である。
【００１７】
本実施形態では、この切り換わりによって、発電用コイル７ａ，７ｂに流れる電流値が下がり、それにより、発電用コイルの焼切れが防止される。しかも、直列接続状態から並列接続状態に切り換えるだけであるので、発電が止まることもないし、簡素な機構で発電用コイル７ａ，７ｂの焼切れを防ぐことができる。また、発電用コイル７ａ，７ｂの温度が低下するとバイメタル９も復元して、接続状態が並列から直列に切り換わり、元の効率の良い発電が再開される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図（イ）及び図（ロ）は、第１実施形態の焼切れ防止機構の作動状態を示す電気回路図である。
【図２】図（イ）及び図（ロ）は、第２実施形態の焼切れ防止機構の作動状態を示す電気回路図である。
【図３】図（イ）及び図（ロ）は、同実施形態の作動状態を示す切換え機構の断面正面図である。
【図４】同実施形態の焼切れ防止機構が適用される発電機の回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…発電用コイル
２…バイメタル（電気接続切換え手段）
７ａ，７ｂ…発電用コイル
８…切換え器（電気接続切換え手段）
９…バイメタル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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