[发明专利]自然能量回收系统的动力传递装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自然能量回收系统的动力传递装置，尤其涉及一种具备防止其电动机超转速的功能的自然能量回收系统的动力传递装置。

背景技术

日本特开2007-146858号公报中的风力发电装置中公开有具备偏航控制(方位控制)机构的风力发电装置，该偏航控制机构构成为如下：通过电动机旋转驱动(偏航驱动)风力发电单元并使风车叶片始终朝向风向而使风力有效地作用于翼。该日本特开2007-146858号公报中公开有如下技术：若风速传感器探测到台风等强风，则使设置于电动机上的摩擦制动器工作，并固定或制动所述风速发电单元的旋转而防止电动机的超转速。

然而，在以自然为对象的风力发电系统中，若极强的疾风等过大负荷作用于风力发电单元，则导致该风力发电单元摆脱基于摩擦制动器的制动而旋转。此时，摩擦制动器由于摩擦片彼此直接以摩擦接触的状态旋转，因此有可能产生摩擦热而损伤该制动机构。

在日本特开2005-113899号公报中，针对这样的问题点公开有如下构成的技术：在摩擦制动器上安装温度检测传感器并始终检测该摩擦制动器的温度，若摩擦制动器上升至容许温度以上，则控制部结束该摩擦制动器对电动机的制动。

若想要以如在日本特开2005-113899号公报中公开的结构中止在产生来自负荷侧的强大的强制驱动时基于摩擦制动器的制动，则确实能够避免摩擦制动器的损伤。然而，这样会导致风力发电单元伴随在摩擦制动器的制动中止而直接承受该疾风的过大负荷进行旋转。为此，存在再次产生电动机以极高的转速强制旋转而被损伤之类的问题。

即，若想用电动机构筑例如偏航驱动装置的情况下，在2000kW的发电机时，在偏航驱动减速机本身中以1000～2000左右的高“减速比”设计(若相乘偏航旋转轮和基于小齿轮的减速比，则成为更高的减速比)。因此，若从能源回收构件侧承受台风、龙卷风、疾风等预想不到的巨大负荷，则减速机的输出轴侧被强制旋转，而电动机以相同值的高“增速比”被强制旋转。其结果，电动机成为以额定转速(通常在4极电动机中为1500rpm(50Hz)或1800rpm(60Hz))的数倍至10数倍的转速旋转的状态，难免被损伤。该情况在基于太阳光发电的驱动受光板的系统等中也相同。

并且，在日本特开2005-113899号公报中公开的技术中，以所述摩擦制动器工作的方式设计，但这仅仅是旋转停止后的状态时，即暂时停止的状态时，例如在通过电动机进行旋转的过程中，向相同旋转方向施以基于强烈疾风的旋转力时，由于摩擦制动器一开始就没有设计成工作的状态，所以也有电动机直接进入超高速旋转状态而无法完全对应之类的问题。

另外，上述日本特开2007-146858号公报、日本特开2005-113899号公报中形成的摩擦制动器控制是“控制部”根据传感器等的探测发出电或液压控制指令而使摩擦制动器工作的控制，所以有可靠性低之类的问题。这是因为，对于一开始就产生这种大的变动荷载，若考虑与平时大不相同的气候或气象状况，则可以认为当传感器因暴风雨或雷击等出故障，或控制部的控制基板被浸水，或配线等被物理断线时，无法发出执行制动的制动指令本身。

发明内容

本发明是为了解决这种以往未解决的问题而完成的，其课题在于，提供一种根本上重新研究对旋转系统赋予摩擦负荷这样的以往的制动体系，并能够以更简便且可靠的结构避免电动机成为超转速状态的自然能量回收系统的动力传递装置。

本发明是通过如下方案解决上述课题的，一种自然能量回收系统的动力传递装置，所述动力传递装置在回收风力、太阳光等自然能量的系统中使用，其具备：电动机；减速机，与该电动机连结并具备对被驱动机械进行驱动的输出轴；及流体制动机构，以液体作为介质，相对于所述电动机与减速机的输出轴之间的动力传递路径而附设，当所述输出轴的转速上升时，使该动力传递路径的旋转阻力增大。

在本发明中，当减速机的输出轴的转速上升时，“敢于”通过“将液体作为介质的流体制动机构”使该动力传递路径的旋转阻力增大。

在该点上成为与考虑到效率的通常的动力传递装置的设计逆行的设计。在本发明中，“将液体作为介质的流体制动机构”并非为利用了使用所谓的制动蹄片(摩擦片)的固体彼此的滑动摩擦的制动赋予机构，而是指“利用了在液体作为流体发挥作用时原本就有的性质的制动机构”。具体而言，是利用了例如液体从外部受力时的压缩阻力、改变形状时的变形阻力、物体在本身活动时的搅拌阻力、粘性阻力或者剪切阻力、在狭窄的流道内移动时的通过阻力等性质的制动的机构。