[发明专利]同轴反转发电机、多级连结驱动单元以及风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及非接触磁耦合增速驱动式的同轴反转发电机、使用该同轴反转发电机的多级连结驱动单元以及使用该多级连结驱动单元的风力发电装置。 

背景技术

在发电技术的领域中，鉴于最近的电力情况，风力发电装置、太阳能发电装置等利用自然能量的发电装置的相关技术开发日益盛行，多数产品得到实用化，另外还提出了众多方案。 

并且，在风力发电装置的技术领域，尤其要求高效地将作为自然力的风车的旋转能量转换成发电输出。 

在该情况下，风力发电装置出于对环境的考虑，寻求低噪声、减轻低频的产生等，另外，也要求获得能够由一台风车的旋转获得尽可能大的发电输出、设置面积尽可能节省空间、发电的效率（性价比）好等。 

在专利文献1中提出了以下风力发电机的方案，其构成为在螺旋桨型的风车的风车轴上，经由多个离合器装置，例如以串联配置方式连接多个通常的发电机，根据风力来对各离合器装置进行接通、断开控制，由此，按规定的转速来旋转驱动所希望的数量的发电机，能够进行高效率的运转。 

但是，实际情况是包括该专利文献1所公开的技术在内，并不存在与基于一台风车的旋转力而使用一台通常的发电机的情况相比能够获得非常大的发电输出且考虑到了噪声对策的发电机，也不存在与使用多个通常的发电机的情况相比能够容易地获得更大的发电输出并能够在可切换控制的状态简单地获得广泛的发电输出范围的发电机的连结驱动单元，进而也不存在利用该连结驱动单元且也考虑了噪声对策的发电效率优异的风力发电装置。 

先行技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开2003-336571号公报 

发明内容

发明所要解决的课题 

本发明所要解决的问题点在于，并不存在与基于一台风车的旋转力而使用了一台通常的发电机的情况相比能够获得非常大的发电输出、且也考虑了噪声对策的发电效率优异的风力发电机。 

用于解决课题的手段 

本发明所涉及的非接触磁耦合增速驱动式的同轴反转发电机，其最主要的特征在于，构成为具有：呈大体圆筒状垂直地被固定配置的发电机支承筒部；围绕上述发电机支承筒部能够旋转地被支承的通过旋转力输入而被旋转驱动的外部转子；在上述外部转子内围绕发电机支承筒部被水平配置、与外部转子的旋转联动而获得与外部转子的旋转力相反的方向的旋转输出的非接触磁性行星齿轮增速机构；在上述外部转子内围绕发电机支承筒部隔开上下间隔地以水平平行配置的方式固定的一对永磁铁圆盘；在上述一对永磁铁圆盘间带有间隙地水平配置的圆盘状的线圈部或者内部无铁芯的无芯型线圈部；围绕上述发电机支承筒部与上述非接触磁性行星齿轮增速机构和线圈部连结、将上述非接触磁性行星齿轮增速机构的旋转输出传递给线圈部、使线圈 部相对于外部转子以及永磁铁圆盘反转的旋转传递体；获取由上述线圈部形成的发电输出的发电输出获取部，由此获得与上述一对永磁铁圆盘与上述线圈部的按上述非接触磁性行星齿轮增速机构的增速比确定的相对速度对应的发电输出。 

发明的效果 

根据技术方案1、2所记载的发明，可以提供以下同轴反转发电机，即：按照采用了非接触磁性行星齿轮增速机构的磁耦合增速驱动式，与通常的发电机相比，能够获得每一台的N倍（N为9以上的正数）以上等的高输出的发电输出，能够实现低噪声且小型化，另外还能够在非接触磁性行星齿轮增速机构中减小反转转矩，另外通过采用多级扭斜结构作为磁铁配列结构来减小齿槽转矩，能够更为顺畅地进行旋转力的传递。 

根据技术方案3、4所记载的发明，可以提供以下多级连结驱动单元，即：发电输出范围是极大的范围，另外，n台的高输出的同轴反转发电机的工作、非工作控制容易，在防止噪声发生方面也优异，另外在非接触磁性行星齿轮增速机构中能够减小反转转矩，另外，通过采用多级扭斜结构作为磁铁配列结构来减小齿槽转矩，能够更为顺畅地进行旋转力的传递，进而还能实现省空间化、维护或故障应对的简易化、量产性及组装性的提高、制造成本的降低，实用价值高。