[发明专利]发电装置有效

专利信息
申请号: 201210396284.1 申请日: 2012-10-18
公开(公告)号: CN103375355A 公开(公告)日: 2013-10-30
发明(设计)人: 宫本恭祐;西真一;宇都宫将之 申请(专利权)人: 株式会社安川电机
主分类号: F03D11/00 分类号: F03D11/00;F03D11/02;F03B13/00;F16H57/023;F16H1/28
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 李辉;黄纶伟
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 发电 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种发电装置。

背景技术

已知使用螺旋桨的发电装置,该发电装置通过利用诸如风力和洋流的流体旋转的螺旋桨来产生电力。例如,在风力发电装置中,发电机将利用风力旋转的螺旋桨产生的机械能转换为电能。

一些使用螺旋桨的发电装置包括检测螺旋桨的旋转位置的诸如编码器的位置检测器。现有技术的发电装置的示例包括附接到螺旋桨轴的这样的位置检测器,并且该位置检测器通过检测螺旋桨轴的旋转位置来检测螺旋桨的旋转位置(例如,参见日本专利申请特开No.2011-208635)。

然而,位置检测器到螺旋桨轴的附接会增加位置检测器的大小,这是因为螺旋桨轴通常具有较大的轴直径。

鉴于上述问题,实施方式的一方面的目的在于提供一种发电装置,其能够减小检测螺旋桨轴的旋转位置的位置检测器的大小。

发明内容

根据本发明的方面的发电装置包括中空形状的增速齿轮、中空形状的发电机、旋转轴和位置检测器。增速齿轮的输入轴和输出轴与螺旋桨轴同轴地布置并且耦接到螺旋桨轴。发电机的输入轴与增速齿轮同轴地布置,发电机通过增速齿轮的输出生成电力。旋转轴与增速齿轮和发电机同轴地布置,并且与螺旋桨一体地旋转,同时设置在增速齿轮和发电机的中空部分中。位置检测器通过检测旋转轴的旋转位置来检测螺旋桨的旋转位置。

根据实施方式的方面,能够减小检测螺旋桨的旋转位置的位置检测器的尺寸。

附图说明

参考下面结合附图考虑的详细描述将更容易地了解本发明的完整应用并且能够容易地理解其优点。

图1是示出根据第一实施方式的风力发电装置的结构的示意图;

图2是示出布置在机舱中的装置的结构的示意性侧视图;

图3是示出螺旋桨和滑环之间的连接关系的示意图;

图4是增速齿轮和发电机的示意性截面侧视图;

图5是滑环的示意性截面侧视图;

图6是示出旋转轴的另一结构的示意性截面侧视图;以及

图7是示出布置在机舱中的装置的另一结构的示意性侧视图。

具体实施方式

将在下面参考附图详细描述发电装置的实施方式。在下面的实施方式中,发电装置应用于风力发电装置。然而,发电装置也能够应用于除了风力发电装置以外的使用螺旋桨的发电装置。例如,发电装置能够应用于使用由洋流旋转的螺旋桨来生成电力的潮汐能发电装置。

图1是示出根据第一实施方式的风力发电装置的结构的示意图。如图1中所示,风力发电装置1包括风力发电单元10和电力转换装置20,并且将电力提供到电力系统30。为了容易地理解本发明,从图1中省略了一些组件。在下面的描述中,为了使得位置关系更清楚,设置了彼此正交的X轴和Y轴,并且X轴上的正方向被定义为竖直向上的方向。

风力发电单元10包括塔体110、具有机舱120和螺旋桨130的风车140。螺旋桨130包括毂130a和附接在毂130a的不同位置的多个桨叶130b。

桨叶130b被设置为其桨距角可以改变。桨距角被定义为螺旋桨130的旋转平面与桨叶130b的弦之间的角度。桨距角越小,桨叶130b的风接收面积越大,换言之,桨叶130b上的风力的拖拽力增加,因此,能够从风产生更多的能量。

机舱120由塔体110可旋转地支撑。机舱120在其中容纳通过螺旋桨轴150耦接到螺旋桨130的发电机13。发电机13是还能够用作马达的旋转电机。例如,发电机13是永磁旋转电机。螺旋桨轴150连接到螺旋桨130的毂130a。

由发电机13生成的电力被输出到电力转换装置20,并且由电力转换装置20进行电力转换。之后,转化后的电力被提供到电力系统30。将在下面描述电力转换装置20的结构和操作。

机舱120还在其中容纳检测由风力旋转的螺旋桨130的旋转位置的位置检测器16。在第一实施方式中,位置检测器16是绝对值编码器。该绝对值编码器检测绝对位置。因此,即使当螺旋桨130在断电期间由于例如强风而旋转时,该位置检测器16也能够检测到螺旋桨130的当前旋转位置而没有执行原点返回操作。

由位置检测器16检测到的螺旋桨130的旋转位置通过集中控制单元40输出到桨距控制单元50。在通过集中控制单元40获得螺旋桨130的旋转位置之后,桨距控制单元50执行根据螺旋桨130的旋转位置改变每个桨叶130b的桨距角的桨距控制处理。在下面将描述集中控制单元40和桨距控制单元50的具体操作。

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