JPH05338593A - 航空機の風車式発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成によって、航空機の速度如何に拘
らず一定回転数で回転し、一定の周波数と電圧の電力を
発電できる航空機の風車式発電装置を提供する。 【構成】 空気流を受けて回転する羽根１、この羽根１
の回転によって発電を行う発電部（永久磁石３，３ａと
巻線６，６ａ）、及び前記発電部で発電される電力の周
波数及び／又は電圧により羽根の回転数を検出してこれ
を一定になるように制御する制御装置（コントローラ
４）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機の主電源とバッ
クアップ電源喪失時の緊急用電源等に用いられる航空機
の風車式発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機の機体の全発電システム喪失後の
緊急用電源としてはバッテリが採用されている。

【０００３】また、航空機の発電装置としては、空気流
で回転する羽根によって回転力を発生させ、これを機械
的機構を介して一定回転数の回転力を発電機に出力し発
電を行う方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来のバッテリ
による航空機の発電装置においては、接続される負荷量
が大きい場合や低温環境下ではその給電可能時間が短か
いという欠点がある。またバッテリ自体、その充電状態
や消耗の程度を知ることは難しく、最後の砦の緊急用電
源としての信頼性は高くない。

【０００５】一方前記の従来の航空機の風車式発電装置
では、回転数を変換する機構を小型化，軽量化，高効率
化することが難しく、最近の航空機には搭載されていな
い。

【０００６】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる航空機の風車式発電装置を提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の航空機の風車式
発電装置は、空気流を受けて回転する羽根、前記羽根の
回転によって発電を行う発電部、及び前記発電部で発電
された電力が入力され前記羽根のピッチ角を制御してそ
の回転数を一定にする制御装置を備えた。

【０００８】

【作用】本発明では、航空機の飛行によって生ずる空気
流によって羽根車が回転して発電部で発電が行われる
が、制御装置によって羽根の回転数が一定に保たれる。
従って、発電部で発生する電力は、周波数と電圧がそろ
ったものとなる。また、制御装置には、発電部で発電さ
れた電力が入力されて羽根の回転数が検知され、これに
基づいて制御装置が羽根の回転数が一定になるように制
御しているために、装置が小型化，軽量化，高効率化さ
れ、また保守点検も容易である。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を、図１ないし図３によっ
て説明する。本実施例に係る航空機の風力発電装置は、
図２に示されるように、航空機２０の機体のエンジンへ
の空気取入口２１又は専用の空気取入口２１ａ内に設け
られる。

【００１０】図１に示すように、本実施例は、回転軸７
に取付けられ空気流によって回転する複数の羽根１を設
けており、回転軸７には永久磁石３，３ａが取付けられ
ている。６は前記永久磁石３に対応して設けられた固定
の巻線であり、また６ａは前記永久磁石３ａに対応して
設けられた固定の巻線である。これらの永久磁石３，３
ａ及び巻線６，６ａで発電部が構成される。

【００１１】前記巻線６ａはコントローラ４に接続さ
れ、同コントローラ４は、前記回転軸７内に設けられた
ピッチ角変更用アクチュエータ２にアクチュエータ制御
信号１１を出力するようになっている。

【００１２】前記巻線６は、リレー８を介して交流電力
１３を機内の必要個所へ送り、また、更にコンバータ５
を介して直流電力１４を機内の必要個所へ送ることがで
きるようになっている。前記リレー８の作動用コイル８
ａは前記コントローラ４に接続されている。

【００１３】前記巻線６ａに接続されたコントローラ４
は、同コントローラ４に入力される巻線６ａの発生する
電力１０の周波数及び／又は電圧から回転軸７の回転数
を検知し、これに基づいて前記のピッチ角変更用アクチ
ュエータ２へアクチュエータ制御信号１１を出力し、同
アクチュエータ２は羽根１のピッチ角を変更して羽根
１、従って回転軸７の回転数を一定に制御することがで
きるようになっている。また、コントローラ４は、巻線
６ａの発生する電圧が所定値になると、リレー８の作動
用コイル８ａの励磁してリレー８を閉じるようになって
いる。

【００１４】以上のように構成された本実施例では機体
の運動による空気流によって羽根１が回転し、回転軸７
を図１中矢印で示す方向へ回転させる。回転軸７に取付
けられた永久磁石３ａが回転し回転界を作る。これを巻
線６ａで拾って交流電力１０が得られ、これがコントロ
ーラ４へ導かれる。コントローラ４は、前記の交流電力
を電源として使用し、さらにその周波数及び／又は電圧
から回転軸７の回転数を検知する。コントローラ４で
は、このようにして得られた回転軸７の回転数と予め設
定した回転数との比較を行い、これらが一致するよう
に、羽根１のピッチ角変換用アクチュエータ２へ制御信
号１１を出力する。

【００１５】こうして回転軸７に一定の回転数が得られ
ると、同回転軸７に取付けられた永久磁石３によって巻
線６に得られる電力の周波数及び電圧が一定する。この
状態において、コントローラ４によってリレー８が閉じ
られ、機体側へ一定の電圧及び周波数の電力が供給され
る。

【００１６】本実施例においては、航空機２０の速度が
大きく、従って空気流の速度が大きい時には、図３
（ａ）に示すように、羽根のピッチ角θを小さくし、逆
に航空機２０の速度が小さい、従って空気流の速度が小
さい時には、図３（ｂ）に示すように、羽根のピッチ角
θを大きくする制御がコントローラ４によって行われ、
羽根１、従って回転軸７の回転数を一定に保持し、これ
によって、一定の電圧及び周波数の電力を発電すること
ができる。

【００１７】また、本実施例では、羽根１の回転数を一
定に保持するために、回転軸７に取付けられた永久磁石
３ａとこれに対応する巻線６ａ、及びコントローラ４を
用いており、かつ、羽根のピッチ角変換用アクチュエー
タは回転軸７に内蔵されているために、小型化すること
が可能で航空機の機体への装備が容易であり、また、重
量が軽減されて航空機の機体を軽くすることができる。

【００１８】なお、本実施例に係る発電装置は、緊急用
電源として用いることができるが、航空機の主電源等と
して用いることもできる。

【００１９】また、本実施例では、コントローラ４用に
永久磁石３ａと巻線６ａからなる装置を用いているが、
これを省略し、永久磁石３と巻線６によって発生する電
力を適宜コントローラ４用に使用することもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、航空機
の速度如何に拘らず羽根の回転数を一定に保持して、一
定の周波数と電圧の電力を発電することができる。ま
た、羽根の回転数を一定に保持するために、羽根の回転
によって発電を行う発電部の電力が利用され、複雑な機
械的回転数変換機構等が用いられていないために、装置
を小型化，軽量化，高効率化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図である。

【図２】同実施例を搭載する航空機の説明図である。

【図３】同実施例における空気流と羽根のピッチ角を示
す図１のＡ−Ａ'矢視図であり、図３（ａ）は空気流の
速度が大きい場合、図３（ｂ）は空気流の速度が小さい
場合をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ 羽根 ２ ピッチ角変換用アクチュエータ ３，３ａ 永久磁石 ４ コントローラ ５ コンバータ ６，６ａ 巻線 ７ 回転軸 ８ リレー １１ アクチュエータ制御信号 １３ 交流電力 １４ 直流電力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流を受けて回転する羽根、前記羽根
   の回転によって発電を行う発電部、及び前記発電部で発
   電された電力が入力され前記羽根のピッチ角を制御して
   その回転数を一定にする制御装置を備えたことを特徴と
   する航空機の風車式発電装置。