JPH07245997A - 差動分配型電気エネルギー保存分配システム - Google Patents

差動分配型電気エネルギー保存分配システム

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JPH07245997A
JPH07245997A JP6022890A JP2289094A JPH07245997A JP H07245997 A JPH07245997 A JP H07245997A JP 6022890 A JP6022890 A JP 6022890A JP 2289094 A JP2289094 A JP 2289094A JP H07245997 A JPH07245997 A JP H07245997A
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JP
Japan
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screw
generator
energy
rotation speed
storage battery
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JP6022890A
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English (en)
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Tai-Her Yang
泰和 楊
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Individual
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不安定な回転運動源に対し、その機械エネル
ギーが回転不安定の状態において、この差動分配型電気
エネルギー保存分配システムによる極めて低い回転機械
エネルギー、及び極めて高い超過量回転機械エネルギー
がすべて有効にこのシステムに吸収されるもとのする。 【構成】 本システムは主として流体力エネルギーを機
械回転エネルギーに変換させるスクリュー回転動力源1
09と、発電機及び電動機の機能を兼ねた直流電機セッ
ト101と、蓄電池セット103と、交流発電機セット
111が含まれ、スクリュー109には補助制動器及び
回転速度計が取り付けられてあり、前述した三者は遊星
歯車によって共同に噛合せられ、並びに共同した中央制
御装置(CCU)によって、スクリュー109の回転速
度に応じて直流電機セット101、交流発電機セット1
11を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は差動分配型電気エネルギ
ー保存分配システムの設計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】伝統では、回転機構による不安定エネル
ギーを電力に転換するのは、風力、海流、潮汐、波浪、
川の流れ、水の流れ等を中小型電力資源として使われ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述気流または水流は
すべて不安定な間歇的エネルギーであり、それの機械エ
ネルギーは突然増大したピーク値、または小さい谷間値
として表われるので、それらは現在の発電装置に吸収さ
れ難い。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の差動分配型電気エネルギー保存分配システ
ムは、そのシステムは主として流体力エネルギーを機械
回転エネルギーに変換させるスクリュー回転動力源と、
発電機及び電動機の機能を兼ねた直流電機セットと、蓄
電池セットと、交流発電機セットが含まれ、スクリュー
には補助制動器及び回転速度計が取り付けられてあり、
前述した三者は遊星歯車によって共同に噛合せられ、並
びに共同した中央制御装置(CCU)によって、つぎの
制御が行われる。 (1)スクリューの回転速度が極めて低いまたは0であ
る場合、補助制動器を駆動してスクリューをロックし、
更に進んで蓄電池によって直流モータを駆動し、差動歯
車セットを経て交流発電機までに伝達され、市販電気の
周波数を発生させ、またはすべての仕事状態を止めるよ
うに選択し、(2)スクリューの回転速度が低すぎる場
合、交流発電機が必要とする駆動回転速度は不足するの
で、交流発電機がフィードバックした周波数及び電圧値
によって中央制御装置に入力させ、それをもって直流モ
ータを制御し、蓄電池の電気エネルギーによって適量に
駆動を行い、差動歯車セットを経て両者の合成回転速度
を交流発電機が必要周波数を発生する回転速度までに到
達させ、(3)スクリューの回転速度が速い場合、直流
発電機側の制動装置の駆動を選択することができ、交流
発電機は起動され、並びに最大電流をもって交流電力回
路に伝達され、または同時に交流発電機を駆動して交流
電力回路に伝達し、直流電機セットは発電機の機能によ
って蓄電池へ充電し、スクリューが依然超速駆動された
場合は、同時に交流及び直流発電機を駆動するほか、伝
統的のようにスクリューのスクリュー角を変えてやり、
または流体力または機械力または電磁渦電流から構成さ
れた減衰器を起動し、それをもって超過量の駆動を抑制
する。
【0005】この差動分配型電気エネルギー保存分配シ
ステムの主な構造は次のものが含まれるとよい。直流電
機セット101は伝統的永久磁石または巻線励磁式直流
電機であり、中央制御装置CCU102の制御によって
直流発電機または直流電動機に切り換えることができ、
それが発電機として使われる場合は差動歯車セットの回
転機械エネルギーを受け、かつ変換されて直流電気エネ
ルギーを発生し、蓄電池103に充電する。それが電動
機とした場合は蓄電池からの電力を受け、中央制御装置
CCU102の制御を経て直流電機セット101を駆動
し、差動歯車セットの歯車を動かして交流発電機を駆動
することを特徴とする。
【0006】中央制御装置CCU102は機電または固
態電子装置から構成された中央制御装置であり、次の装
置の制御に供され、次の運転状態を行う。 (1)直流電機を発電機にする接線切り換え及び蓄電池
の充電電流量に対する制御を行う。 (2)直流電機を発電機として運転し、並びに交流発電
機の発電周波数と負荷電流、及びスクリューの回転速度
信号の不足数によって直流電動機の回転速度及び駆動電
流の制御を行い、補充性駆動助力として交流発電機を駆
動する。 (3)交流発電機の励磁を制御し、発電電圧及び負荷調
整率を制御する。 (4)交流発電機側の制動器を制御し、それをもって単
独にスクリューと直流電機の相互の伝動を行う。 (5)スクリューのスクリュー角を制御し、超過回転速
度減衰器を調整または制御する。 (6)スクリューの制動器110を制御してスクリュー
をロックし、直流モータによって交流発電機を駆動させ
て交流発電の出力を行い、または交流電源により交流電
力を入力してモータの運転を行わせ、直流電機を直流発
電機として駆動し、蓄電池に充電する。
【0007】差動歯車セットは、出・入力軸歯車10
4、外環出・入力歯車105及び遊星歯車106から構
成された周回歯車である。前述2本の出・入力軸及び周
回歯車は自由に選択されて連結された回転軸に制動装置
を配設することができ、直流電機と連結する回転軸にも
制動装置が設けられ、スクリューと連結する回転軸にも
制動装置及び超過回転速度減衰器が設けられている。
【0008】交流発電機111は差動歯車セットの駆動
を受けて交流電力を発生するもので、それの電圧値及び
周波数は同時に中央制御装置CCU102にフィードバ
ックされて制御を受け、更に進んで同調電動機として交
流市販電力の入力を受けて駆動する。スクリュー109
は、風力または水力に駆動されて回転機械エネルギーに
なり、それをもって差動歯車を動かすことに供されるも
ので、それは更に進んで中央制御装置CCU102制御
されるピッチ変更制御装置、及び水力または機械力また
は電磁渦電流効果によって構成された超過回転速度減衰
器、回転速度検知装置、制動装置等を設けても良い。
【0009】
【作用】この設計は不安定な回転運動源に対し、その機
械エネルギーが回転不安定の状態において、この差動分
配型電気エネルギー保存分配システムによる極めて低い
回転機械エネルギー、及び極めて高い超過量回転機械エ
ネルギーがすべて有効にこのシステムに吸収されること
を求め、かつ有効に転換効率を引き上げ、更に進んでピ
ーク離れ時間における交流発電機を制御することによっ
てモータの運転を行い、それをもって直流電機を駆動し
て発電機を運転し、蓄電池にエネルギー保存の充電を行
うのがその特徴である。
【0010】
【実施例】図1に示すのは、この差動分配型電気エネル
ギー保存分配システムの主要構造意表図であり、それに
は次のものが含まれる。直流電機セット101、それは
伝統的永久磁石または巻線励磁式直流電機であり、中央
制御装置CCU102の制御によって直流発電機または
直流電動機に切り換えることができ、それが発電機とし
て使われる場合は差動歯車セットの回転機械エネルギー
を受け、かつ変換されて直流電気エネルギーを発生し、
蓄電池103に充電する。それが電動機とした場合は蓄
電池からの電力を受け、中央制御装置CCU102の制
御を経て直流電機セット101を駆動し、差動歯車セッ
トの歯車を動かして交流発電機を駆動する。
【0011】中央制御装置CCU102は、機電または
固態電子装置から構成された中央制御装置であり、次の
装置の制御に供され、次の運転状態を行う。 (1)直流電機を発電機にする接線切り換え及び蓄電池
の充電電流量に対して制御を行う。 (2)直流電機を発電機として運転し、並びに交流発電
機の発電周波数と負荷電流、及びスクリューの回転速度
信号の不足数によって直流電動機の回転速度及び駆動電
流の制御を行い、補助性駆動助力として交流発電機を駆
動する。 (3)交流発電機の励磁を制御し、発電電圧及び負荷調
整率を制御する。 (4)交流発電機側の制動器を制御し、それをもって単
独にスクリューと直流電機の相互の伝動を行う。 (5)スクリューのスクリュー角を制御し、超過回転速
度減衰器を調整または制御する。 (6)スクリューの制動器110を制御してスクリュー
をロックし、直流モータによって交流発電機を駆動させ
て交流発電の出力を行い、または交流電源より交流電力
を入力してモータの運転を行わせ、直流電機を直流発電
機として駆動し、蓄電池に充電する。
【0012】差動歯車セットは、出・入力軸歯車10
4、外環出・入力歯車105及び遊星歯車106から構
成された周回歯車である。上述2本の出・入力軸及び周
回歯車は自由に選択されて連結された回転軸に制動装置
を配設することができ、直流電機と連結する回転軸にも
制動装置が設けられ、スクリューと連結する回転軸にも
制動装置及び超過回転速度減衰器が設けられる。
【0013】交流発電機111は、差動歯車セットの駆
動を受けて交流電力を発生するもので、それの電圧値及
び周波数は同時に中央制御装置CCU102にフィード
バックされて制御を受け、更に進んで同調電動機として
交流市販電力の入力を受けて駆動する。スクリュー10
9は、風力または水力に駆動されて回転機械エネルギー
になり、それをもって差動歯車を動かすことに供される
もので、それは更に進んで中央制御装置CCU102に
制御されるピッチ変更制御装置、及び水力または機械力
または電磁渦電流効果によって構成された超過回転速度
減衰器、回転速度検知装置、制動装置等を設けても良
い。
【0014】上述創新な設置により、弱い流体のエネル
ギーと蓄電池の電解放電によって駆動された直流モータ
の回転エネルギーを付け加えることができ、それをもっ
て交流発電機を駆動して流体エネルギーが弱すぎて利用
できないことがなく、及び流体エネルギーが強い場合は
差動歯車セットによって同時に交流発電機及び直流充電
機セットを駆動し、蓄電池に充電を行わせて高い利用効
率を獲得し、並びに交流発電機のピーク離れ電力時間に
おいて同調モータ運転を行い、直流電機を発電機として
駆動し、蓄電池に電気エネルギーの充電を行う。
【0015】
【発明の効果】この設計は不安定な回転運転源に対し、
その機械エネルギーが回転不安定の状態においてこの差
動分配型電気エネルギー保存分配システムによる極めて
低い回転機械エネルギー、及び極めて高い超過量回転機
械エネルギーがすべて有効にこのシステムに吸収される
ことを求め、かつ有効に転換効率を引き上げ、更に進ん
でピーク離れ時間において交流発電機を制御することに
よってモータの運転を行い、それをもって直流電機を駆
動して発電機を運転し、蓄電池にエネルギー保存の充電
を行うのがその特徴であり、それは伝統的単一機電をス
クリュー軸に連結させる方式よりも確かに機能が増進
し、実用価値のあるものと考える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の差動分配型電気エネルギー保存分配シ
ステムの構造のブロック図である。
【符号の説明】
101 直流電機セット 102 中央制御装置 103 蓄電池 109 スクリュー 111 交流発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/14 Z 4235−5G H02P 9/00 F 9178−5H 11/06 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動分配型電気エネルギー保存分配シス
    テムで、そのシステムは主として流体力エネルギーを機
    械回転エネルギーに変換させるスクリュー回転動力源
    と、発電機及び電動機の機能を兼ねた直流電機セット
    と、蓄電池セットと、交流発電機セットが含まれ、スク
    リューには補助制動器及び回転速度計が取り付けられて
    あり、前述した三者は遊星歯車によって共同に噛合せら
    れ、並びに共同した中央制御装置(CCU)によって、
    つぎの制御が行われ、(1)スクリューの回転速度が極
    めて低いまたは0である場合、補助制動器を駆動してス
    クリューをロックし、更に進んで蓄電池によって直流モ
    ータを駆動し、差動歯車セットを経て交流発電機までに
    伝達され、市販電気の周波数を発生させ、またはすべて
    の仕事状態を止めるように選択し、(2)スクリューの
    回転速度が低すぎる場合、交流発電機が必要とする駆動
    回転速度は不足するので、交流発電機がフィードバック
    した周波数及び電圧値によって中央制御装置に入力さ
    せ、それをもって直流モータを制御し、蓄電池の電気エ
    ネルギーによって適量に駆動を行い、差動歯車セットを
    経て両者の合成回転速度を交流発電機が必要周波数を発
    生する回転速度までに到達させ、(3)スクリューの回
    転速度が速い場合、直流発電機側の制動装置の駆動を選
    択することができ、交流発電機は起動され、並びに最大
    電流をもって交流電力回路に伝達され、または同時に交
    流発電機を駆動して交流電力回路に伝達し、直流電機セ
    ットは発電機の機能によって蓄電池へ充電し、スクリュ
    ーが依然超速駆動された場合は、同時に交流及び直流発
    電機を駆動するほか、伝統的のようにスクリューのスク
    リュー角を変えてやり、または流体力または機械力また
    は電磁渦電流から構成された減衰器を起動し、それをも
    って超過量の駆動を抑制する差動分配型電気エネルギー
    保存分配システム。
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