JPS597785A - 風力タ−ビン用ブレ−ドフエザリング装置 - Google Patents

風力タ−ビン用ブレ−ドフエザリング装置

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JPS597785A
JPS597785A JP58107621A JP10762183A JPS597785A JP S597785 A JPS597785 A JP S597785A JP 58107621 A JP58107621 A JP 58107621A JP 10762183 A JP10762183 A JP 10762183A JP S597785 A JPS597785 A JP S597785A
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には風力タービンに係り、更に詳細に
は変化する速度にて風力タービンのブレードをフェザリ
ングさける装置に係る。
同期発電機を駆動して電力を発生する大型の圓ノ〕ター
ビンを停止させる必要がある場合に風力タービンのブレ
ードをフェザリングさせる８１を設（）ることが一般に
行われている。ブレードのフ］。
ザリングが行われる必要がある一つの良く知られた条件
は風速が過剰な場合である。風力タービンのブレードピ
ップ制御Ｉ装置も風速が過剰な状況に於てブレードをフ
ェザリングさＩることができるが、ブレードピッチ制御
装置が故障した場合に緊急にブレードをフェザリングさ
せるフェザリング装置が設し１られている。ブレードの
フＩす１リングが行われる場合には、グレードのピッチ
角がブレード上を流れる黒がブレードを回転駆動し従っ
て発電機のロータを回転駆動するトルクを発生しなくな
る約９０’の角度に調節される。
風速が過剰である場合に於ける風力タービンの運転時間
を３４小限に抑λるためには、ブレードのフェザリング
が迅速に行われることが望まｌノい。
しかし成る一定の速い速度（ごてブレードを７エザリン
グさせると、ブレードが完全にフェザリングされ／、：
（Ｉ′！直に近イ・１く際にル−トにより発生される減
速（負の）トルク及び逆スラス１〜により、ブ１ノード
に過剰な応力が作用する。従ってブレードがフェザリン
グされる際に（ま、ブレード」−を流れる空気流がター
ビン１−１−夕を回転駆動づる正のトルクを発生しなく
なる点にまでブレードのピッチが増大された後＋、＝は
、フェザリング速度を低減してブレードにより発生され
る減速し・ルク及び逆スラストを最小限に抑えこれによ
りブレードに及ぼされる応力を最小限に抑えることが望
ましい。しかし安全性の理由から、ブレード−にを流れ
る空気流が正の軸「・ルクを発生ｔ）でいる限り、ブレ
ードがフェザリングされた位置に近付く際にピッチ変更
速度を低減りべきではなく、最大速度にてブレードのフ
ェザリングを行うことが好ましい。
本発明の一つの主要な目的（ま、タービンロータの迅速
な減速により発生づるブレード応力をｈｉ小眼に抑える
べく、変化する速度にでブレードのフェザリングが行わ
れるよう構成された風力タービン用ブレードフ丁ザリン
グＫ１ｆｆ１を提供ザることＣある。
本発明の他の一つの目的は、信頼１／Ｉに侵れた上述の
如き風力タービン用ル−ドフ■１アリング装置を提供す
ることである 本発明の更に他の一つの［１的（、Ｊ、電力どは無関係
に作動する上述の如き黒カタービン用〕゛レードフ１１
ｆリング装置を提供することである。
これらの目的及び他の目的は、７ｒザリングアクヂコエ
−夕に接続されフェザリングアクデーＴｌ　Ｎ−。
−タの作動速ｐ道を制御づ−る制御装置と、該制御装置
に接続されブ１ノードがフェザリングされる際にフェザ
リングアクチユニー夕の作動速度を減小さ「るＪ：う制
御装置を調１１ｉ１する調節装置とを有するフＴザリン
グアクｆ、：Ｌ−Ｕ−夕によりブレードのフェザリング
が制御されるよう構成された本発明による用カタービン
用ブレードフＪナリング装置によって達成される。ブレ
ードのフェザリング開始時より時間の経過と共にフ丁ザ
リングアクチコ■−夕の作動速瓜を減小ざぜるよう制ｔ
ａｌ＋装置を調節Ｊることにより、ブ１／−ド１：を流
れる空気流がロータに正の空気力学的Ｉ・ルクを発生す
る期間中にはブ１ノードを迅速にフェザリングさけるべ
く、フェザリングアクチ１エータは比較的高い初期速度
にてブＬ、ノードのフェザリングを行うことができる。
しかる後、フＩ−リ“リングが継続しロータにより正の
空気力学的トルクがもはや発生されなくなる角度にブレ
ードのピッチ角が近付くと、調節装置はフＪす４リング
アクヂコ玉−夕の作動速度を低減するよ−う制御装置を
調節し、これによりノＩザリングアクチコ■−夕は低減
された速度にてブレードをフェザリングづるようになり
、これによりブレードの減速トルク及び逆スラストによ
るブレード応ノｊが制限されるようになっている。
好ましい実施例に於ては、フＪヂリングアクヂ］■−夕
は液１］ニアクチュＴ−夕であり、制御装置は７丁り９
リングアクチコ１−一夕より排出された液５− 圧流体が通過づる導管に並列に６９（）られた流（ｆｉ
　ｉ制御装置を含んでいる。調節装置は液圧流体が一対
の流開制御装匝内を通過Ｊることを許し又は一対の流石
制御装置の−Ｉ）を通過Ｊることを阻１１−シ、これに
よりフｆｆ′１アリングアクヂ、ＴＩ　Ｘ−夕より流出
する流体に対づる抵抗を変化ざｔ！て一ノＩす５リング
アクヂユエータの作ｉ１１速疫を変化さける弁を含んで
いる。この弁はフェザリングアクチュエータそれ自身に
より作動されて良く、（の場合弁を作動させるフェザリ
ングアクチュエータの位酋はブレードの７エザリングの
過程のうちタービンロータによりもはや正の空気力学的
トルクが発生されなくなる点に対応している。
以下に添付の図を参照しつつ本発明を実施例について詳
細に説明する。
添付の図面に風力タービンのブレードピッチ変更装置及
び本発明によるブレードフェザリング装置が前回的に示
されている。図示の実施例は二つのブレード１０及び１
５を有づる風力タービンに使用されるものであるが、本
発明による風カタ一一〇− ビン０１１ノードフＩす゛リング装首は（ｉＬｔｔの所
要の数の）゛レードをイＩＪる朧カタービンにも容易に
適用しｌ−１るｂ　（１）　′ｃｉｌｉｉ　ル、。
ブレード′１０及び′１５はグラフ１ヘフオーム２０及
び２５に装衿されており、各ブラットフオームはでれＪ
、り実質的に半径方向外ノＪへ延在するブーｌ＼３０を
右しＣいる。フ゛ラツＩ・フＡ−ム２０のアームＪ３０
はアクブコ］−タａ５及び４０に枢着されてＪ３す、ブ
シツ１ヘフＡ−ム２５のアーム３０はアクチｊ■−タ４
５及び５０に枢着されている。１アクチコエータご３５
．７１．０，４５．５０はブレードピッヂ調節／フ■す
”リング作動モード時にブレード１０及び１５を駆動し
、特にアクチュエータ３５及び７ＩＯは１１ノード１０
を駆動し、アクチコ■−夕４５及び５０はブレード１５
を駆動する。
これらのアクチュエータ３５．４０．４５．５０はそれ
ぞれアクチ１丁−タ制御弁５５．６０．６５．７０によ
りｌ１ｉｌ制御される。アクチュエ−タ制御弁５５及び
６０はそれぞれ互いに接続されたスプール７５及び８０
を含んでおり、アクチュエータ制御弁６５及び７０はそ
れぞれＨいに接続されＩこスプール８５及び９０を含ん
でＪ−３す、これ−）四゛′）のアクチュエータ制御弁
は実質的に同一で゛ある。
これらの制御弁のスプールのイ装置により、アクチュエ
ータの何れの端部が加圧された油圧流体に接続され、何
れの端部がドレンに接続されるかが決定される３、アク
ヂュ■−夕３５及び４０はその上室に接続された導管９
５及び１００、下室に接続された導管１０５及び１１０
を経てその内部の流体が加圧されまた内部の流体が１出
される。同様にアクヂ］■−夕４５及び５０はイの上室
に接続された導管１１５及び１２０．その王室に接続さ
れた導管１２５及び１３０を経て内部の流体が加圧され
また内部の流体がＩノ＋出される。
制御弁５５．６０．６５．７０には互いに独立したリザ
ーバ１４０及び１４．２　Ｊ：り加圧された液Ｉ［流体
が供給される。液圧流体は制御弁５５及び７０の流体を
加圧寸べ（ポンプ′１５０により導管１４５を軒てリリ
“−バ１４０より吸引され、Ｊ：た制御弁６０及び６５
内の流体を加圧寸べくポンプ１６０により導管１５２及
び１５５査経てリザーバ１１２より吸引される。ツリ９
−バ１４０１ポンプ１５０及びこれらに接続された導管
はリヂーバ１４２、ポンプ１６０、及びこれらに接続さ
れた導管より独やした油圧流体系を構成している。かく
して二つの液圧流体系が段【〕られていることにより、
これｌうの液汁流体系の一方が故障した場合にも両方の
ブレードのピッチ調節を行うことができるようになって
いる。
アクテコ１−タ制御弁のスプールの位置により各アクチ
ュエータ内の流体の加圧及び刊出が決定される。例えば
ブレード１０、アクヂュＪ−夕３５及び４０、アクチュ
エータ制御弁５５及び６０に関しては、亙いに接続され
たスプール７５及び８０が図にて右方へ移動づることに
より、アクチ：１１−夕３５の上室が導管１４５、制御
弁５５、導管１０５を経で供給される流体により加圧さ
れ、アクテコ１−−タ３５の１室内の流体が導管９５、
ｆｒｉ制御弁５５、図にて左側のドレン導管′１６５を
経て排出される。かくしてアクチュエータ３５内の９− 流体の加圧及びＩＩ出が行われることにより、アクチュ
エータ３５のピストン及びピストンロッドが図にて上方
へ駆動される。同様に、アクチュエ−タ制御弁６０のス
プール８０が図にて右りへ移動することにより、アクブ
ー１Ｆ−夕４０の上室内の流体が導管１５２及び１５５
、制御弁６０、導管１００を経て供給される流体により
加圧され、アクチュエータ４０の上室内の流体が導管１
１０、制御弁６０、図にて左側のド１／ン導管１７０を
経て排出され、これによりアクチュエータ４０のピスト
ン及びビス１−ン１：１ツドが図にて下方へ駆動される
。かくしてアクチュエータ３５及び４０が駆動されるこ
とにより、プラットフォーム２０従ってブレード１０が
図にて時計廻り方向へ回転駆動される。同様に制御弁５
５及び６０の！Ｉいに接続されたスプール７５及び８０
が図にて左方へ移動することにより、アクチュエータ３
５及び４０内の流体の加圧及び排出が上述の場合とは逆
の態様にて行われ、これによりプラットフォーム２０及
びブレード１０が図にて反時計廻り方向へ回転駆１０− 動される。制御弁６５及び７０ｂ」−述の制御弁５５及
び６０ど全く回　の要領にて（幾能し、アクデフ］゛−
夕４５及び５０内の流体を選択的に加圧又（１１）１　
ｆｌｌ　１ノでブレード１５のピッチを変化ざＵ−る。
かくして制御弁６５及び７０のスプール８５及び９０が
図にてノ【：ｌ」へ移１ｋ１１′１Ｊることにより、ア
クテコ１゛−タ４；３のＦ室内の流体が加圧されその−
に室内の流体が１月出され、Ｊ、たアクブユＪ−夕５０
の上室内の流体が加圧されイの下室内の流体が排出され
、これにＪ、リブレード１５が図に於て時に１廻り方向
へ回転駆動される。同様にスプール８５及　　。
び９０がでの中）″１位置より図にて右方へ移動するこ
とににす、アクヂュ、Ｕ−夕４５及び５０内の流体が十
Ｈ，Ｂの場合とは逆の態様にて加圧され及びＪＪＩ出さ
れ、これによりブ１ノード１５が図に於て反時Ｎ１１１
り方向へｃ１１転駆動される。
１１ｉ制御弁５５及び６０には枢軸２０５によりブレー
ド１０のプラットフォーム２０に枢着された細良いリン
ク２００により機械的な入力信号及びフ−（−−ドパツ
ク信シ゛Ｊが′Ｕえられるようになっている。
同様に制御弁６５及び７０には枢軸２１０によりブレー
ド１５のブラットフオーム２５に枢着された細長いリン
ク２０２により機械的な人力信号及びフィードバック信
号がりえられるようになっている。リンク２００は枢軸
２１５により制御弁５５及び６０のスプール７５及び８
０に枢着されており、リンク２０２は枢軸２２０にＪ：
り制御弁６５及び７０のスプール８５及び９０に枢着さ
れている。作動に於ては、制御弁のスプールが移動して
アクチュエータ内の流イホが選択的に加圧されまた排出
されることにより、リンク２００及び２０２がブレード
のプラツトフオームとの枢着点の周りに枢動される、１
制御弁の調節及びアクチｌ　Ｉ　−タの作動によるブレ
ードのピッチの調節により、リンク２００及び２０２の
外端部がそれらの内端部の周りに枢動され、これにより
制御弁のスプールがその中立位置へ駆動され、ブレード
のピッチの調節がそれ以に１行われることが阻止ざる。
制御弁５５．６０．６５．７０の作動（Ｌ主制御弁２２
５及び主ピッチアクヂュエータ２３０により制御される
主制御弁２２５内の流体は、ポンプ１５０の下流側にて
供給導管１４５と連通ずる供給導管２３５を経て供給さ
る流体により加圧され、Ｊ、た主制御弁２２５の両側の
室内の流体はドレン導管２’ＩＯ、メ、イントレン導管
２４７に接続されたドレン導管２−１５を経て排出され
る。主制御弁２２５は、主ピッチ制御装置２５５より入
力信号を供給される電磁アクチュエータ２５０の如き適
当なアクチュエータが設置Ｊられている。主ピッチ制御
装置２５５は風の状況、電力需要、タービンの軸１ヘル
クの如き入力に基き主ピッチ制御装置２５５が決定する
所望のブレードビッヂに基いてアクチュエータ２５０へ
入力信号を供給する。一つの好適なビツヂ制御ｌ装置が
米国特許第４．１６０１７０号に記載されている。
主１１ｉり御弁２２５は導管２６０．２６５．２７０経
て主ピッチアクヂュエータ２３０内の流体を選択的に加
圧しまた選択的に１１出する。導管２６５及び２７０は
アクチュエータ２７７（その作動については後に３１細
に説明する）により作動される１３− 第一のフェリ”リング弁２７５と連通している。主ピッ
チアクチコＴ−タ２；３０は挾型のリンク機構２８５に
枢着されたビス１−ン２ｆ３０を内部に含んでおり、リ
ンクＩＮ　４Ｍ　２８５Ｇ、１リンク２００及び２０２
の内端部に枢着されている。。
主制御弁２２５は図に於てはイの中９位置にて示されて
いる。主制御弁２２５のアクチュエータ２５０が主ピッ
チ制御装置２５５により励磁されると、主制御弁２５５
のスプールが−［昇又は下降され、これにより主ピッヂ
アクチコエータ２３０内の流体が選択的に加圧又は１）
１出され、このことによりアクチュエータ制御弁５５．
６０．６５．７０が設定されてアクチ１１−夕３５．７
ＩＯ１１５，５０内の流体が選択的に加圧され、これに
にリブレードのピッチが所望の値に設定される１、説明
の目的で、主ピッチ制御作動２５５　Ｊ：リアクチコエ
ータ２５０へ供給される信号により主制御弁２２５のス
プールが−［昇されるものと仮定寸れば、主ピッチアク
ヂュ］−−タ２３０の左側の室内の流体が導管１／１５
及び２３５、主制御弁２２５、導１４− 管２６０を経て供給される液圧流体にて加圧され、］］
ニピッ１アクデーＩＩ゛−タ２３の図にて右側の室内の
流体が専管２７０、ノＩ、ザリング弁２７５、磨管２　
Ｃｉ　！５　、主Ｒ＋’ｌ　Ｉｌｌ弁２２５、導管２４
５及び２４７を杼て１７＋出される。主ビツブン２クブ
コエータ２３０内の流体の加圧にＪ、りそのピストン２
８０が図にて右Ｉｊへ駆動され、リンク２００が枢軸２
０５の周りに反時沼廻り方向へ枢動され、リンク２０２
が枢軸２１０の周りに図にて時計廻り方向へ枢動される
３、リンク２００及び２０２のかかる枢動により制御弁
５５．６０．６５．７０のスプールが図にてイｊ方へ駆
動され、アクチュエータ３５．４０．４５．５０内の流
体が加圧されることにより、１１ノード１０が図にて時
計廻り方向へ回転駆動され、またブレード１−５が図に
て反時計廻り方向へ回転駆動され、これにより二つのブ
１ノードのピッチが増大される。これに対し、主制御弁
２２５のスプールが図にて下方へ移動することにより、
主ピッチノ７クチュエータ２３０の図にて右側の室内の
流体が導管１４５．２３５、主制御弁２２５、導管２６
５、フェザリング弁２７５、導管２７０を経て加圧され
、また主ピッデアクーｆ］エータ２３０の図にて左側の
室内の流体が！＠・２６０、主制御弁２２５、導管２４
０．２／Ｉ５．２４７を経て１ノ１出される。このこと
により主ピッチアクチュ］二一夕２３０のピストン２８
０が図にてノ１方へ駆動され、これによりリンク２００
が枢軸２０５の周りに時計廻り方向へ枢軸され、リンク
２０２が枢軸２１０の周りに反時ｉｆ　ｆｌｕり方向へ
枢動される。かかるリンク２００及び２０２の枢動によ
り、寸べてのアクヂ］Ｔ−タ制御弁のスプールが図にて
左方へ駆動され、これによりブレードのピッチを低減す
るようブレードのアクチュエータ内の流体が加圧され、
これによりブレード１０が図にて反時閉廻り方向へ回転
駆動され、ブレード１５が図に於て助計廻り方向へ回転
駆動される。
主ピッチアクブコエータ２３０は主ピッチアクチコエー
タの位置を示すフィードバック信号を導線２９５を経て
主ピッヂ制御Ｉ装＠２５５へ供給するフィ−ドバック装
置２００を含んでいて良い。
図示の如く、フィードバック装置２９０はビス［・ン２
８０に接続されたｉｊｆ　ｉｌＪ　Ｔ：ｌア２９７を有
する変圧器を含んでいる。：］ア２９７の位置はブレー
ドの特定のピッチ設定に対応しており、変圧器の出力を
決定する。
上述のブレードピッチ変更装置は通常の運転条件下に於
てブレードのピッチを設定するだけでなく、１１ノード
十を流れる空気流が揚力（タービンを駆動する力）を発
生することがないようブレードをイの最大ピッチ位置に
設定することにより、必要に応じてブレニドをフェザリ
ング、５ぜることもできる。ブレードピッチ変更装置の
作動不良の場合には、ブレードはブレードをその最大ピ
ッチ位置に設定（）て風によりブレードに揚力を発生す
ることがないＪニーうにする緊急フェザリング装置にに
リフ、ＴＩＪ！リングされる。緊急フェザリング１８Ｉ
ｉ置番ま導管３００を経て選択的に加圧されまた導管３
０５を経て選択的に流体を排出される７Ｔデリングアク
チコエータ２９９を含んでいる。フェザリングアクチコ
ニＬ−夕２９９はカム部３０３を設番プ１７− られたロンド３０２に装着されたピストン３０１を含ん
でいる。導管３００は導管１５２を経て加圧された液圧
流イホ源に接続され目導管３１２．３１３．２４−７を
経てドレンへ接続された第二のフェザリング弁３１０と
連通している。フェザリング弁３１０はアクヂ１１−夕
３１５によりフェザリング弁２７５と同期してずｔ動さ
れる。アクデーＬエータ３１５及びフェザリング弁２７
５のアクチュエータ２７７は、ブレードのフェザリング
が必要である場合には、主ビッヂ制御装Ｍ２５５の如き
制御装置により信号を入力される。かかる信号（又はか
かる信号の供給停止）によりフェザリング弁のスプール
が図にて上方へ駆動されるようアクチュエータ３１５及
び２７７が作動され、これにより主ビッヂアクヂュ■−
夕２３０の図にて右側の室内の流体が導管２７０、フェ
ザリング弁２７５、導管２４０．２４５．２４７を経て
排出され、これによりブレードのフェザリングが主ピッ
チアクチコ玉−夕２３０の図にて右側の室内の流体圧に
より阻害されることがないようになってい１８− る１、更に第二のフ■す゛リング弁３′１０のスプール
が１−貯されること（こより、）ｒザリングシノクブユ
１−−り２９９の図（・−゛（左側の室が導管３００、
〕〕１−１Ｆリング片３１０、導管１５５２を経て加圧
された液ｎ：流体源に接続される。図示の如くフｉ　１
Ｊ”リングアクブ１１〜り２９９内の流（Ａ番、Ｊ、ポ
ンプ１６０より供給ざｌ′ｔ　７．流体により加Ｕ：さ
れるが、安全１４を向］さ１！　Ｋ＞べく、ノ■す゛リ
ングアクチ］エータ２９９にはりＩＰ−バ１４０及び１
４２どは独立しＩこ第五の（予（イ１１の）流体源（図
示（ｔず）より液圧流体が供給されるよ−うにイ１って
いて良く、かかる第三の流イホ源（，１例えばポンプ１
５０又は１６０の何れかにより光１眞されるアキューム
レータを含んぐいる。従って、）ｆ　４アリング信月に
応答してノ■ザリング弁のスプールが上昇することによ
り、フＴ−Ｆリング７クチコエータ２９９の図にて左側
の室内の流体が加ルされ、これによりイのピストン３０
１が図にて右方へ駆動される。ピストン３０１の右方へ
の運動（」第二の鋏型リンク機構３２５を軒でリンク２
００及び２０２に伝達され、これによりｉｌ　／７ブ：
、＋王−タ！’ｊ　１１１弁５う５．６ｏ、６５．７０
のスプールが図にて右方へ駆動され、これによりブレー
ド１０が図にて時泪廻り力面へ回転駆動され、ブレード
１５が図にて反時ｈ１廻りｈ向へ回転駆動され、ブ１ノ
ードのピップがその、１限にまで増大される。
前述の如く、風力タービンの［１−タの回転速ＩＩＪが
低下づる際に発生づる角のトルク及び逆スラス［−によ
りブレードに発生される応力を制限するためには、ブレ
ードの７１ザリングを徐々に減小する′Ｓ度にて行うこ
とが望Ｊｊ　ｔ／い。本発明によるブレードフェザリン
グ装置に於ては、フェザリングの速度を低減りることは
フェ１アリングアクチ−′＋に−タ２９９の図にて右側
の室内の流体を徐々に減小する速ｊ良にてＪＪＩ出ざＩ
！ることにより達成される１、フエザリングアクチコ■
−タ２９９の図にて右側の室は、）Ｔザリングアクヂ：
１■−夕の作動速度を制御する制御装置３３０及び３３
５ど、ブレードのフェザリングが行われる場合にアクヂ
：＋　、’ｌ’。
−タの作動速爪を減小ざｌるよう制御装置３３０及び３
３５を調節りる調節装置３４０とに導管３０５を経て連
通している１２図示の好Ｊ、しい実施例に７７Ｑでは、
制０１１装置３３０及び３３５は互いに並ＴＪ１１に接
続された流量制＋１１１装置を含んでおり、それぞれの
流量制御装置（，１例えばピッチ変更装置の故障＜Ｔと
によりイわらに供給される流体の流ｎ）が変化しても、
それらより供給される流体の流量を比較的一定の値に紹
持Ｊるようになっている１、かかる流出制御装置は一般
に、イれらの制御装置の実効通路断面積を設定づるス［
Ｉットル弁と、該スロツｈル弁を横切る圧力降下を一定
に紐持する圧力制御弁とを含んでいる。かかる流Ｉ畦制
御装置の例として、アメリカ会衆ｒＴ、ｌ、１バイオ州
、クリーブランド所右のｌ）　ａｒｋｅｒ−ｌ−ｌ　ａ
ｎｎＨｉｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ＋＋より販売されて
いるＴＰＣ８，ＴＰＣＣ８Ｌ、ＰＣＫシリーズの流出制
御装置がある。
調節装置３　／Ｉ　Ｏは該調節装置に対し直列に設けら
れＩＩ、！Ｉ御技装３３　Ｑ内を流れる流体の流れを選
択的にｍ　ｍｉ　！Ｉるビツヂ変更速度制御弁を含Ａｌ
でいる。
また調節装置３／ＩＯはリターンスプリング３５０２１
− により図にてに方ヘイ］勢された弁要素３４５を含んで
いる。弁Ｔ４Ｎ３７１５には図にて１−１ノへ延在する
ステム３５５が固定されており、ステム３５５の上端に
はカムフＡ［１ア３６０が設（ｊられており、カムフＡ
ロフ’　３６０は〕１１アリングアクチユ■−タ２９９
の１］ツド３０２に設ｉ１られだカム３０３に係合して
いる３、流ｔｅｋ　ｌ＋Ｉ　Ｉｌｌ訓ｆ＆　３３０．３
３５（及び調節装置３４０）はドレン導管２１１７へ流
体を吐出する。
作動に１Ａでは、ツェナリング信号がアクテコ１−タ３
１５に入力されると、フェザリング弁３′１５のスプー
ルが１−昇され、これによりフＬザリングアクヂュエー
タ２９９の図にて左側の室が導管３００、フエヂリング
弁３１０１導管１５２を経て加圧された液圧流体源に接
続される。これによりフエザリングアクヂュエータ２９
９の図にて右側の室どドレン１１管３１３との連通がフ
ェザリング弁３１０により遮断される。従ってフＩす“
リングアクチコニ−夕２９９の図にて右側の室内の流体
は流ｆｆｉ制御ａ１１１ｆｆｉ、３３０．３３５及ヒ調
節装置３２２− ４０を経て（ＪＩ出される。ブレードの）■ｉアリング
が開始されるど、フｉ、　ＩＪ″リングアクチーｒ、　
’Ｊｌ−タ２９９のビス１−ンｒ３０１が図にてイｉ方
へ移動し、調節’４Ａ　ｌｊ’７３４０のステム３５５
がリターンスプリング３５０にＪ、つ（持」Ｌげられ、
これにより）Ｉザリングアクｆ　、：ｔ　、’ｌ−タ２
９９の図にて７１側の室内の流体が−，）ノ流り目＋ｑ
　ｗ　Ｍ　ｆａ　３３０　Ｅ＜　Ｕ　３３５　ＮＭで最
大の速度にて流出する。このことによりフ■曇アリング
アクブ、：ｔ　、Ｔ−夕２ｆ）９が最大速度にて作動さ
れ、これによりブレードが正の１〜ルクを光生Ｊるグ１
ノードの角１ｍ　ＩＩＩ用（例えば２０°以下の範囲）
に亙り最大の速度にてブレードのフユーザリングが行わ
れる。ブレードのビッヂ角がこの設定値を越えてブレー
ドがｆｌのトルク及び逆スラストを光生Ｊる角度位］−
１にまで・増入りるど、カムフォロア３６０がフ」す“
リングアクチー１エータ２９９のロッド３０２に設置Ｊ
られたカム＜３０３に係合し、これにより調節！＆１Ｐ
７３４０のステム３５０が下降され、流量制御装置３３
０内を流れる流体の流れが遮断される。流量制御装置３
３０内を流れる流体の流れが遮断されることにより、フ
ェリ１リングアクブｔ　、−，１−夕２９９よりす１出
される流体の流速が１１Ｆｔ　ｉ戚され、これによりブ
レードのフェザリング速麻が低減される。
以］−に於ては本発明によるブレードフ−１す１リング
装置を流量一定の流量制御装置との関連で説明したが、
これらの流量制御装置は例えば本発明の範囲内に一’Ｃ
ｌｊｉ　ｉｔ個の絞り装置又は流れ抵抗装置に置換えら
れても良い。流■制御装置へ流入覆る流体の圧力の変動
がない場合には、絞りＨ置が好Ｊ：しい。尚本明ＩＩＩ
書に於ては、「制御装置、１又は［流邑制衡１装置１な
る用語が使用されているが、この用語は上述の如き流量
一定の流量制御１装置のみを指すのではイ１く、最初の
うちは速い速度にてその後は遅い速度にてブレードの）
■ザリングを達成するようアクヂュ■−夕と選択的に連
通される流れ抵抗装置をも含むものである。更に、初め
のうちは所望の速い速度にてフェザリングアクテコ１−
夕を作動ざｔ！その後は比較的遅い速度にてフェザリン
グｊ７クチユエータを作動させるものである限り、本発
明の範囲内に於て他の種々の流量らり御装圃が使用され
て良い。例えば、流量を変化し得るよう構成された一つ
の流量制御装置の如く、一つ又（ま三つ以上の流星制御
１装置がＺｌいに他に対する種々の配列関係にて使用さ
れ良い。また種々の導管、弁、アクヂコ■−タ内に於て
キャビテーションが光生りることがない場合には、）Ｉ
ザリングアクヂ］コーータの作動速ｆ！ｊを制御する種
々の組合せの流量制御装置がフＪザリングアクチュエー
夕へ流体を供給する流体導管に使用されて良い。
更に、以上に於ては、本発明を液圧式のブレードピッチ
制ａｌｌ／ブレードフｒザリング装置についてＪ２明し
たが１本発明は上述の如き実施例に限定されるものでは
なく、もし必要ならば電気的な装置に於て採用されて良
い。かくしてフ丁ザリングアクヂュ■−夕２９９は電気
モータを含んでいて良く、流量制御装置３３０及び３３
５は電気的な速度問罪装置を含んでいて良く、調節装置
３４０（よ適当な電気スイツヂ装置を含んでいて良い。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳２５− 廁に説明したが、本発明（よかかる実施例に限定される
ものでけイにく、本発明の範囲内にτ秤１７の実施例が
可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
添付の図は本発明による風力タービンのグレードフェザ
リング装置の一つの実施例を承り概略構成図である。 １０．１５・・・ブ１ノード、２０．２５・・・プラッ
トフォーム、３０・・・アーム、３５．４０．４５．５
０・・・アクチコ−［−夕、５５．６０．６５．７０・
・・アクチュエータ制御弁、７５．８０．８５．９０・
・・スプール、０ｆｆ５．１００．１０５，１１０．１
１５、．１２０．１２５．１３０・・・導管、′１４０
．１４２・・・リザーバ、１／１５・・・尋筈、１５０
・・・ポンプ、１５２．１５５・・・導管、１６０・・
・ポンプ、１７０・・・ドレン導管、２００．２０２・
・・リンク、２０５．２１０．２１５．２２０・・・枢
軸、２２５・・・主制御弁、２３０・・・主ピッチアク
チコ１−夕、２３５・・・供給導管、２７ＩＯ１２４５
・・・ドレンＩＪ管。 ２６− ２４７・・・主ドレン導管、２５０・・・アクチュエー
タ。 ２５５・・・＋ビッヂ制御装置、２６０．２６５．２７
０・・・導管、２７５・・・第一のフエヂリング弁、２
７７・・・アクア：１１−一タ、２８０・・・ピストン
、２８５・・・リンク機構、２９０・・・フィードバッ
ク装置。 ２９５・・・１１．２９７・・・コア、２９９・・・フ
Ｉザリングアクヂ］エータ、３００・・・導管、３０１
・・・ビスｔ−；／、３０２・・・ロッド、３０３・・
・カム、３０５・・・導？！、３１０・・・第二の７エ
ザリング弁、３１２．３１３・・・導管、３１５・・・
アクチュエータ、３２５・・・リンク機構、３３０．３
３５・・・流量制御装置。 ３４０・・・調節装置、３／１５・・・弁観索、３５０
・・・リターンスプリング、３５５・・・ステム、３６
０・・・カムフ４０ア 特許出願人　　］ナイテッド・テクノ１］シーズ］−ボ
レイション 代　　理　　人　　　　弁　　理　　士　　　明　　石
　　昌　　毅２７−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 フェザリング佼置まで移動し１ｍるよう偶成された少（
    とも一つのピッチ可変型のブレードと、前記ブレードの
    ）丁ザリングを制御１゛るよう構成されたフエｊＪ’リ
    ングアクチュエータとを含む風力タービンのブｌノード
    フＪヂリング装置にして、前記フ］１アリングアクチコ
    エータの作動速痩を制御すべく前記フ■ザリングアクチ
    ：Ｌ〜Ｆ−夕に作動的に接続された制御装置と、 前記制御＋装置に作動的に接続された調節装置であって
    、前記ブレードのフェザリングを徐々に減小する速痕に
    て実施すべく前記ブレードのフェザリング中に前記フェ
    ザリングアクチュエータの作動速度を選択的に変化さＶ
    るよう前記制御装置を調節するよう構成された調節装置
    と、 を含／υでいることを特徴とＪる風力タービンのブレー
    ドフェザリング装置。
JP58107621A 1982-06-22 1983-06-14 風力タ−ビン用ブレ−ドフエザリング装置 Granted JPS597785A (ja)

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