JP4550459B2 - Generator with rotation speed increasing function - Google Patents
Generator with rotation speed increasing function Download PDFInfo
- Publication number
- JP4550459B2 JP4550459B2 JP2004098815A JP2004098815A JP4550459B2 JP 4550459 B2 JP4550459 B2 JP 4550459B2 JP 2004098815 A JP2004098815 A JP 2004098815A JP 2004098815 A JP2004098815 A JP 2004098815A JP 4550459 B2 JP4550459 B2 JP 4550459B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- generator
- planetary gear
- rotation
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
本発明は、回転増速機能付き発電機及び回転減速機能付き電動機に関する。 The present invention relates to a generator with a rotation acceleration function and an electric motor with a rotation deceleration function.
例えば、プロペラ型の風車発電機では、プロペラの回転を増速して発電部に伝えるため、翼車と発電部とは別に、増速機が備えられている。 For example, in a propeller-type wind turbine generator, a speed increaser is provided separately from the impeller and the power generation unit in order to increase the rotation of the propeller and transmit it to the power generation unit.
しかしながら、発電部とは別に増速機を備えさせると、増速機の設置も考慮に入れた広いスペースを確保しなければならないという問題や、増速機と発電部とが別置きで回転軸にズレを生じるおそれがあるという問題がある。 However, if a gearbox is provided separately from the power generation unit, there is a problem that a large space must be secured in consideration of the installation of the gearbox, and the speedometer and power generation unit are separately installed on the rotating shaft. There is a problem in that there is a risk of deviation.
また、発電回転数の制御を増速機で行うものはなく、発電回転数を制御するには、翼車の回転数を制御することなどで対応しなければならず、応答性の良い回転数制御がなかなか実現できないという問題もある。 In addition, there is no gearbox that controls the power generation speed. To control the power generation speed, the speed must be controlled by controlling the speed of the impeller. There is also a problem that control cannot be realized easily.
本発明は、上記のような問題点に鑑み、省スペースで増速が可能であり、回転軸のズレを生じるおそれもなく、また、発電回転数の制御を応答性良く行うことができる増速機能付き発電機を提供することを課題とする。 In view of the above-described problems, the present invention can increase the speed in a space-saving manner, does not cause a deviation of the rotating shaft, and can increase the speed of power generation with high responsiveness. It is an object to provide a generator with a function.
また、本発明は、発電機と対で考えられる電動機について、省スペースで減速が可能であり、回転軸のズレを生じるおそれもなく、また、電動回転数の制御を応答性良く行うことができる減速機能付き電動機を提供することも、併せて課題とする。 Further, the present invention can reduce the speed of the electric motor considered as a pair with the generator in a space-saving manner, does not cause a deviation of the rotating shaft, and can control the electric rotation speed with high responsiveness. It is also an object to provide an electric motor with a deceleration function.
上記の課題は、対の発電用ローターが備えられ、それらの相対回転で発電をするようになされていると共に、いずれか一方のローターの回転をもう一方のローターの逆方向の回転として伝える伝動機構が備えられ、いずれか一方のローターに入力した回転力で両ローターがそれぞれ逆方向に絶対回転をして発電をするようになされていることを特徴とする、回転増速機能付き発電機によって解決される(第1発明)。 The above-described problem is that a pair of power generation rotors are provided and are configured to generate power by their relative rotation, and transmit a rotation of one rotor as a rotation in the opposite direction of the other rotor. This is solved by a generator with a rotation speed increasing function, characterized in that both rotors rotate in the opposite directions and generate electricity with the rotational force input to one of the rotors. (First invention).
この発電機では、一方のローターに回転が入力されて該ローターが絶対回転をすると、伝動機構を通じてもう一方のローターが逆方向に絶対回転をし、それによって、増速がなされて、前記一方のローターの回転数よりも高い発電回転数を得られる。このように、本発明の発電機は、従来は固定子であったものを回転子とすることで発電機そのものに増速機能をもたせたものであるから、増速を省スペースで実現でき、増速手段の付加による回転軸のズレを生じるおそれもない。 In this generator, when rotation is input to one rotor and the rotor rotates absolutely, the other rotor rotates in the opposite direction through the transmission mechanism, thereby increasing the speed, A power generation rotational speed higher than the rotational speed of the rotor can be obtained. Thus, since the generator of the present invention has a speed increasing function in the generator itself by using a rotor as a conventional stator, speed increase can be realized in a space-saving manner, There is no possibility that the rotation axis is displaced due to the addition of the speed increasing means.
上記の発電機は、例えば、伝動機構として遊星ギア機構を用い、一方のローターに内歯ギアが設けられると共に、もう一方のローターに太陽ギアが設けられ、遊星ギアが両ギアに噛合状態に設置され、いずれか一方のローターの回転でもう一方のローターが逆回転するようになされている構造(第2発明)とすることで、実用的に増速を実現することができる。 The above generator uses, for example, a planetary gear mechanism as a transmission mechanism, an internal gear is provided on one rotor, a sun gear is provided on the other rotor, and the planetary gear is engaged with both gears. By adopting a structure (second invention) in which the rotation of one of the rotors causes the other rotor to rotate in reverse, the speed increase can be realized practically.
特に、この遊星ギア機構において、遊星ギアを太陽ギアの周囲でアクティブに公転動作させる駆動部と、該駆動部による遊星ギアのアクティブな公転動作を制御する制御部とが備えられている場合(第3発明)は、制御部による制御で遊星ギアにアクティブな公転動作を行わせることで、入力側ではないもう一方のローターの回転数を変化させることができて、入力側のローターの回転数を自由に変化させることができない場合であっても、応答性の良い発電回転数制御を実現することができる。 In particular, the planetary gear mechanism includes a drive unit that actively revolves the planetary gear around the sun gear, and a control unit that controls the active revolving operation of the planetary gear by the drive unit (first operation). 3 invention), by making the planetary gear perform an active revolving operation under the control of the control unit, the rotational speed of the other rotor that is not the input side can be changed, and the rotational speed of the rotor on the input side can be changed. Even if it is not possible to change freely, it is possible to realize power generation rotational speed control with good responsiveness.
また、上記の課題は、対の電動用ローターが備えられ、それらの相対回転で電動するようになされていると共に、いずれか一方のローターの回転をもう一方のローターの逆方向の回転として伝える伝動機構が備えられ、入電することにより、両ローターがそれぞれ逆方向に絶対回転をしていずれか一方または両方のローターの回転が出力されるようになされていることを特徴とする、回転減速機能付き電動機(第4発明)によって解決される。 In addition, the above-described problem is that a pair of electric rotors are provided and are electrically driven by their relative rotation, and the transmission of transmitting the rotation of one of the rotors as the rotation in the opposite direction of the other rotor. With a speed reduction function, which is equipped with a mechanism, and when the power is input, both rotors rotate in the opposite directions and the rotation of one or both rotors is output. This is solved by the electric motor (fourth invention).
この電動機では、入電により、一方のローターが絶対回転をすると、伝動機構を通じてもう一方のローターが逆方向に絶対回転をし、それによって、減速がなされる。このように、本発明の電動機は、従来は固定子であったものを回転子とすることで電動機そのものに減速機能をもたせたものであるから、減速を省スペースで実現でき、減速手段の付加による回転軸のズレを生じるおそれもない。 In this electric motor, when one rotor makes an absolute rotation due to power input, the other rotor makes an absolute rotation in the opposite direction through the transmission mechanism, thereby decelerating. As described above, the electric motor according to the present invention has a speed reduction function in the motor itself by using a rotor as a rotor in the past. There is no risk of misalignment of the rotating shaft.
上記の電動機は、例えば、伝動機構として遊星ギア機構を用い、一方のローターに内歯ギアが設けられると共に、もう一方のローターに太陽ギアが設けられ、遊星ギアが両ギアに噛合状態に設置され、いずれか一方のローターの回転でもう一方のローターが逆回転するようになされている構造(第5発明)とすることで、実用的に減速を実現することができる。 The above-mentioned electric motor uses, for example, a planetary gear mechanism as a transmission mechanism, an internal gear is provided on one rotor, a sun gear is provided on the other rotor, and the planetary gear is installed in mesh with both gears. By adopting a structure (the fifth invention) in which the other rotor is rotated in the reverse direction by the rotation of one of the rotors, the deceleration can be realized practically.
特に、この遊星ギア機構において、遊星ギアを太陽ギアの周囲でアクティブに公転動作させる駆動部と、該駆動部による遊星ギアのアクティブな公転動作を制御する制御部とが備えられている場合(第6発明)は、制御部による制御で遊星ギアにアクティブな公転動作を行わせることで、応答性の良い電動回転数制御を実現することができる。 In particular, the planetary gear mechanism includes a drive unit that actively revolves the planetary gear around the sun gear, and a control unit that controls the active revolving operation of the planetary gear by the drive unit (first operation). In the sixth aspect of the invention, by making the planetary gear perform an active revolving operation under the control of the control unit, it is possible to realize the electric rotational speed control with good responsiveness.
本発明の発電機は、以上のとおりのものであるから、省スペースで増速が可能であり、回転軸のズレを生じるおそれもなく、また、発電回転数の制御を応答性良く行うことができる。また、本発明の電動機は、省スペースで減速が可能であり、回転軸のズレを生じるおそれもなく、また、電動回転数の制御を応答性良く行うことができる。 Since the generator according to the present invention is as described above, the speed can be increased in a small space, there is no possibility of causing a shift of the rotating shaft, and the power generation speed can be controlled with good responsiveness. it can. Further, the electric motor of the present invention can be decelerated in a space-saving manner, there is no possibility of causing a deviation of the rotating shaft, and the electric rotational speed can be controlled with good responsiveness.
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2に示す実施形態は、風力発電に用いられる発電機に適用した場合のもので図1において、1は回転増速機能付き発電機、2はプロペラ型の翼車であり、回転軸3によって翼車2の回転が発電機1に伝えられるようになされている。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is applied to a generator used for wind power generation. In FIG. 1, 1 is a generator with a rotation speed increasing function, and 2 is a propeller-type impeller. The rotation of the
発電機1は、ベースとなる鞘管4内に、発電用のアウターローター5がローラー6…などで回転自在に支承され、アウターローター5の内部に同じく発電用のインナーローター7が同軸状態で回転自在に配置され、インナーローター7は、翼車2の回転軸3に従来のような増速機を介さずに接続されている。
In the
そして、同発電機1には、インナーローター7の回転をアウターローターの逆方向の回転として伝える伝動機構8が備えられている。該伝動機構8は遊星ギア機構からなっていて、該遊星ギア機構8は、アウターローター5内にインナーローター7と隣り合うようにして組み込まれている。即ち、アウターローター5の内周部には内歯ギア9が設けられると共に、インナーローター7には太陽ギア10が連結され、遊星ギア11…が両ギア9,10に噛合状態に配置され、インナーローター7の回転によってアウターローター5がインナーローター7とは逆の方向に回転するようになされている。
The
そして、本実施形態では更に、各遊星ギア11…を、それらの相対位置関係を一定に保つようにして自転自在に保持する遊星ギア保持体12が備えられると共に、該保持体12を通じて、遊星ギア11…を太陽ギア10の周囲でアクティブに公転動作させる駆動部13が備えられると共に、該駆動部13による遊星ギア11…のアクティブな公転動作を制御する制御部14が備えられており、各遊星ギア11を追従公転ではなく、積極公転させることができるようになされている。
In this embodiment, the
上記の発電機1では、風車の翼車2の回転でインナーローター7が絶対回転をすると、遊星ギア機構8を通じてアウターローター5が逆方向に絶対回転をし、それによって、増速がなされて、翼車2の回転数よりも高い発電回転数を得られる。このように、上記の発電機1では、従来は固定子であったものを回転子とすることで発電機1そのものに増速機能をもたせたものであるから、増速を省スペースで実現でき、増速手段の付加による回転軸のズレを生じるおそれもない。
In the
特に本実施形態では、伝動機構として、遊星ギア機構8を採用し、制御部14と駆動部13とによって、遊星ギア11…を太陽ギア10の周囲でアクティブに公転動作させることができるようなされているので、翼車2の回転数を変化させなくても、アウターローター5の回転数を変化させることを通じて、発電回転数を制御することができ、しかも、それを遊星ギア11…のアクティブな公転動作で行うようにしているので、翼車2の回転数を制御する場合などに比べて、応答性に非常に優れた発電回転数制御を実現することができる。
In particular, in this embodiment, the
具体的には、図2(イ)に示すように、遊星ギア11…の公転を阻止した状態、あるいは、遊星ギア11…を追従公転させている状態から、図2(ロ)に示すように、遊星ギア11…を一方の方向にアクティブに公転させると、インナーローター7の回転数の変化が鈍くても、アウターローター5の回転が速められることで発電回転数を高めることができ、また、図2(ハ)に示すように、遊星ギア11…を反対の方向にアクティブに公転させると、インナーローター7の回転数の変化が鈍くても、アウターローター5の回転が遅められることで発電回転数を低くすることができる。
Specifically, as shown in FIG. 2 (a), as shown in FIG. 2 (b), the
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、インナーローターに風車の翼車2の回転軸3を連結した場合を示しているが、アウターローターの側に風車の翼車2の回転軸3を連結する構成としてもよい。また、上記の実施形態では、一方のローターをアウターローターとし、もう一方のローターをインナーローターとして場合を示しているが、本発明はアウター・インナー形式のローターに限られるものではない。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記の実施形態では、伝動機構として、遊星ギア機構8を採用した場合を示しているが、それに限らず、いずれか一方のローターの回転をもう一方のローターの逆方向の回転として伝える機構が備えられていればよい。
In the above embodiment, the
更に、上記の実施形態では、風力発電用の発電機に適用した場合を示しているが、その他の発電機として用いられてもよいし、また、上記の増速機能付き発電機を、構成を同一類似にして、減速機構付き電動機として用いてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a generator for wind power generation is shown. However, the generator may be used as another generator, and the generator with the speed increasing function may be configured as described above. You may use it as an electric motor with a speed reduction mechanism in the same manner.
1…増速機能付き発電機
5…アウターローター
7…インナーローター
8…遊星ギア機構(伝動機構)
9…内歯ギア
10…太陽ギア
11…遊星ギア
13…駆動部
14…制御部
DESCRIPTION OF
9 ...
Claims (1)
アウターローター内には翼車のある側とは反対の側においてインナーローターと隣り合うように遊星ギア機構が設けられ、アウターローターの内周部には内歯ギアが設けられると共に、インナーローターには太陽ギアが連結され、遊星ギアが太陽、内歯の両ギアに噛合状態に配置され、インナーローターの回転によってアウターローターがインナーローターとは逆の方向に回転するようになされており、 A planetary gear mechanism is provided in the outer rotor so as to be adjacent to the inner rotor on the side opposite to the side with the impeller, and an inner gear is provided on the inner peripheral portion of the outer rotor. The sun gear is connected, the planetary gear is arranged in mesh with both the sun and internal gears, and the outer rotor rotates in the opposite direction to the inner rotor by the rotation of the inner rotor.
前記遊星ギアを太陽ギアの周囲でアクティブに公転動作させる駆動部が前記遊星ギア機構を挟んでインナーローターとは反対の側に備えられると共に、該駆動部による遊星ギアのアクティブな公転動作を制御する制御部が備えられていることを特徴とする風力発電用の回転増速機能付き発電機。 A drive unit that actively revolves the planetary gear around the sun gear is provided on the side opposite to the inner rotor across the planetary gear mechanism, and controls the active revolving operation of the planetary gear by the drive unit. A generator with a rotation speed increasing function for wind power generation, comprising a control unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004098815A JP4550459B2 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Generator with rotation speed increasing function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004098815A JP4550459B2 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Generator with rotation speed increasing function |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005287215A JP2005287215A (en) | 2005-10-13 |
| JP4550459B2 true JP4550459B2 (en) | 2010-09-22 |
Family
ID=35185013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004098815A Expired - Fee Related JP4550459B2 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Generator with rotation speed increasing function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4550459B2 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2450307A (en) * | 2006-12-09 | 2008-12-24 | Joseph Henry Hudson | Alternator with a planetary gear set |
| KR100917368B1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-09-16 | 전자부품연구원 | Reducer integrated BCD motor |
| KR101548348B1 (en) | 2008-12-25 | 2015-08-31 | 노아이 주식회사 | Coaxial inversion coreless generator |
| KR101040958B1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-06-16 | 전자부품연구원 | Rotor with accelerator and XLDC motor comprising same |
| KR101090998B1 (en) | 2009-12-17 | 2011-12-08 | 전자부품연구원 | A reducer having a motor |
| JP5755688B2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-07-29 | 中国電力株式会社 | Natural energy-based power generator |
| CN103401356A (en) * | 2013-08-17 | 2013-11-20 | 林建斌 | Motor device operating at super speed |
| JP2015116075A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 中国電力株式会社 | Natural energy utilization power generator |
| WO2015194058A1 (en) | 2014-06-17 | 2015-12-23 | Jhl株式会社 | Power generation device |
| KR101764809B1 (en) * | 2016-11-30 | 2017-08-04 | 태창엔이티 주식회사 | Generator with speed increaser |
| KR102184282B1 (en) * | 2020-08-13 | 2020-11-30 | 권정우 | Electric motor with integral gearbox |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237642A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-23 | Hidemori Hayashi | Method and device for high power output wind power plant |
| JPS62160053A (en) * | 1985-12-31 | 1987-07-16 | Tanabe Masakazu | Double reversal rotating generator |
| JPH06200864A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-19 | Kawatetsu Techno Res Corp | Variable speed output device |
| JPH10246173A (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Planetary accelerator |
| JP2002315259A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Power generator |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004098815A patent/JP4550459B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005287215A (en) | 2005-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5173454B2 (en) | Turboprop with variable pitch propeller | |
| JP4550459B2 (en) | Generator with rotation speed increasing function | |
| US8961362B2 (en) | Modular assembly for an integrated flex pin drive with generator | |
| KR960001479A (en) | Combined input wind turbine | |
| WO2005033505A1 (en) | Wind wheel for wind power generation | |
| JP2020072641A (en) | Reduction gear and electrical facility | |
| JP2001289149A (en) | Yawrotation drive device for wind power generator and method of controlling yawrotation driving of wind power generator | |
| JPH10246173A (en) | Planetary accelerator | |
| JP4626345B2 (en) | Vehicle steering device | |
| US20120013211A1 (en) | Electric motor having a selectively adjustable base speed | |
| JP2006052669A (en) | Wind power generation device | |
| KR101525553B1 (en) | Wind power generator with vertical rotor | |
| JP2001304094A (en) | Wind power generation device with speed increaser | |
| KR101985149B1 (en) | Variable speed transmission for wind turbine generation using motor and planetary gear mechanism | |
| JP2772863B2 (en) | Stirrer with concentric 2-output shaft reducer | |
| KR20090090095A (en) | High gearbox using planetary gear | |
| WO2007043514A1 (en) | Power output device | |
| JP2772862B2 (en) | Stirrer with concentric 2-output shaft reducer | |
| JP4546097B2 (en) | Wind power generator | |
| JPH04102750A (en) | Concentric two-output shaft reduction gear | |
| JP5190545B1 (en) | Vertical axis wind power generator | |
| JP2006170413A (en) | Bearing device for helical planetary reducer | |
| CN110999048A (en) | Generators for wind energy installations and wind energy installations with generators | |
| KR100501562B1 (en) | A accelerating device used planetary gear unit | |
| KR101254011B1 (en) | Planet Gear Assembly Having Multiple Power Tansmission Paths |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070302 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100208 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100706 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100708 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |