JPS6024415B2 - Equivalent wind power calculator - Google Patents
Equivalent wind power calculatorInfo
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- JPS6024415B2 JPS6024415B2 JP15100979A JP15100979A JPS6024415B2 JP S6024415 B2 JPS6024415 B2 JP S6024415B2 JP 15100979 A JP15100979 A JP 15100979A JP 15100979 A JP15100979 A JP 15100979A JP S6024415 B2 JPS6024415 B2 JP S6024415B2
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- Japan
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- wind power
- wind
- brake
- rotating shaft
- equivalent
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は任意の地点における電力に変換出来る風力を推
定するための等価風力量算計に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an equivalent wind power calculator for estimating the wind power that can be converted into electric power at any point.
現在エネルギー問題は国際間合意のもとで 々の国土の
環境下で、国民の総意を結集して具体的な促進が計られ
ているが、特に我国は無資源国として風力の利用に関し
、コミュニティの補完的実用エネルギー源としての利用
に最大の関心が払われている。Currently, specific measures are being taken to promote energy issues by gathering the collective will of the people in each country's environment based on international agreements. The greatest interest is in its use as a complementary practical energy source.
しかし風力エネルギーは風速の3乗に比例するので風速
に10%の誤差があると風車の出力は33%の誤差に拡
大され、さらに風速は変動が激しく、風向が一定でなく
、かつエネルギー密度が小さく地域、地形、高度などに
よって の 、が変化するなど、その状況を正確に把握
することは容易でない。その故風力エネルギー利用計画
の中で風についての調査が大きな比重を占めるのである
。例えば1941年米国バーモント州のグアンドバ山頂
に建設された125皿Wという世界最大の容量をもつス
ミス・パトナム発電風車の建設において、最終的に建設
場所と風車の設計を決定するまでに通地の選定とそこで
の風況の把握に血のにじむような努力が払われている。
そして、今後予想される我が国の風力エネルギーの利用
は、小型風力発電機を多数設け、それぞれの地点で利用
して行く可能性が強い。However, wind energy is proportional to the cube of the wind speed, so if there is a 10% error in the wind speed, the output of the wind turbine will be increased to a 33% error.Furthermore, the wind speed fluctuates widely, the wind direction is not constant, and the energy density is It is difficult to accurately grasp the situation, as it is small and changes depending on the area, topography, altitude, etc. Therefore, research on wind plays a large role in wind energy utilization planning. For example, in the construction of the Smith-Putnam power generation wind turbine, which had the world's largest capacity of 125 discs and was built on the summit of Mt. Guandoba in Vermont, U.S.A. in 1941, the site was carefully selected before the final construction site and design of the wind turbine were decided. Painstaking efforts are being made to understand the wind conditions there.
The expected use of wind energy in Japan in the future is that many small wind power generators will be installed and used at each location.
この様な場合、詳細なデータ一をとって風車の設計を行
うことは費用その他の点で不可能なことであり、簡易な
方法でその地点における利用出来る風力量を測定し、電
力に変換出来るエネルギー量を推定する技術の確立は風
力発電に関Dを持つ人々の懸案事項であった。本発明は
上記の事情に鑑みてなされた のト、簡単にその地点の
風力量が算計出来る等価風力量算計を提供することを目
的とするものである。In such cases, it is impossible to design a wind turbine based on detailed data due to cost and other reasons, but it is possible to use a simple method to measure the amount of wind power that can be used at a particular point and convert it into electricity. Establishing technology to estimate the amount of energy has been a concern for people concerned with wind power generation. The present invention was made in view of the above circumstances.It is an object of the present invention to provide an equivalent wind power calculator that can easily calculate the wind power at a particular point.
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。第1図な
いし第4図は本発明の一実施例を示すもので、図中符号
Aで示すものは上部横軸型回転翼部である。上部回転翼
部Aの下部には、下部堅軸型回転翼部B、さらにその下
部には上記回転翼部A,Bにより発生されたエネルギー
を電力その他に転換する機械部Cが設けられている。さ
らにこれ等の上部回転翼部A、下部回転翼部B、機械部
Cを貫通して垂直回転軸○が設けられている。上部回転
翼部Aには垂直回転軸Dの上方を支持する上部支持枠体
laが設けられ、上部支持枠体laの基部は下部回転翼
部Bの上板2aにボルトにより固定された上部支持体l
bに、ブレーキ制御機構lcによって十300旋回可能
に鉄合されている。さらに上部支持枠体laの上端より
左右上方に延出するアームld,leには水平方向の回
転軸lfが回動自在に取り付けられており、この水平方
向の回転軸lfの両端には、900のずれをもって2次
対象形で剛性強化された2枚翼異相複列式正逆風向対応
翼1g,lhが固定されている。そして水平方向の回転
軸lfの中間部には垂直回転軸Dに駆動力を与えるマィ
ターギャ11が設けられている。また上記左右上方に延
出するアームld,leには、2枚の気体談導板li,
lkが水平回転軸lfに対し対称かつ垂直に設けられて
いる。下部回転翼部Bには第1図、第2図に示す如く、
アンダルおよびボルトにより形成され、垂直に設けられ
た2本の脚2b,2cの上下端部に水平に固定された8
角形の板2a,2dが設けられ、この板2a,2dには
前記垂直に貸する回転軸Dを支持する軸受2e,2fが
設けられている。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention, and the reference numeral A in the figures indicates an upper horizontal axis type rotor blade section. At the lower part of the upper rotary blade part A, there is provided a lower hard shaft type rotor part B, and further below that, there is provided a mechanical part C that converts the energy generated by the rotary blade parts A and B into electric power or other power. . Further, a vertical rotation axis ○ is provided passing through these upper rotary blade part A, lower rotary blade part B, and mechanical part C. The upper rotary blade part A is provided with an upper support frame la that supports the vertical rotation axis D above, and the base of the upper support frame la is an upper support fixed to the upper plate 2a of the lower rotary blade part B with bolts. body l
b is connected to the brake control mechanism lc so as to be able to make 1300 turns. Further, a horizontal rotation shaft lf is rotatably attached to the arms ld and le extending left and right upward from the upper end of the upper support frame la. Two-blade different-phase double-row type wings 1g and lh corresponding to normal and reverse wind directions are fixed in a quadratic symmetrical shape with a shift of . A miter gear 11 that applies a driving force to the vertical rotation axis D is provided at an intermediate portion of the horizontal rotation axis lf. In addition, the arms ld and le extending upward to the left and right are provided with two gas guide plates li,
lk is provided symmetrically and perpendicularly to the horizontal rotation axis lf. As shown in FIGS. 1 and 2, the lower rotary blade section B has
8 formed by andals and bolts and fixed horizontally to the upper and lower ends of the two vertically provided legs 2b and 2c.
Square plates 2a and 2d are provided, and bearings 2e and 2f for supporting the vertically extending rotation axis D are provided on the plates 2a and 2d.
この軸受2e,2fの間には回転軸Dに固定した上下6
本のアーム2gを介してとりつけられたヘリカル配置の
竪藤3枚翼2hが設けられている。機械部Cには、四周
に通気孔兼用のVベルトブレーキホルダー用等の複数個
の周方向に長い孔3aを有する下部枠体3bが設けられ
ている。Between these bearings 2e and 2f are upper and lower bearings 6 fixed to the rotating shaft D.
A helical three-winged wing 2h attached via a book arm 2g is provided. The mechanical part C is provided with a lower frame 3b having a plurality of circumferentially long holes 3a for use as V-belt brake holders and the like, which also serve as ventilation holes, around the four circumferences.
この下部枠体3bは上端フランジ3cが下部回転翼部B
の下板2dにボルトにより固定され、下端フランジ3d
が基礎4に固定されており、上部回転翼部Aと下部回転
翼部Bを支持している。下部枠体3bの内部の前記回転
軸DにはVベルト溝3eを有する集合入力蓄勢フライホ
イル3fがVベルトを介して下部枠体3bの外側にとり
つけられた発電機3gを駆動するようにとりつけられて
いる。又下部枠体3bの内側には回転軸Dの回転数をカ
ウントするパルス発信ローラーレバースイッチ3hが設
けられている。本発明による等価風力量算計は上記構成
の風力発電機の機械部Cの下部枠体3b内に設けられた
フライホイル3fの代りに第3図、第4図に示す如き複
式ブロックフレーキ5を取り付けたものである。This lower frame body 3b has an upper end flange 3c as a lower rotor blade portion B.
is fixed to the lower plate 2d with bolts, and the lower end flange 3d
is fixed to the foundation 4, and supports the upper rotor section A and the lower rotor section B. A collective input energy storage flywheel 3f having a V-belt groove 3e on the rotating shaft D inside the lower frame 3b drives a generator 3g attached to the outside of the lower frame 3b via the V-belt. Obsessed. Further, a pulse emitting roller lever switch 3h for counting the number of rotations of the rotating shaft D is provided inside the lower frame 3b. In the equivalent wind power calculator according to the present invention, a double block flake 5 as shown in FIGS. 3 and 4 is attached in place of the flywheel 3f provided in the lower frame 3b of the mechanical part C of the wind power generator having the above configuration. It is something that
複式ブロックブレーキ5は第4図に示すように、一端が
ピン5aにより藤着され、他端に所定の力に付勢された
スプリングコイル5bが設けられた2本のブレキレバー
5cが回転麹Dに固定されたブレーキ胸5dをブレーキ
ブロック5eを介して押えている。このブレーキブロッ
ク5eの内部には、ブレーキ胴5dに近接して複数の温
度の検出端5fがうめ込まれている。又第3図、第4図
には図示していないが垂直回転軸Dの回転数をカウント
するパルス発信ローラーレバースイッチ3hが設けられ
ている。次に以上のように構成された等価風力量算計の
作用を説明する。As shown in FIG. 4, the compound block brake 5 has two brake levers 5c, one end of which is secured by a pin 5a and the other end of which is provided with a spring coil 5b biased to a predetermined force, which are connected to a rotating koji D. A fixed brake chest 5d is held down via a brake block 5e. A plurality of temperature detection ends 5f are embedded in the brake block 5e in close proximity to the brake body 5d. Although not shown in FIGS. 3 and 4, a pulse emitting roller lever switch 3h for counting the number of rotations of the vertical rotating shaft D is provided. Next, the operation of the equivalent wind power calculator configured as above will be explained.
一般環境気流は正逆方向で常に発生するので本発明に係
る等価風力量算計を上部回転翼部A水平回転軸lfの中
心軸方向が上記正逆気流の向と一致するように測定地点
に設置する。Since general environmental airflow always occurs in the forward and reverse directions, the equivalent wind power calculator according to the present invention is installed at the measurement point so that the central axis direction of the horizontal rotation axis lf of the upper rotor blade part A coincides with the direction of the above-mentioned forward and reverse airflow. do.
この隙上部回転翼1g,lhの水平回転軸lfは対面車
での出力変化の影響は甚だしく生じるが風向化は左右1
次作用下で生じるので、水平回転軸lfは上部支持体l
bのブレーキ制御機構lcによって、上部支持枠体la
を介して士300で旋回可能に接合されており、出力集
合(分力効果)は30o間の抱東でのみ活用出来、この
抱東旋回をブレーキセットで充分規制出来る。また風速
変化対応特長を複列異相配置して容積流体の自己譲導効
果を補足集合し、さらに2枚の気体譲導板li,lkで
過流を正順化しているので、榎列配置の2枚翼の機能は
等価集合可能である。また下部回転翼部B内のへりカル
配置の竪軸3枚翼2hも、機能は低下するが、容積流動
下で旋回機能は集合化される。なお、この3枚翼は誘導
面積比をたやすく増大して旋回機能力を増大することが
出来る。以上のように等価集合に工夫された翼1g,l
hとへりカル配置の翼2h‘こより駆動される垂直回転
軸Dの駆動力は、その地点‘こおける等価風力量を代表
するものと云うことが出来る。)て、この 回転軸D
に第3図、第4図に示す簡便な、複式ブロックブレーキ
5を設けスプリング5bにより所定の押圧を加え、ブレ
ーキ胴5d、ブレーキブロック5eの間に所定の摩擦力
を発生せしめ、その時の回転数を、測定して、演算機を
通すことにより、風力エネルギー当量をデジタル発信で
きるので風力エネルギー量を正しく評価し積算集計でき
る。The horizontal rotation axis lf of the gap upper rotor blades 1g and lh is severely affected by output changes due to oncoming vehicles, but the wind direction is left and right.
occurs under the action of the horizontal axis lf of the upper support l
The upper support frame la is controlled by the brake control mechanism lc of b.
They are connected to each other so that they can turn at 300°, and the power set (force component effect) can only be used in the 30° turn, and this turning can be sufficiently regulated with a brake set. In addition, the feature of adapting to wind speed changes is arranged in multiple rows with different phases to complement and collect the self-concession effect of the volumetric fluid, and the two gas-conducting plates li and lk are used to normalize excess flow, so the two The functions of the blades can be equiset. Further, the three vertical blades 2h in the helical arrangement in the lower rotary blade section B also have a reduced function, but their turning function is aggregated under volumetric flow. Note that these three blades can easily increase the guiding area ratio and increase the turning ability. Wings 1g and l devised as equivalent sets as described above
It can be said that the driving force of the vertical rotating shaft D driven by the helical-arranged blades 2h and 2h represents the equivalent amount of wind power at that point. ), this rotation axis D
A simple double block brake 5 as shown in FIGS. 3 and 4 is provided, and a predetermined pressure is applied by a spring 5b to generate a predetermined frictional force between the brake body 5d and the brake block 5e, and the rotational speed at that time is By measuring and passing it through a computer, the wind energy equivalent can be transmitted digitally, so the amount of wind energy can be accurately evaluated and integrated.
この際摩擦力は、回転速度と共に低下する傾向があるが
、通常の測定風力の範囲ではスプリング5bの数を増加
又は減少して回転数を調節すればよい。またブレーキブ
ロック5e内の温度は風力にほぼ比例して変動するので
、これによっても棺鞠略の等価風力量の測定が可能であ
る。この等価風力量算計を用いて各地点の風力量を測定
すれば、利用出来る風力量を容易に把握出釆るので、他
の構造の風力発電装置を設ける場合においても、その風
力集合力と本装置の風力集合力の比較値を求めておけば
設置点の優劣の判定は勿論利用可能な風力量も推定出釆
、又本等価風力量算計のタイプの協力発電装置を用いる
場合には、極めて正確かつ簡単に発電可能量を予測する
ことが出釆る。以上の如く本発明に係る等価風力量算計
は、変動性の多い低量エネルギーを容積単位で築力した
風力集合変換装置モデルと同じ形状としていつでも、ど
こでも誰でもがたやすく設置してその風力量を明確に積
算出来るものである。At this time, the frictional force tends to decrease with rotational speed, but within the range of normal measured wind force, the rotational speed may be adjusted by increasing or decreasing the number of springs 5b. Furthermore, since the temperature inside the brake block 5e changes approximately in proportion to the wind force, it is also possible to measure the equivalent wind power amount. By measuring the wind power at each point using this equivalent wind power calculator, you can easily grasp the available wind power, so even when installing a wind power generator with a different structure, you can easily calculate the wind power and the actual wind power. If you obtain a comparative value of the wind power collective force of the equipment, you can not only judge the superiority of the installation point but also estimate the usable wind power, and when using a cooperative power generation equipment of the type of this equivalent wind power calculator, it is extremely easy to use. It is possible to accurately and easily predict the amount of power that can be generated. As described above, the equivalent wind power calculator according to the present invention has the same shape as a wind power collective conversion device model that generates a low amount of highly variable energy in units of volume, and can be easily installed by anyone anytime, anywhere. can be clearly calculated.
第1図は本発明に係る等価風力量算計に使用する翼車の
一実施例を用いた風力発電装置の縦断面正面図、第2図
は下部回転翼部の胸、および上下板の形状、位置的関係
を示す図、第3図は本発明に係る等価風力量算計の構造
を示す側面図、第4図は複式ブ。
ックブレーキを示す横断面図である。A・・・・・・上
部回転翼部、B・・・・・・下部回転翼部、C・・・・
・・機械部、D・・・・・・垂直回転軸、la・・・・
・・上部支持枠体、lb・・・・・・上部支持体、lc
・・・…ブレーキ制御機構、ld,le・・・・・・ア
ーム、lf・・・・・・水平回転軸、1g,lh・・・
・・・正逆風向対翼、l i・・・・・・マィターギャ
、li,lk…・・・気体誘導板、2a,2d・・・・
・・8角形の板、2b,2c・・・・・・アングル脚、
2e,2f・・・・・・軸受、2g・・・・・・6本の
アーム、2h・・…・ヘリカル3枚翼、3a・・・・・
・長孔、3b・・・・・・下部枠体、3c・・・・・・
上端フランジ、3d・・・・・・下端フラソジ、3h・
・・…ローラーレバースイッチ、5…・・・複式ブロッ
クブレーキ、5a・・・・・・ピン、5b……スプリン
グコイル、5c……ブレーキレバー、5d……ブレーキ
胴、5e……ブレーキブロック、5f・・・・・・温度
検出端。
第4図第1図
第2図
第3図FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional front view of a wind power generator using an embodiment of the impeller used in the equivalent wind power calculation according to the present invention, and FIG. 2 shows the shape of the chest of the lower rotor blade section and the upper and lower plates, FIG. 3 is a side view showing the structure of the equivalent wind power calculator according to the present invention, and FIG. 4 is a double block. FIG. A... Upper rotor blade section, B... Lower rotor blade section, C...
...Mechanical part, D... Vertical rotation axis, la...
... Upper support frame, lb... Upper support, lc
...Brake control mechanism, ld, le...Arm, lf...Horizontal rotation axis, 1g, lh...
...Forward/reverse wind direction counterwing, l i...miter gear, li, lk...gas guide plate, 2a, 2d...
...Octagonal board, 2b, 2c...Angle leg,
2e, 2f...Bearing, 2g...6 arms, 2h...3 helical blades, 3a...
・Long hole, 3b...Lower frame, 3c...
Upper end flange, 3d...Lower end flange, 3h.
...Roller lever switch, 5...Double block brake, 5a...Pin, 5b...Spring coil, 5c...Brake lever, 5d...Brake body, 5e...Brake block, 5f ...Temperature detection end. Figure 4 Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
によりギヤを介して回転する回転軸に取り付けられ、こ
の回転軸の回転を所定の摩擦力で抑制するブレーキと前
記回転軸の回転数又は回転速度を計知する機構とを有す
ることを特徴とする等価風力量算計。1. A brake that is attached to the rotating shaft of a blade wheel that is rotated by wind power, or a rotating shaft that is rotated by the rotating shaft via a gear, and that suppresses the rotation of the rotating shaft with a predetermined frictional force, and the rotation of the rotating shaft. An equivalent wind power calculator characterized by having a mechanism for measuring the number or rotational speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15100979A JPS6024415B2 (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Equivalent wind power calculator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15100979A JPS6024415B2 (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Equivalent wind power calculator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5673329A JPS5673329A (en) | 1981-06-18 |
| JPS6024415B2 true JPS6024415B2 (en) | 1985-06-12 |
Family
ID=15509289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15100979A Expired JPS6024415B2 (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Equivalent wind power calculator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024415B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528522Y2 (en) * | 1986-11-18 | 1993-07-22 |
-
1979
- 1979-11-21 JP JP15100979A patent/JPS6024415B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5673329A (en) | 1981-06-18 |
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