[发明专利]翼倾斜控制装置、风力发电装置及翼倾斜控制方法

说明书

技术领域

本发明是涉及翼倾斜控制装置、风力发电装置及翼倾斜控制方法。

背景技术

风力发电装置是这样一种设备：利用考虑了风速分布(风剪切)和风向的翼的倾斜动作，为了保护机器，减小产生于翼的根部的负载(例如翼根负载或转矩)，为了减小该负载的变动，可以进行独立倾斜控制，该独立倾斜控制可以独立控制多个翼的倾斜角。

这里，在倾斜角指令值中设置限制，该倾斜角指令值是为了控制翼的倾斜角，专利文献1所记载的风力发电装置中设置有限制器，该限制器是以输出设定值和转数设定值的大小关系为基础，限制倾斜角指令值的设定范围，该输出设定值和转数设定值是相对于发电机的额定输出与转动体的额定转速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-339855号公报

因此，即使在进行独立倾斜控制的情况下，倾斜角也必须在倾斜角指令值设定的限制值的范围内变化。因此，例如，对风力发电装置的水平方向或垂直方向上的施加极端的风剪切(例如假设50年一遇的极端的风剪切)进行计算时，存在以下情况：所述限制值的范围内的倾斜角的变化不能够使负载减小。

另外，不希望出现以下情况：当扩大倾斜指令限制值的宽度时，翼的倾斜利用变宽的变动幅度成为恒定驱动，倾斜角的驱动装置有可能需要承担必要以上的负载。特别是以下情况：在利用动作液的压力控制倾斜角的情况下，动作液的温度产生超过容许值的过度的上升。

发明内容

鉴于这样的情况，本发明的目的在于提供一种翼倾斜控制装置、风力发电装置及翼倾斜控制方法，能够使翼的倾斜角的驱动装置在普通的风速或由其产生的风速分布下不承担必要以上的负载，并且即使对于在受到强风的情况下所产生的风速分布来说，也能够充分减小产生于翼的负载。

为了解决所述课题，本发明的翼倾斜控制装置、风力发电装置及翼倾斜控制方法采用以下手段。

即，涉及本发明的翼倾斜控制装置是风力发电装置的翼倾斜控制装置，该风力发电装置是利用连接多个翼的转动体的旋转进行发电，该翼可以被分别独立地控制倾斜角，其中该翼倾斜控制装置包括：倾斜角控制部，输出表示所述倾斜角的变化量的指令值；促动机构，以从所述倾斜角控制部输出的所述指令值为基础，使所述倾斜角变化；测量部，测量产生于所述翼的负载，所述倾斜角控制部预先设定设定值，该设定值表示所述风力发电装置接受的风的偏转的风速分布，在利用所述测量部测量的所述负载或以所述负载为基础的值在所述设定值内的情况下，在规定的限制值内输出与该负载对应的所述指令值，只有在所述负载或以所述负载为基础的值超过所述设定值的情况下，输出所述指令值，该指令值超过该限制值并与该负载对应。

利用本发明，风力发电装置利用连接多个翼的转动体的旋转进行发电，该翼可以被分别独立地控制倾斜角。风力发电装置包括：倾斜角控制部，输出表示翼的倾斜角的变化量的指令值；促动机构，以从倾斜角控制部输出的该指令值为基础，使翼的倾斜角变化；测量部，测量产生于翼的负载。

测量部所测量的产生于翼的负载是，例如，产生于翼的根部的负载或转矩。另外，因为翼由于受到风作用在翼的根部产生负载，所以为了保护机器必须要减小该负载。另外，必须要保护的机器是，例如，机舱台板、前部构架及翼等。

另外，为了防止倾斜角的驱动装置负担必要以上的负载，对表示倾斜角的变化量的指令值设置限制值。

因此，倾斜角控制部预先设定设定值，该设定值表示风力发电装置接受的风的偏转的风速分布，在利用测量部测量的负载或以负载为基础的值在设定值内的情况下，在规定的限制值内输出与该负载对应的所述指令值，只有在负载或以负载为基础的值超过设定值的情况下，输出所述指令值，该指令值超过该限制值并与该负载对应。

另外，以负载为基础的值是，例如，在风力发电装置具备三个翼的情况下，负载从三轴向二轴坐标变化的值，及以负载为基础计算倾斜角控制部的指令值，不同的翼的负载的差等。因此，设定值是负载、将负载进行坐标转换的值、以负载为基础倾斜角控制部计算的指令值及与不同的翼的负载差等对应的不同值。

由此，本发明在倾斜角的变化量中设定限制值，能够使翼的倾斜角的驱动装置在普通的风速(例如额定风速)以下或在其产生的风速分布下不承担必要以上的负载，并且即使对于在受到强风(例如比额定风速强的风)的情况下所产生的风速分布来说，也能够充分减小产生于翼的负载。

所述结构优选的是：所述倾斜角控制部只在利用所述测量部测量的所述负载或以所述负载为基础的值超过所述设定值的情况下，通过缓和所述限制值，输出超过所述限制值的所述指令值。