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小型風力発電機1

今回、扱うことになったSouthwest Windpower社製の小型風力発電機の詳細内容を勉強をかねて復習をしたいと思う。
発電機はもちろんオルタネータ。厳密にはAC交流発電機で整流してDC直流にしてるタイプ。車の発電機と同じで、ダイナモと違ってブラシがないので、保守がほとんどいらない。(今どきダイナモは無いか。)ただ、オルタネータはコイルに電圧をかけないと発電しないので、バッテリーは最低10V(12V使用の場合)の電圧が必要。10V以下で完全に電圧が落ちてしまったバッテリでは発電しないということ。

発電を制御するための電圧レギュレータが内臓で、車の場合は回った状態でローターコイルへの電気のオン/オフで発電をコントロールするが、タービンの場合は電圧が上がると減速・停止させ発電を抑え、機械的な磨耗も抑える方法を取っている。簡単に云うと電圧が上がると電磁ブレーキが働き、停止状態にしている。(風が強いとゆっくりと回転してしまうが。)
タービンは延々と稼動し続ける訳だから、必要ないときは回転を抑えて、ベアリングなどの駆動部品の消耗を抑えるシーケンスには納得。
強風の安全対策としても、同様なシーケンスが取られている。こちらは発電中に強風になった場合、減速・停止して30秒待って再起動。再起動後、風が収まっていなければ再び減速停止30秒間。 風が収まるまでこのシーケンスを繰り返す。

さて、ここでもう一つの状況を考える必要がある。タービンからバッテリーへの線を遮断したり、切り離したとき、風が吹けばタービンが空回りしてしまい、強風のときはガンガン回り、先の説明通り部品の磨耗を加速してしまう。
その対策として、外部にスイッチを付けてタービンのプラス側とマイナス側をショートすることで手動でブレーキのかかった状態にすることが出来る。もちろん、バッテリープラス側の線は遮断しておかないとショートしてしまうけれどね。

配線例はここで>

タービンには電圧レギュレータが内臓していて、工場出荷時にベストな電圧に設定されているが、必要に応じてボリュームで電圧を調整することも可能。設定電圧を上げることが発電量を増やすことではないので、過充電やバッテリーへのダメージを考える必要がる。 ただ、外部のレギュレータでタービンを制御したい場合、タービン本体のレギュレータは遮断できないので、設定電圧を最大にして模擬的にレギュレータなしとして使用する方法もある。

しかし、外部でタービンをコントロールする場合、バッテリーへの線を入/切する方法は 先に書いたように線が繋がっていないとき、タービンが風で空回りして部品が消耗するので、ダメである。

Air00_1.jpg





Southwest-Air.gif

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