发电装置及使用于其中的电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种着眼于发电装置的结构来实现发电装置本身的低成本化、或着眼于发电装置的性能来实现发电的低成本化的发电装置，以及使用于该装置中的电源装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将风能等的自然能量转换为电能来作为各种设备的电力的发电装置以及使用于该发电装置的电源装置。
技术介绍
代替通过燃烧会成为温暖化或破坏环境的原因之一的石油、煤等来发电，而利用风力或水力等的自然能量来发电逐渐繁盛。例如利用风力的风力发电装置具有控制风车的旋转用控制部、或将风车的转动力转换为电力来发电的发电机等，通过旋转风车且将其转动力转换为电力，并将电力供应给家庭等。该发电机具有安装在利用自然能量来旋转的转轴上的转子、与该转子对置配置的定子、固定定子的外壳。通过旋转转轴在转子的永磁铁和定子铁芯的^ 兹极之间产生感应电流。然而，这样的发电装置存在着各种各样的问题。为此，本专利技术的主要目的在于提供一种能克服这样各种问题的、可实现低成本化的发电装置。上述目的包括着眼于发电装置的结构来实现发电装置本身的低成本化和着眼于发电装置性能来实现发电的低成本化。具体地说，第1目的在于解决因需要定心转矩侧的输入轴和安装有转子的输出轴的工序引起的组装发电装置的困难，以实现低成本化。发电装置会由定子和转子的吸引力、以及转子的惯性力而使输出轴从停止状态转换成旋转状态是困难的。因此，存在当输出轴处于停止状态时，只要不产生大的转矩就无法发电的问题。为此，为解决这样的问题，开发了一种在输入轴和输出轴间配设有离合器的发电装置(例如日本国专利特开平8-312523号公报)。 然而，专利文献l记栽的发电装置中，在组装时，为了使定心转矩側的输入轴和组装有转子的输出轴的中心对准，需要所谓的定心工序，故存在成本变高的问题。此外，由于输入轴和输出轴会成为別的部件，导致进一步的高成本化。第2目的在于解决因定子重量大所引起的组装发电装置的困难，实现低成本化。定子因需要与转子对置配置，因而不得不成为大的形状。定子形状大，重量也会变大，进而，定子重量大时，要在圆筒状的定子内侧缠绕线圏时，也会伴随困难。第3目的在于解决因利用自然能量所引起的旋转轴的旋转不稳定的问题，通过提高发电装置的性能，可实现发电的低成本化。第4目的在于解决因故障引起的无法控制风车的旋转问题，通过提高发电装置性能来实现发电的低成本化。例如，有一种具有安全性的发电装置，当物体靠近发电装置附近时，通过传感器使风车停止(日本国专利特开平2003 - 21046号公报)。然而，这样的发电装置，由于损害部件等而使发电装置本身产生故障、传感器等不工作时，便不能够使风车停止。并且，由于故障无法控制风车，在有台风等强风的情况下，风车更快地旋转，存在风车部件飞散的危险。第5目的在于解决因自然能量小(例如弱风时等)而引起的降低对电池的充电效率，通过提高发电装置的性能，来实现发电的低成本化。风力发电装置具备如下的发电装置将风力的动能转变为由电能构成的3相交流电，整流从3相的输出线得到的相电压后的充电电压可一边对电池充电一边作为各种设备的电源。但是，在对电池充电时，由于风力的变化，充电电压有4艮大变动。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种着眼于发电装置的结构来实现发电装置本身的低成本化，或着眼于发电装置的性能来实现发电的低成本化的发电装置，以及使用于该发电装置的电源装置。本专利技术中，以单独或适当组合的方式具备以下的特征。用于解决上述课题的本专利技术的发电装置的特征在于，具备连接于转矩产生侧的转轴；转子，以能够自由旋转的方式安装在上述转轴上；离合器，设置在上述转轴和上迷转子之间；外壳，收存上述转轴、转子以及离合器；定子，安装在上述外壳上，与上述转子对置配置。按照该发电装置，因为在连接于转矩发生侧的转轴上以能够自由转动的方式安装n个转子，因而并不会成为如输入轴和输出轴的别的部件，在组装时，不需要实施定心的工序，可实现低成本化。此外，可容易地进行组装，可进一步实现低成本化。此外，本专利技术的发电装置的特征在于，具备转轴；转子，安装在该转轴上；定子铁芯，与该转子对置配置，在圆周方向上分割为3个以上；一对保持构件，以可自由转动的方式支承夹持上述转轴的上述转子的两侧位置；三根以上的支柱，连接该一对保持构件的同时，以嵌合的方式与上述定子铁芯的外围卡合。由此结构，因分割定子铁芯，因而各定子铁芯的重量变小，使得容易组装。并且，可容易地在定子铁芯上缠绕线圏。此外，由于不需要筒型形状的外壳，因此，可实现轻量化。此外，本专利技术的发电装置是具有转轴和安装在上述转轴圆周方向上的叶片的发电装置，其特征在于设置了速度控制装置，该速度控制装置具有设置于上述叶片的全部或一部分上的导电构件，及对于该导电构件可自由调整间隔的磁铁构件。由此结构，在暴风等时，可通过控制转轴的旋转来保护发电装置，以使不会形成过旋转，并且不会产生损伤。此外，本专利技术的电源装置的特征在于，具有驱动力产生单元，将自然能量转换为动能从而产生驱动力；发电单元，通过上述驱动力产生单元的驱动力进行工作来发电；短路单元，设置于上述发电单元的输出侧，在发生异常时可将上述发电单元的输出側切换为短路状态。由此结构，能在发生异常时，可将发电单元的输出侧变为短路状态，由此，使驱动力发生单元停止。因此，可避免在异常时不能控制驱动力产生单元引起的危险。例如通过自然能量之一的风力来旋转风车，并利用其旋转能来发电时，由于能够在发生异常时使风车停止，可回避在强风时产生异常的情况下破坏风车使构件飞散等的危险。此外，本专利技术的电源装置的特征在于，具有发电单元，将自然能量转变为电能，并以3相交流的方式输出由该电能构成的电力；整流器，对来自上述发电单元的相电流进行整流并且进4亍输出； 一对充电电容器，i殳置于上述整流器的输出侧，与该整流器并联连接，同时相互串联；中性线，连接上述发电单元的中性点和上述充电电容器之间的中间点。由此结构，可获得将3相交流中性点作为基准的相电压的2倍的线间电压作为整流后的整流电压，因此，与将仅使用3相交流的输出线的相电压的V^倍的线间电压作为整流后的整流电压来销售的情况相比较，可产生高压电。其结果是即使在自然能量小的环境下也能4艮好地使用。附图说明图1是本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的方框图。图2是表示本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的整体结构图。图3 (a)为构成本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的风力发电装置用发电机平面图，图3 (b)为图3 (a)所示的风力发电装置用发电机的正面剖面图。图4是本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的图3(b)所示的A-A线剖面图。图5是构成本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的支柱形状的变形例。图6是构成本专利技术的最佳实施方式的弹簧离合器的弹簧装置的正面剖面图。图7是构成本专利技术的最佳实施方式的弹簧装置的弹簧斜视图。图8是本专利技术的最佳实施方式的弹簧离合器的平面图。图9是显示具有可控制叶片速度的装置的实施方式，(a)为在叶片的外側设置速度控制装置并且该装置是自动的装置，(b)为(a)的速度抑制装置是手动的装置，(c )是表示在转轴的下部设置速度控制装置的情况的图。图10(a)是表示使转轴停止旋转的实施方式的一例的图，图10(b)为使转轴停止旋转的旋转停止装置的原理图，图10 (c)是表示使转轴停止旋转的实施方式的其它例子的图。图11是构成本专利技术的最佳实施方式的风力发电装置的辅助充电器的方框图。图12是本专利技术的最佳实施方式的风力发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置，其特征在于，具有：　驱动力产生单元，将自然能量变为动能并产生驱动力；　发电单元，通过上述驱动力产生单元的驱动力进行工作来发电；以及　短路单元，设置在上述发电单元的输出侧，在异常时将上述发电单元的输出侧切换为短 路状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大久保和夫，加藤一路，高门祐三，今林弘资，三木利夫，森田正实，田村英树，中野克好，佐藤雄志，松永智彦，木村哲行，斋藤伸浩，小早川彻成，山口谦司，
申请(专利权)人：神钢电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]