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JP6101499B2 - Wind power generator - Google Patents

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JP6101499B2
JP6101499B2 JP2013017773A JP2013017773A JP6101499B2 JP 6101499 B2 JP6101499 B2 JP 6101499B2 JP 2013017773 A JP2013017773 A JP 2013017773A JP 2013017773 A JP2013017773 A JP 2013017773A JP 6101499 B2 JP6101499 B2 JP 6101499B2
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悟 鳥光
満 増田
満 増田
正弘 楠
正弘 楠
昭一 根上
昭一 根上
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Description

本発明は、風力発電装置に関するものである。   The present invention relates to a wind turbine generator.

特許文献1には、風力発電装置の風車の表面に太陽電池パネルを設けることで、風車のみで発電する場合に比較して、発電電力と稼働率を高めることが可能な風力発電装置が公開されている。   Patent Document 1 discloses a wind turbine generator that can increase the generated power and the operating rate by providing a solar cell panel on the surface of the wind turbine of the wind turbine generator as compared with the case where power is generated only by the wind turbine. ing.

実開平6−34175号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-34175

ところで、特許文献1に開示された技術では、太陽電池パネルで発電された電力を、発電機が配置されたナセルに伝送する方法が開示されていない。一般的に、回転軸を介して電力を伝送する場合、回転軸に設けられた回転電極と、固定電極とを電気的に接触させることで電力を伝送する。しかし、このような方法では、機械的な摩擦が生じることから、接触不良によって電力の伝送ロスが生じたり、故障が生じたりする場合がある。また、風力発電装置は、高所に配置されることから、落雷に遭遇する可能性が高く、落雷に遭遇した場合には、このような回転電極と固定電極の間に非常に大きな電流が流れることから、故障を生じる原因となる。   By the way, in the technique disclosed by patent document 1, the method of transmitting the electric power generated with the solar cell panel to the nacelle where the generator was arrange | positioned is not disclosed. Generally, when transmitting electric power through a rotating shaft, electric power is transmitted by bringing a rotating electrode provided on the rotating shaft into contact with a fixed electrode. However, in such a method, since mechanical friction is generated, a power transmission loss or a failure may occur due to poor contact. Moreover, since the wind turbine generator is arranged at a high place, there is a high possibility of encountering a lightning strike. When a lightning strike is encountered, a very large current flows between the rotating electrode and the fixed electrode. For this reason, it causes a failure.

そこで、本発明は、電力を効率良く伝送するとともに、故障しにくい風力発電装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind turbine generator that efficiently transmits electric power and is less likely to fail.

上記課題を解決するために、本発明は、風車によって風力を回転力に変換し、この回転力によって発電機を駆動して電力を発生する風力発電装置において、前記風力発電装置が有する所定の回転軸または回動軸の一部に、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転する第1および第2の電極と、前記第1および第2の電極とは近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てるとともに、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第3および第4の電極と、を有し、前記第1および第2の電極または前記第3および第4の電極に対して所定の周波数の交流電力を印加し、これらの電極間で電力を非接触で伝送する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、電力を効率良く伝送するとともに、故障しにくい風力発電装置を提供できる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wind power generator that converts wind power into rotational force by a windmill and generates electric power by driving a generator by the rotational force. The shaft or a part of the rotating shaft is disposed at a predetermined distance, and the total width including the predetermined distance is λ / 2π or less which is a near field, and depends on the rotating shaft or the rotating shaft The rotating first and second electrodes and the first and second electrodes are separated from each other by a distance of λ / 2π or less, which is a near field, and the rotating shaft or the support that supports the rotating shaft is predetermined. And the third and fourth electrodes having a total width including the predetermined distance equal to or less than λ / 2π, which is the near field, and the first and second electrodes or the AC with a predetermined frequency for the third and fourth electrodes Applying a force, for transferring power between these electrodes in a non-contact, characterized in that.
According to such a configuration, it is possible to provide a wind turbine generator that efficiently transmits power and is less likely to fail.

また、本発明の一側面は、前記第1および第2の電極は、前記所定の回転軸または回動軸の周に対応してそれぞれの断面が円形または多角形である筒状に形成されるとともに、軸方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転する第1および第2の回転電極によって構成され、前記第3および第4の電極は、前記第1および第2の回転電極に対応してそれぞれの断面が円形または多角形である筒状に形成されるとともに、前記第1および第2の回転電極とは近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てるとともに、軸方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に設けられた第および第の固定電極によって構成される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、回転軸とその周辺部において電力の送受電が可能になる。
According to another aspect of the present invention, the first and second electrodes are formed in a cylindrical shape having a circular or polygonal cross section corresponding to the circumference of the predetermined rotating shaft or rotating shaft. And a first width that is arranged at a predetermined distance in the axial direction and has a total width including the predetermined distance of λ / 2π or less, which is a near field, and rotates according to the rotating shaft or the rotating shaft. Consists of a second rotating electrode, the third and fourth electrodes are formed in a cylindrical shape having a circular or polygonal cross section corresponding to the first and second rotating electrodes, The first and second rotating electrodes are separated from each other by a distance of λ / 2π or less, which is a near field, and are arranged at a predetermined distance in the axial direction, and the total width including the predetermined distance is the near field. λ / 2π or less, the rotating shaft or the rotating shaft Constituted by the third and fourth fixed electrodes provided on the support member for supporting, characterized in that.
According to such a configuration, power can be transmitted and received between the rotating shaft and its peripheral portion.

また、本発明の一側面は、前記第1および第2の電極は、前記所定の回転軸または回動軸の端面の中心に設けられた第1の中心電極と、前記第1の中心電極を囲む環状形状を有し、前記第1の中心電極の外縁から径方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む軸の中心からの合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第1の環状電極とによって形成され、これら第1の中心電極および第1の環状電極は、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転し、前記第3および第4の電極は、前記第1の中心電極に対向するとともに、近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てて設けられた第2の中心電極と、前記第2の中心電極を囲む環状形状を有し、前記第2の中心電極の外縁から径方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む軸の中心からの合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第2の環状電極とによって形成され、これら第2の中心電極および第2の環状電極は、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に設けられることを特徴とする。
このような構成によれば、回転軸の端面において電力の送受電が可能になる。
According to another aspect of the present invention, the first and second electrodes include a first center electrode provided at a center of an end surface of the predetermined rotating shaft or the rotating shaft, and the first center electrode. A total width from the center of the axis including the predetermined distance is λ / 2π or less, which is a near field, having a surrounding annular shape, arranged at a predetermined distance in the radial direction from the outer edge of the first center electrode The first central electrode and the first annular electrode are rotated according to the rotation axis or the rotation axis, and the third and fourth electrodes are A second center electrode facing the first center electrode and spaced by a distance of λ / 2π or less, which is a near field; and an annular shape surrounding the second center electrode, Two predetermined distances in the radial direction from the outer edge of the center electrode, and the predetermined distance And a second annular electrode having a total width from the center of the axis including the near field of λ / 2π or less, and the second central electrode and the second annular electrode are formed by the rotation shaft or the rotation It is provided in the support body which supports a shaft, It is characterized by the above-mentioned.
According to such a configuration, power can be transmitted and received at the end face of the rotating shaft.

また、本発明の一側面は、前記発電機が配置されたナセルと、前記ナセルを地面から所定の高さの位置に配置するとともに、前記ナセルが風向きに応じて回動可能に支持するタワーとを有し、前記回動軸は、前記ナセルと前記タワーの間のヨー軸であり、前記ナセルから前記タワーに対して電力を非接触で伝送する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、ナセルが風によって回動した場合でも、電力を効率良く伝送するとともに、落雷による故障を防ぐことができる。
Further, one aspect of the present invention is a nacelle in which the generator is disposed, a tower in which the nacelle is disposed at a predetermined height from the ground, and the nacelle is rotatably supported according to a wind direction. The rotating shaft is a yaw axis between the nacelle and the tower, and transmits electric power from the nacelle to the tower in a non-contact manner.
According to such a configuration, even when the nacelle is rotated by the wind, it is possible to efficiently transmit power and to prevent a failure due to lightning.

また、本発明の一側面は、前記風車の表面には太陽電池パネルが配置され、前記回転電極は前記風車の回転軸に配置され、前記固定電極は前記発電機が配置されたナセルに配置され、前記風車の前記太陽電池パネルで発電された電力を、前記ナセルに対して非接触で伝送する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、風車の表面に配置された太陽電池パネルからの電力を効率良く伝送することができる。
According to another aspect of the present invention, a solar battery panel is disposed on a surface of the windmill, the rotating electrode is disposed on a rotating shaft of the windmill, and the fixed electrode is disposed on a nacelle where the generator is disposed. The power generated by the solar cell panel of the windmill is transmitted in a non-contact manner to the nacelle.
According to such a structure, the electric power from the solar cell panel arrange | positioned on the surface of a windmill can be transmitted efficiently.

また、本発明の一側面は、前記ナセルを地面から所定の高さの位置に配置するとともに、前記ナセルが風向きに応じて回動可能に支持するタワーを有し、前記ナセルの表面には太陽電池パネルが配置され、前記ナセルに配置された前記太陽電池パネルで発電された電力を含む電力を、前記ナセルから前記タワーに対して電力を非接触で伝送する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、ナセル本体の面積も有効利用することができる。
According to another aspect of the present invention, the nacelle is disposed at a predetermined height from the ground, and the nacelle includes a tower that is rotatably supported according to a wind direction. A battery panel is arranged, and electric power including electric power generated by the solar battery panel arranged in the nacelle is transmitted from the nacelle to the tower in a contactless manner.
According to such a configuration, the area of the nacelle body can also be used effectively.

本発明によれば、電力を効率良く伝送するとともに、故障しにくい風力発電装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while transmitting electric power efficiently, it becomes possible to provide the wind power generator which is hard to fail.

本発明の実施形態に係る風力発電装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the wind power generator which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す非接触電力伝送部21の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the non-contact electric power transmission part 21 shown in FIG. 図1に示す非接触電力伝送部30の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the non-contact electric power transmission part 30 shown in FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation principle of the non-contact electric power transmission part shown to FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation principle of the non-contact electric power transmission part shown to FIG. 図5の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of FIG. 図5に示す非接触電力伝送部の伝送効率および反射損の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the transmission efficiency and reflection loss of the non-contact electric power transmission part shown in FIG. 図5に示す非接触電力伝送部の入力インピーダンス特性を示す図である。It is a figure which shows the input impedance characteristic of the non-contact electric power transmission part shown in FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example of the non-contact electric power transmission part shown to FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example of the non-contact electric power transmission part shown to FIG. 図10の等価回路である。It is the equivalent circuit of FIG. 図10に示す非接触電力伝送部の伝送効率および反射損の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the transmission efficiency and reflection loss of the non-contact electric power transmission part shown in FIG. 図10に示す非接触電力伝送部の入力インピーダンス特性を示す図である。It is a figure which shows the input impedance characteristic of the non-contact electric power transmission part shown in FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example of the non-contact electric power transmission part shown to FIG. 図2,3に示す非接触電力伝送部の他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example of the non-contact electric power transmission part shown to FIG.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る風力発電装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係る風力発電装置は、風車10、ナセル20、非接触電力伝送部30、タワー40、および、送電装置50を主要な構成要素としている。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the wind turbine generator according to the embodiment of the present invention includes a wind turbine 10, a nacelle 20, a non-contact power transmission unit 30, a tower 40, and a power transmission device 50 as main components.

ここで、風車10は、風力を回転力に変換し、回転軸14を介してナセル20に伝達する。風車10の表面には太陽電池パネル11が配置されており、この太陽電池パネル11によって発生された電力は、図示しない接続線によって変換部13に伝導される。変換部13は、風車10の中心に配置されたハブ12内に配置され、太陽電池パネル11の効率が最大になるようにMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を行うとともに、直流電力を所定の周波数の交流電力に変換し、接続線15を介して非接触電力伝送部21に供給する。   Here, the windmill 10 converts the wind force into a rotational force and transmits it to the nacelle 20 via the rotating shaft 14. A solar cell panel 11 is disposed on the surface of the windmill 10, and electric power generated by the solar cell panel 11 is conducted to the conversion unit 13 through a connection line (not shown). The conversion unit 13 is arranged in a hub 12 arranged in the center of the windmill 10, performs MPPT (Maximum Power Point Tracking) control so that the efficiency of the solar battery panel 11 is maximized, and converts DC power to a predetermined frequency. And is supplied to the non-contact power transmission unit 21 via the connection line 15.

ナセル20は、非接触電力伝送部21、増速機22、発電機23、合成部24、および、接続線25〜27を主要な構成要素としている。   The nacelle 20 includes a non-contact power transmission unit 21, a speed increaser 22, a generator 23, a synthesis unit 24, and connection lines 25 to 27 as main components.

ここで、非接触電力伝送部21は、後述するように、非接触で電力を伝送する機能を有し、変換部13から供給される電力を、合成部24に伝送する。増速機22は、回転軸14を介して伝達される風車10の回転力を増速し(回転速度を増加し)、発電機23に伝達する。   Here, as will be described later, the non-contact power transmission unit 21 has a function of transmitting power in a non-contact manner, and transmits the power supplied from the conversion unit 13 to the synthesis unit 24. The speed increaser 22 increases the rotational force of the wind turbine 10 transmitted through the rotating shaft 14 (increases the rotational speed), and transmits it to the generator 23.

発電機23は、増速機22によって増速された回転力に応じて回転し、交流電力または直流電力を発生する。   The generator 23 rotates in accordance with the rotational force increased by the speed increaser 22 and generates AC power or DC power.

合成部24は、接続線25を介して非接触電力伝送部21から供給される電力と、接続線26を介して発電機23から供給される電力を合成し、所定の周波数の交流電力に変換し、接続線27を介して、非接触電力伝送部30に供給する。   The synthesizer 24 synthesizes the power supplied from the non-contact power transmission unit 21 via the connection line 25 and the power supplied from the generator 23 via the connection line 26, and converts it into AC power having a predetermined frequency. Then, the non-contact power transmission unit 30 is supplied via the connection line 27.

非接触電力伝送部30は、後述するように、非接触で電力を伝送する機能を有し、合成部24から接続線27を介して供給される電力を、接続線41を介して送電装置50に伝送する。なお、ナセル20は、風向きに応じて回動可能にタワー40に支持されている。すなわち、ナセル20は、タワー40をヨー軸として、回動可能に支持されている。   As will be described later, the non-contact power transmission unit 30 has a function of transmitting power in a non-contact manner, and transmits power supplied from the combining unit 24 via the connection line 27 via the connection line 41. Transmit to. The nacelle 20 is supported by the tower 40 so as to be rotatable according to the wind direction. That is, the nacelle 20 is rotatably supported with the tower 40 as a yaw axis.

タワー40は、柱状の部材によって構成され、台座42によって地面に固定される。また、タワー40は、ナセル20を所定の高さの位置に回動可能に配置する。タワー40の内部には、接続線41が配置され、非接触電力伝送部30から出力される電力を送電装置50に供給する。   The tower 40 is constituted by a columnar member and is fixed to the ground by a pedestal 42. Moreover, the tower 40 arrange | positions the nacelle 20 so that rotation to the position of predetermined | prescribed height is possible. A connection line 41 is disposed inside the tower 40 and supplies power output from the non-contact power transmission unit 30 to the power transmission device 50.

送電装置50は、接続線41を介して非接触電力伝送部30から供給される交流電力を、商用電力の周波数である50Hzまたは60Hzに変換して電力網に送電する。   The power transmission device 50 converts AC power supplied from the non-contact power transmission unit 30 via the connection line 41 to 50 Hz or 60 Hz, which is a frequency of commercial power, and transmits the power to the power network.

図2は、図1に示す非接触電力伝送部21の概略構成例を示す図である。この図2に示すように、非接触電力伝送部21は、回転電極211,212と、固定電極213,214を有している。ここで、回転電極211,212は、矩形形状を有する導電性部材によって構成され、この導電性部材を回転軸14に応じた半径r1にて、湾曲された筒状形状をそれぞれ有している。なお、この導電性部材の端部は接触しても接触しなくてもよい。回転電極211,212は、回転軸14の軸方向に所定の距離d1だけ離れた位置に平行に配置されている。また、距離d1を含む回転電極211,212の幅Dは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。回転電極211,212は、図示しない絶縁材(例えば、誘電体基板)を介して回転軸14の周上に固定され、回転軸14の回転に応じて回転する。また、回転電極211,212は、図示しないインダクタおよび接続線15を介して変換部13にそれぞれ接続される。なお、回転電極211,212および図示しないインダクタによって送電用カプラが構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the non-contact power transmission unit 21 illustrated in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the non-contact power transmission unit 21 includes rotating electrodes 211 and 212 and fixed electrodes 213 and 214. Here, each of the rotating electrodes 211 and 212 is formed of a conductive member having a rectangular shape, and each of the conductive members has a cylindrical shape that is curved at a radius r 1 corresponding to the rotation shaft 14. In addition, the edge part of this electroconductive member may contact or may not contact. The rotary electrodes 211 and 212 are arranged in parallel at positions separated by a predetermined distance d1 in the axial direction of the rotary shaft 14. The width D of the rotating electrodes 211 and 212 including the distance d1 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π, where λ is the wavelength of the electric field radiated from these electrodes. Yes. The rotating electrodes 211 and 212 are fixed on the periphery of the rotating shaft 14 via an insulating material (for example, a dielectric substrate) (not shown), and rotate according to the rotation of the rotating shaft 14. The rotating electrodes 211 and 212 are connected to the converter 13 via an inductor and a connection line 15 (not shown). The rotating electrodes 211 and 212 and an inductor (not shown) constitute a power transmission coupler.

固定電極213,214は、回転電極211,212と同様に、矩形形状を有する導電性部材によって構成され、この導電性部材を半径r2にて、湾曲された筒状形状をそれぞれ有している。なお、この導電性部材の端部は接触しても接触しなくてもよい。固定電極213,214は、回転軸14の軸方向に所定の距離d1だけ離れた位置に平行に配置されている。また、距離d1を含む固定電極213,214の幅Dは、回転電極211,212から放射される電界の波長をλとした場合に、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。固定電極213,214は、図示しない絶縁材(例えば、誘電体基板)を介してナセル20の一部に固定されるので、これらの電極は回転しない。固定電極213,214と回転電極211,212の間隔はd2とされている。また、固定電極213,214は、図示しないインダクタおよび接続線25を介して合成部24にそれぞれ接続される。これら、固定電極213,214および図示しないインダクタによって受電用カプラが構成される。   The fixed electrodes 213 and 214 are made of a conductive member having a rectangular shape, like the rotating electrodes 211 and 212, and each of the conductive members has a cylindrical shape curved at a radius r2. In addition, the edge part of this electroconductive member may contact or may not contact. The fixed electrodes 213 and 214 are arranged in parallel at positions separated by a predetermined distance d1 in the axial direction of the rotary shaft 14. The width D of the fixed electrodes 213 and 214 including the distance d1 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π when the wavelength of the electric field radiated from the rotating electrodes 211 and 212 is λ. Has been. Since the fixed electrodes 213 and 214 are fixed to a part of the nacelle 20 via an insulating material (for example, a dielectric substrate) (not shown), these electrodes do not rotate. The distance between the fixed electrodes 213 and 214 and the rotating electrodes 211 and 212 is d2. The fixed electrodes 213 and 214 are connected to the combining unit 24 via an inductor and a connection line 25 (not shown). These fixed electrodes 213 and 214 and an inductor (not shown) constitute a power receiving coupler.

図3は、図1に示す非接触電力伝送部30の概略構成例を示す図である。この図3に示すように、非接触電力伝送部30は、非接触電力伝送部21と同様の構成とされているので、詳細な説明は省略する。なお、非接触電力伝送部30の回転電極311,312は、ナセル20のヨー軸(風向きに応じて回動するための回動軸)に図示しない絶縁材(例えば、誘電体基板)を介して固定され、ナセル20に応じて回動する。固定電極313,314は、タワー40に図示しない絶縁材を介して固定されるので、これらの電極は回動しない。回転電極311,312は、図示しないインダクタおよび接続線27を介して合成部24にそれぞれ接続される。これら、固定電極311,312および図示しないインダクタによって送電用カプラが構成される。固定電極313,314は、図示しないインダクタおよび接続線41を介して送電装置50にそれぞれ接続される。これら、固定電極313,314および図示しないインダクタによって受電用カプラが構成される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the non-contact power transmission unit 30 illustrated in FIG. 1. As shown in FIG. 3, the non-contact power transmission unit 30 has the same configuration as the non-contact power transmission unit 21, and thus detailed description thereof is omitted. The rotating electrodes 311 and 312 of the non-contact power transmission unit 30 are connected to a yaw axis of the nacelle 20 (a rotating shaft for rotating in accordance with the wind direction) via an insulating material (not shown) (for example, a dielectric substrate). It is fixed and rotates according to the nacelle 20. Since the fixed electrodes 313 and 314 are fixed to the tower 40 via an insulating material (not shown), these electrodes do not rotate. The rotating electrodes 311 and 312 are connected to the synthesis unit 24 via an inductor and a connection line 27 (not shown). These fixed electrodes 311 and 312 and an inductor (not shown) constitute a power transmission coupler. Fixed electrodes 313 and 314 are connected to power transmission device 50 via an inductor and connection line 41 (not shown), respectively. These fixed electrodes 313 and 314 and an inductor (not shown) constitute a power receiving coupler.

(B)実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態に係る風力発電装置の動作について説明する。なお、以下では、図4〜図8を参照して、非接触電力伝送部21と非接触電力伝送部30の動作原理について説明した後に、風力発電装置の詳細な動作について説明する。なお、図4〜図8では、説明を簡略化するために、図2および図3に示す非接触電力伝送部21,30を平面上に配置した場合(湾曲させない場合)を例に挙げて説明する。
(B) Description of operation | movement of embodiment Next, operation | movement of the wind power generator which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. In the following, the operation principle of the non-contact power transmission unit 21 and the non-contact power transmission unit 30 will be described with reference to FIGS. 4 to 8, in order to simplify the description, the case where the non-contact power transmission units 21 and 30 shown in FIGS. 2 and 3 are arranged on a plane (when not curved) will be described as an example. To do.

図4は、非接触電力伝送部21と非接触電力伝送部30の動作を説明するための図である。図4に示す例は、直列共振を利用した非接触電力伝送部を構成する送電用カプラの詳細な構成例を示している。この図に示すように、直列共振を利用した非接触電力伝送部では、送電用カプラ110は、矩形の板状形状を有する絶縁部材(誘電体基板)によって構成される回路基板118の表(おもて)面118A上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極111,112が配置されて構成される。回路基板118の裏面118Bには、この図1の例では、電極等は配置されていない。具体的な構成例としては、例えば、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板等によって構成される回路基板118上に、銅等の導電性の薄膜によって電極111,112が形成される。電極111,112は、所定の距離d1だけ離れた位置に平行に配置されている。また、距離d1を含む電極111,112の幅Dは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operations of the non-contact power transmission unit 21 and the non-contact power transmission unit 30. The example shown in FIG. 4 shows a detailed configuration example of a power transmission coupler that constitutes a non-contact power transmission unit using series resonance. As shown in this figure, in the non-contact power transmission unit using series resonance, the power transmission coupler 110 is a front surface of a circuit board 118 (a dielectric substrate) having a rectangular plate shape (a dielectric substrate). 1) Electrodes 111 and 112 made of a conductive member having a rectangular shape are arranged on the surface 118A. In the example of FIG. 1, no electrode or the like is disposed on the back surface 118 </ b> B of the circuit board 118. As a specific configuration example, for example, electrodes 111 and 112 are formed of a conductive thin film such as copper on a circuit board 118 formed of a glass epoxy board, a glass composite board, or the like. The electrodes 111 and 112 are arranged in parallel at positions separated by a predetermined distance d1. The width D of the electrodes 111 and 112 including the distance d1 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π when the wavelength of the electric field radiated from these electrodes is λ. .

回路基板118の電極111,112の短手方向の端部には、インダクタ113,114の一端がそれぞれ接続されている。また、インダクタ113,114の他端は、接続線115,116の一端にそれぞれ接続されている。接続線115,116は、電極111,112の領域およびこれらに挟まれる領域を回避するように配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。より詳細には、電極111,112のそれぞれの矩形領域と、これら2つの電極111,112によって挟まれた領域を回避して配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。なお、図2の場合では、回転電極212については、x方向の端部(図2の右側端部)に接続線15の一方を接続し、回転電極211についてもx方向の端部(図2の左側端部)に接続線15の他方を接続し、回転電極212のギャップを経由するように配置することができる。もちろん、これ以外の方法でもよい。また、固定電極213については、x方向の端部(図2の右側端部)に接続線25の一方を接続し、固定電極214についてもx方向の端部(図2の左側端部)に接続線25の他方を接続し、これらの電極からそれぞれ遠ざかる方向に配置することができる。なお、図3の場合も図2の場合と同様に配置することができる。このように配置することで、電極111,112と接続線115,116の間の干渉を少なくすることができるので、伝送効率の低下を防止できる。   One ends of inductors 113 and 114 are connected to the ends of the electrodes 111 and 112 of the circuit board 118 in the short direction. The other ends of the inductors 113 and 114 are connected to one ends of connection lines 115 and 116, respectively. The connection lines 115 and 116 are disposed so as to avoid the regions of the electrodes 111 and 112 and the region sandwiched between them, and are disposed so as to extend in a direction away from these regions. More specifically, the rectangular regions of the electrodes 111 and 112 and the region sandwiched between the two electrodes 111 and 112 are arranged so as to avoid the region, and the electrodes 111 and 112 are arranged so as to extend away from these regions. ing. In the case of FIG. 2, one end of the connection line 15 is connected to the end portion in the x direction (right end portion in FIG. 2) for the rotating electrode 212, and the end portion in the x direction (FIG. 2). The other end of the connecting line 15 is connected to the left end of the rotating electrode 212 and can be disposed so as to pass through the gap of the rotating electrode 212. Of course, other methods may be used. Further, for the fixed electrode 213, one end of the connection line 25 is connected to the end portion in the x direction (right end portion in FIG. 2), and the fixed electrode 214 is also connected to the end portion in the x direction (left end portion in FIG. 2). The other of the connection lines 25 can be connected and arranged in a direction away from each of these electrodes. 3 can be arranged in the same manner as in FIG. By arranging in this way, interference between the electrodes 111 and 112 and the connection lines 115 and 116 can be reduced, so that a reduction in transmission efficiency can be prevented.

接続線115,116は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。なお、接続線115,116の他端は、図示しない交流電力発生部(非接触電力伝送部21では変換部13に対応し、非接触電力伝送部30では合成部24に対応する)の出力端子にそれぞれ接続されている。送電用カプラ110は、電極111,112が所定の距離d1を隔てて配置されることによって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ113,114のインダクタンスLによる直列共振回路を構成するので、これらによる固有の共振周波数fcを有している。   The connection lines 115 and 116 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. The other ends of the connection lines 115 and 116 are output terminals of an AC power generating unit (not shown) (corresponding to the conversion unit 13 in the non-contact power transmission unit 21 and corresponding to the combining unit 24 in the non-contact power transmission unit 30). Are connected to each. The power transmission coupler 110 constitutes a series resonance circuit composed of the capacitance C of the capacitor formed by arranging the electrodes 111 and 112 at a predetermined distance d1 and the inductance L of the inductors 113 and 114. It has a unique resonance frequency fc.

受電用カプラ120は、送電用カプラ110と同様の構成とされ、回路基板128の表面128A上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極121,122およびインダクタ123,124が配置され、インダクタ123,124の他端に接続線125,126が接続されて構成される。電極121,122によって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ123,124のインダクタンスLによる直列共振回路の共振周波数fcは送電用カプラ110と略同じに設定される。接続線125,126は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。受電用カプラ120の接続線125,126の他端には、図示しない負荷(非接触電力伝送部21では合成部24に対応し、非接触電力伝送部30では送電装置50に対応する)が接続される。   The power receiving coupler 120 has the same configuration as that of the power transmitting coupler 110. On the surface 128A of the circuit board 128, electrodes 121 and 122 and inductors 123 and 124 made of a conductive member having a rectangular shape are arranged. Connection lines 125 and 126 are connected to the other ends of the inductors 123 and 124. The capacitance C of the capacitor formed by the electrodes 121 and 122 and the resonance frequency fc of the series resonance circuit by the inductance L of the inductors 123 and 124 are set to be substantially the same as those of the power transmission coupler 110. The connection lines 125 and 126 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. A load (not shown) corresponds to the combining unit 24 in the non-contact power transmission unit 21 and corresponds to the power transmission device 50 in the non-contact power transmission unit 30 is connected to the other ends of the connection lines 125 and 126 of the power receiving coupler 120. Is done.

図5は、送電用カプラ110と受電用カプラ120を対向配置した状態を示す図である。この図に示すように、送電用カプラ110と受電用カプラ120は、回路基板118,128の表面118A,128Aが対向するように距離d2を隔て、回路基板118,128が平行になるように配置される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged to face each other. As shown in this figure, the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged so that the circuit boards 118 and 128 are parallel to each other with a distance d2 so that the surfaces 118A and 128A of the circuit boards 118 and 128 face each other. Is done.

図6は、図5に示す非接触電力伝送部の等価回路を示す図である。この図6において、交流電力発生部221は、非接触電力伝送部21では変換部13に対応し、非接触電力伝送部30では合成部24に対応し、共振周波数に対応する周波数の交流電力を生成して出力する。電源部負荷222は、接続線115,116および接続線125,126の特性インピーダンスと等しい値を示し、Z0の値を有している。インダクタ223はインダクタ113,114に対応し、L1の素子値を有している。抵抗224は、送電側回路、主にインダクタに付随する抵抗を示し、R1の素子値を有している。キャパシタ225は、電極111,112の間に生じる素子値C1のキャパシタである。キャパシタ231は、電極121,122の間に生じる素子値C2のキャパシタである。インダクタ232はインダクタ123,124に対応し、L2の素子値を有している。抵抗233は、受電側回路、主にインダクタに付随する抵抗を示し、R2の素子値を有している。負荷234は、非接触電力伝送部21では合成部24に対応し、非接触電力伝送部30では送電装置50に対応し、交流電力発生部211から出力され、送電用カプラおよび受電用カプラを介して伝送された電力が供給される。キャパシタ241は、電極111,112と電極121,122の間に生じるキャパシタを示し、Cm1の素子値を有している。   6 is a diagram showing an equivalent circuit of the non-contact power transmission unit shown in FIG. In FIG. 6, the AC power generation unit 221 corresponds to the conversion unit 13 in the non-contact power transmission unit 21, corresponds to the synthesis unit 24 in the non-contact power transmission unit 30, and generates AC power having a frequency corresponding to the resonance frequency. Generate and output. Power supply unit load 222 shows a value equal to the characteristic impedance of connection lines 115 and 116 and connection lines 125 and 126, and has a value of Z0. The inductor 223 corresponds to the inductors 113 and 114 and has an element value of L1. The resistor 224 indicates a resistor associated with the power transmission side circuit, mainly the inductor, and has an element value of R1. The capacitor 225 is a capacitor having an element value C 1 generated between the electrodes 111 and 112. The capacitor 231 is a capacitor having an element value C 2 generated between the electrodes 121 and 122. The inductor 232 corresponds to the inductors 123 and 124 and has an element value of L2. The resistor 233 indicates a resistor associated with the power receiving side circuit, mainly the inductor, and has an element value of R2. The load 234 corresponds to the combining unit 24 in the non-contact power transmission unit 21, corresponds to the power transmission device 50 in the non-contact power transmission unit 30, is output from the AC power generation unit 211, and passes through the power transmission coupler and the power reception coupler. The transmitted power is supplied. The capacitor 241 indicates a capacitor generated between the electrodes 111 and 112 and the electrodes 121 and 122, and has an element value of Cm1.

つぎに、図5に示す直列共振を利用した非接触電力伝送部の動作について説明する。図7は、図5に示す非接触電力伝送部の送電用カプラ110と受電用カプラ120を20cm隔てて対向配置した場合(d2=20cmの場合)における送電用カプラ110から受電用カプラ120への伝送効率η21(=|S21|)と、反射損η11(=|S11|)の周波数特性を示す図である。この図において横軸は伝送する交流電力の周波数(MHz)を示し、縦軸は伝送効率を示している。図7に示す例では、27MHz周辺において、伝送効率90%以上を達成していることが分かる。なお、図5では、例えば、インダクタ113,114,123,124は、それぞれ、巻き数が13回、インダクタンス値が約6μHとされ、回路基板118,128のサイズ(DとL)は250×250mmとされ、電極111,112および電極121,122間のギャップd1は34.4mmとされている。 Next, the operation of the non-contact power transmission unit using the series resonance shown in FIG. 5 will be described. FIG. 7 illustrates a state where the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 of the non-contact power transmission unit illustrated in FIG. 5 are arranged to face each other with a distance of 20 cm (when d2 = 20 cm) from the power transmission coupler 110 to the power reception coupler 120. It is a figure which shows the frequency characteristic of transmission efficiency (eta) 21 (= | S21 | 2 ) and reflection loss (eta) 11 (= | S11 | 2 ). In this figure, the horizontal axis indicates the frequency (MHz) of AC power to be transmitted, and the vertical axis indicates transmission efficiency. In the example shown in FIG. 7, it can be seen that a transmission efficiency of 90% or more is achieved around 27 MHz. In FIG. 5, for example, the inductors 113, 114, 123, and 124 each have 13 turns and an inductance value of about 6 μH, and the sizes (D and L) of the circuit boards 118 and 128 are 250 × 250 mm. The gap d1 between the electrodes 111 and 112 and the electrodes 121 and 122 is 34.4 mm.

図8は、図5に示す直列共振を利用した非接触電力伝送部の入力インピーダンス特性を示す図である。この図8に示すように、入力インピーダンスの実部Reは共振周波数である27MHz付近において約50Ωとなり、虚部Imは約0Ωとなる。このように、送電用カプラ110の電極111,112と受電用カプラ120の電極121,122は、電界共振結合されていることから、送電用カプラ110の電極111,112と受電用カプラ120の電極121,122に対して電界によって交流電力が効率よく伝送される。   FIG. 8 is a diagram showing the input impedance characteristics of the non-contact power transmission unit using the series resonance shown in FIG. As shown in FIG. 8, the real part Re of the input impedance is about 50Ω near the resonance frequency of 27 MHz, and the imaginary part Im is about 0Ω. Thus, since the electrodes 111 and 112 of the power transmission coupler 110 and the electrodes 121 and 122 of the power reception coupler 120 are coupled by electric field resonance, the electrodes 111 and 112 of the power transmission coupler 110 and the electrodes of the power reception coupler 120 are combined. AC power is efficiently transmitted to 121 and 122 by an electric field.

つぎに、図1に示す実施形態の動作について説明する。風車10の表面に配置された太陽電池パネル11は、太陽光を直流電力に変換して変換部13に供給する。変換部13は、太陽電池パネル11の発電効率を高めるためのMPPT動作を実行するとともに、太陽電池パネル11から出力される直流電力を、非接触電力伝送部21の共振周波数fcに対応する周波数の交流電力に変換して出力する。   Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. The solar cell panel 11 disposed on the surface of the windmill 10 converts sunlight into DC power and supplies it to the converter 13. The conversion unit 13 performs an MPPT operation for increasing the power generation efficiency of the solar cell panel 11 and converts the DC power output from the solar cell panel 11 to a frequency corresponding to the resonance frequency fc of the non-contact power transmission unit 21. Convert to AC power and output.

変換部13から出力された交流電力は、接続線15を介して、回転電極211,212に供給される。回転電極211,212に供給された交流電力は、図5および図6を参照して説明したように、電界共振結合によって、固定電極213,214に効率良く伝送される。固定電極213,214に伝送された電力は、接続線25を介して合成部24に供給される。   The AC power output from the converter 13 is supplied to the rotating electrodes 211 and 212 via the connection line 15. As described with reference to FIGS. 5 and 6, the AC power supplied to the rotating electrodes 211 and 212 is efficiently transmitted to the fixed electrodes 213 and 214 by electric field resonance coupling. The power transmitted to the fixed electrodes 213 and 214 is supplied to the combining unit 24 through the connection line 25.

一方、風車10は風力によって付勢され、回転軸14を回転する。回転軸14が回転すると、図2に示す回転電極211,212は回転するが、これらから放射される電界は回転の影響を受けないため、回転電極211,212から固定電極213,214への電力の伝送は影響を受けない。   On the other hand, the windmill 10 is energized by the wind force and rotates the rotating shaft 14. When the rotating shaft 14 rotates, the rotating electrodes 211 and 212 shown in FIG. 2 rotate. However, since the electric field radiated from these rotates is not affected by the rotation, the power from the rotating electrodes 211 and 212 to the fixed electrodes 213 and 214 is increased. The transmission is not affected.

増速機22は、風車10によって駆動される回転軸14の回転速度を増速して発電機23に伝達する。発電機23は増速機22によって増速された回転力によって駆動され、回転力に応じた電力を発生し、接続線26を介して合成部24に供給する。   The speed increaser 22 increases the rotational speed of the rotary shaft 14 driven by the windmill 10 and transmits the speed to the generator 23. The generator 23 is driven by the rotational force increased by the speed increaser 22, generates electric power corresponding to the rotational force, and supplies the electric power to the combining unit 24 via the connection line 26.

合成部24は、非接触電力伝送部21から供給される電力と、発電機23から供給される電力を合成するとともに、非接触電力伝送部30の共振周波数fcに対応する周波数の交流電力に変換し、接続線27を介して、非接触電力伝送部30に供給する。例えば、合成部24は、非接触電力伝送部21から供給される交流電力と、発電機23から供給される交流電力を直流電力に変換し合成するとともに、非接触電力伝送部30の共振周波数fcに対応する周波数の交流電力に変換して出力する。   The synthesizer 24 synthesizes the power supplied from the non-contact power transmission unit 21 and the power supplied from the generator 23, and converts it into AC power having a frequency corresponding to the resonance frequency fc of the non-contact power transmission unit 30. Then, the non-contact power transmission unit 30 is supplied via the connection line 27. For example, the synthesizing unit 24 converts the AC power supplied from the non-contact power transmission unit 21 and the AC power supplied from the generator 23 into DC power and synthesizes the same, and the resonance frequency fc of the non-contact power transmission unit 30. Converted into AC power with a frequency corresponding to

合成部24から出力された交流電力は、図3に示す非接触電力伝送部30の回転電極311,312に接続線27を介して供給される。回転電極311,312に供給された交流電力は、図5および図6を参照して説明したように、電界共振結合によって、固定電極313,314に伝送される。固定電極313,314に伝送された電力は、接続線41を介して送電装置50に供給される。   The AC power output from the combining unit 24 is supplied to the rotating electrodes 311 and 312 of the non-contact power transmission unit 30 illustrated in FIG. The AC power supplied to the rotating electrodes 311 and 312 is transmitted to the fixed electrodes 313 and 314 by electric field resonance coupling as described with reference to FIGS. The electric power transmitted to the fixed electrodes 313 and 314 is supplied to the power transmission device 50 through the connection line 41.

ナセル20は、風の方向によって回動する。ナセル20が回動すると、図3に示す回転電極311,312は回動するが、電界は回動の影響を受けないため、回転電極311,312から固定電極313,314への電力の伝送は影響を受けない。   The nacelle 20 rotates according to the direction of the wind. When the nacelle 20 rotates, the rotating electrodes 311 and 312 shown in FIG. 3 rotate. However, since the electric field is not affected by the rotation, power transmission from the rotating electrodes 311 and 312 to the fixed electrodes 313 and 314 is not performed. Not affected.

送電装置50は、非接触電力伝送部30から供給された周波数がfcの交流電力を、商用電源の周波数に対応する50Hzまたは60Hzに変換して電力網に対して送電する。   The power transmission device 50 converts AC power having a frequency of fc supplied from the non-contact power transmission unit 30 into 50 Hz or 60 Hz corresponding to the frequency of the commercial power source, and transmits the power to the power grid.

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、非接触電力伝送部21,30を用いることで、非接触で、しかも、90%を超える高い効率で電力を伝送することができることから、例えば、電極同士を接触させることで電力を伝送する場合に比較して、経年変化等による伝送効率の低下を防止することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, by using the non-contact power transmission units 21 and 30, it is possible to transmit power with non-contact and high efficiency exceeding 90%. For example, compared with the case where electric power is transmitted by bringing electrodes into contact with each other, it is possible to prevent a decrease in transmission efficiency due to secular change or the like.

また、回転電極と固定電極の間は電気的に絶縁されていることから、例えば、落雷等を受けた場合であっても、大きな電流が通じて、装置や設備が損傷することを防止できる。   In addition, since the rotating electrode and the fixed electrode are electrically insulated, for example, even when a lightning strike or the like occurs, it is possible to prevent a large current from passing through and damage to the apparatus and equipment.

(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、説明を簡略化するために、非接触電力伝送部21,30は同じサイズを有するものとして説明したが、もちろん、回転軸の寸法や、伝送する電力の容量に応じて各部のサイズを適宜設定することができることは言うまでもない。また、伝送周波数についても、適宜設定することができる。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, in order to simplify the description, the non-contact power transmission units 21 and 30 have been described as having the same size, but of course, depending on the dimensions of the rotating shaft and the capacity of the transmitted power. Needless to say, the size of each part can be set appropriately. The transmission frequency can also be set as appropriate.

また、以上の実施形態では、非接触電力伝送部21,30としては、図4および図5に示す直列共振を用いる送電用カプラおよび受電用カプラを利用するようにしたが、例えば、図9および図10に示すように、直列共振を利用するカプラに対して並列共振用のキャパシタを付加するようにしてもよい。   In the above embodiment, as the contactless power transmission units 21 and 30, the power transmission coupler and the power reception coupler using the series resonance shown in FIGS. 4 and 5 are used. As shown in FIG. 10, a capacitor for parallel resonance may be added to a coupler using series resonance.

図9は、非接触電力伝送部に用いる送電用カプラの他の構成例を示す図である。この図において、図4と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図9では、図4に比較して、インダクタ113,114がチップコンデンサ321,322に置換され、また、相互に接続されたインダクタ113A,114Aが電極111,112の端部に接続されている。より詳細には、チップコンデンサ321は、一方の端子が接続線115の一端に接続され、他方の端子が電極111に接続されている。チップコンデンサ322は、一方の端子が接続線116の一端に接続され、他方の端子が電極112に接続されている。また、インダクタ113A,114Aはそれぞれの一端同士が相互に接続されるとともに、インダクタ113Aの他端が電極111に接続され、インダクタ114Aの他端が電極112に接続されている。これ以外の構成は、図4の場合と同様である。なお、受電用カプラ120Aも送電用カプラ110Aと同様の構成とされる。   FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the power transmission coupler used in the non-contact power transmission unit. In this figure, parts corresponding to those in FIG. In FIG. 9, compared to FIG. 4, the inductors 113 and 114 are replaced with chip capacitors 321 and 322, and the inductors 113 </ b> A and 114 </ b> A connected to each other are connected to the ends of the electrodes 111 and 112. More specifically, the chip capacitor 321 has one terminal connected to one end of the connection line 115 and the other terminal connected to the electrode 111. The chip capacitor 322 has one terminal connected to one end of the connection line 116 and the other terminal connected to the electrode 112. Inductors 113A and 114A have one end connected to each other, the other end of inductor 113A is connected to electrode 111, and the other end of inductor 114A is connected to electrode 112. The rest of the configuration is the same as in FIG. The power receiving coupler 120A is configured similarly to the power transmitting coupler 110A.

図10は、図9に示す送電用カプラ110Aと受電用カプラ120Aを用いた非接触電力伝送部の構成例を示す図である。この図の例では、送電用カプラ110Aと受電用カプラ120Aを16cm隔てて対向配置されている。また、インダクタ113A,114A,123A,124Aは、それぞれ巻き数が8回とされ、インダクタンス値は約4μHとされている。また、チップコンデンサ321,322,421,422の素子値はそれぞれ約10pFとされている。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a non-contact power transmission unit using the power transmission coupler 110A and the power reception coupler 120A illustrated in FIG. In the example of this figure, the power transmission coupler 110A and the power reception coupler 120A are arranged to face each other with a spacing of 16 cm. The inductors 113A, 114A, 123A, and 124A each have eight turns and an inductance value of about 4 μH. The element values of the chip capacitors 321, 322, 421, and 422 are about 10 pF, respectively.

図11は、図10に示す非接触電力伝送部の等価回路を示す図である。なお、図11において、図6と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図11は、図6と比較すると、交流電力発生部221とインダクタ223および抵抗224の間にチップコンデンサ321,322に対応するキャパシタ500がそれぞれ挿入され、負荷234とインダクタ232および抵抗233の間にチップコンデンサ421,422に対応するキャパシタ501がそれぞれ挿入されている。なお、これ以外の構成は図6と同様である。図11に示す非接触電力伝送部では、チップコンデンサ321,322,421,422を直列に付加することで、キャパシタ225およびインダクタ223による並列共振周波数よりも低い周波数で、直列共振周が生じる。すなわち、共振周波数を下げることができる。なお、入力インピーダンスもチップコンデンサの付加によって変化するので、インダクタとチップコンデンサの素子値をうまく組み合わせることで、共振周波数において、例えば、50Ωに整合を図ることができる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the non-contact power transmission unit illustrated in FIG. 10. In FIG. 11, parts corresponding to those in FIG. In FIG. 11, compared with FIG. 6, a capacitor 500 corresponding to the chip capacitors 321 and 322 is inserted between the AC power generation unit 221, the inductor 223, and the resistor 224, respectively. Capacitors 501 corresponding to the chip capacitors 421 and 422 are inserted, respectively. Other configurations are the same as those in FIG. In the non-contact power transmission unit shown in FIG. 11, a series resonance circumference is generated at a frequency lower than the parallel resonance frequency of the capacitor 225 and the inductor 223 by adding the chip capacitors 321, 322, 421, 422 in series. That is, the resonance frequency can be lowered. Since the input impedance also changes due to the addition of the chip capacitor, matching can be achieved to, for example, 50Ω at the resonance frequency by properly combining the element values of the inductor and the chip capacitor.

図12は、図11に示す非接触電力伝送部21の送電用カプラ110Aと受電用カプラ120Aを20cm隔てて対向配置した場合における送電用カプラ110Aから受電用カプラ120Aへの伝送効率η21(=|S21|)と、反射損η11(=|S11|)の周波数特性を示す図である。なお、この例では、インダクタ113,114,123,124は、それぞれ、巻き数が8回、インダクタンス値が約4μHとされ、回路基板118,128のサイズ(DとL)は250×250mmとされ、電極111,112および電極121,122間のギャップd1は34.4mmとされている。この図に示すように、図11に示す非接触電力伝送部の伝送効率η21は約27MHzにおいて90%以上となり、また、反射損η11は約27MHzにおいて0となっている。 FIG. 12 shows the transmission efficiency η21 (= |) from the power transmission coupler 110A to the power reception coupler 120A when the power transmission coupler 110A and the power reception coupler 120A of the non-contact power transmission unit 21 shown in FIG. It is a figure which shows the frequency characteristic of S21 | 2 ) and reflection loss (eta) 11 (= | S11 | 2 ). In this example, the inductors 113, 114, 123, and 124 each have 8 turns and an inductance value of about 4 μH, and the sizes (D and L) of the circuit boards 118 and 128 are 250 × 250 mm. The gap d1 between the electrodes 111 and 112 and the electrodes 121 and 122 is 34.4 mm. As shown in this figure, the transmission efficiency η21 of the non-contact power transmission unit shown in FIG. 11 is 90% or more at about 27 MHz, and the reflection loss η11 is 0 at about 27 MHz.

図13は、図11に示す非接触電力伝送部21の入力インピーダンス特性を示す図である。図13に示すように、入力インピーダンスの実部Reは約27MHzにおいて約50Ωとなり、また、虚部も約27MHzにおいて0Ωとなっている。   FIG. 13 is a diagram illustrating the input impedance characteristics of the non-contact power transmission unit 21 illustrated in FIG. 11. As shown in FIG. 13, the real part Re of the input impedance is about 50Ω at about 27 MHz, and the imaginary part is 0Ω at about 27 MHz.

このように、図11に示す非接触電力伝送部では、チップコンデンサを直列接続することにより、同じ共振周波数でもインダクタとして素子値が小さいものを使用することが可能になるので、装置のサイズを小型化することができる。また、素子値が小さいインダクタを使用した場合でも、伝送効率を高く保つことができる。   In this way, in the non-contact power transmission unit shown in FIG. 11, by connecting chip capacitors in series, it is possible to use an inductor having a small element value even at the same resonance frequency. Can be Even when an inductor having a small element value is used, the transmission efficiency can be kept high.

図14は、非接触電力伝送部のさらに他の構成例を示す図である。この図において、図10と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図14では、図10に比較して、チップコンデンサが除外され、その代わりに、回路基板118,128を利用したキャパシタが配置されている。より詳細には、図14の例では、回路基板128の裏面128Bには、電極121,122の一部に対向する位置に、矩形形状を有する導電性部材によってキャパシタ電極721,722が形成され、回路基板128の表面128Aに形成されている電極121,122との間にキャパシタが形成される。キャパシタ電極721,722は接続線125,126に接続されている。回路基板118の裏面119Bには、電極111,112の一部に対向する位置に、矩形形状を有する導電性部材によってキャパシタ電極621,622が形成され、回路基板118の表面118Aに形成されている電極111,112との間にキャパシタが形成される。キャパシタ電極621,622は接続線115,116に接続されている。   FIG. 14 is a diagram illustrating still another configuration example of the non-contact power transmission unit. In this figure, portions corresponding to those in FIG. In FIG. 14, the chip capacitor is excluded as compared with FIG. 10, and a capacitor using the circuit boards 118 and 128 is disposed instead. More specifically, in the example of FIG. 14, capacitor electrodes 721 and 722 are formed on the back surface 128 </ b> B of the circuit board 128 at positions facing a part of the electrodes 121 and 122 by a conductive member having a rectangular shape, A capacitor is formed between the electrodes 121 and 122 formed on the surface 128A of the circuit board 128. The capacitor electrodes 721 and 722 are connected to connection lines 125 and 126. On the back surface 119B of the circuit board 118, capacitor electrodes 621 and 622 are formed by a conductive member having a rectangular shape at a position facing a part of the electrodes 111 and 112, and are formed on the front surface 118A of the circuit board 118. A capacitor is formed between the electrodes 111 and 112. The capacitor electrodes 621 and 622 are connected to the connection lines 115 and 116.

図14に示す構成例では、送電用カプラ110Bと受電用カプラ120Bを20cm隔てて対向配置されている。また、インダクタ113A,114A,123A,124Aはそれぞれ巻き数が8回とされインダクタンス値は約4μHとされている。また、キャパシタ電極621,622と電極111,112によるキャパシタの素子値は共振周波数が約28MHzになるように設定され、キャパシタ電極721,722と電極121,122によるキャパシタの素子値も共振周波数が約28MHzになるように設定されている。なお、図14に示す構成例の等価回路は、図11と同様である。   In the configuration example shown in FIG. 14, the power transmission coupler 110B and the power reception coupler 120B are disposed to face each other with a distance of 20 cm. The inductors 113A, 114A, 123A, and 124A each have eight turns and an inductance value of about 4 μH. Further, the capacitor element values of the capacitor electrodes 621 and 622 and the electrodes 111 and 112 are set so that the resonance frequency is about 28 MHz, and the capacitor element values of the capacitor electrodes 721 and 722 and the electrodes 121 and 122 are also about the resonance frequency. It is set to be 28 MHz. The equivalent circuit of the configuration example shown in FIG. 14 is the same as that of FIG.

図14に示す構成によっても、電力を非接触で、しかも、効率良く伝送することができる。また、図14の例では、キャパシタ電極を用いることにより、装置のサイズ(厚さ)を厚くすることなく、電力を伝送することができる。   Also with the configuration shown in FIG. 14, power can be transmitted efficiently without contact. In the example of FIG. 14, by using the capacitor electrode, it is possible to transmit power without increasing the size (thickness) of the device.

図15は、非接触電力伝送部のさらに他の構成例を示す図である。図15に示す実施形態では、円形状の中心電極611、円環状の環状電極612、インダクタ613,614、および、接続線615,616によって送電用カプラ610が構成され、円形状の中心電極621、円環状の環状電極622、インダクタ623,624、および、接続線625,626によって受電用カプラ620が構成される。図15の例では、送電用カプラ610と受電用カプラ620を構成する各素子のサイズは同じとされている。もちろん、各素子のサイズが異なっても、共振周波数が同じになるように調整することで、電力を伝送することができる。なお、図15の例では、電極だけが示されているが、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板等によって形成される基板または基材上に電極を形成することができる。このような基板に形成された送電用カプラ610は、回転軸14およびナセル20のヨー軸の端部に配置され、受電用カプラ620はナセル20の一部およびタワー40に配置される。   FIG. 15 is a diagram illustrating still another configuration example of the non-contact power transmission unit. In the embodiment shown in FIG. 15, a power transmission coupler 610 is configured by the circular center electrode 611, the annular ring electrode 612, the inductors 613, 614, and the connection lines 615, 616, and the circular center electrode 621, The ring-shaped annular electrode 622, the inductors 623 and 624, and the connection lines 625 and 626 constitute a power receiving coupler 620. In the example of FIG. 15, the sizes of the elements constituting the power transmission coupler 610 and the power reception coupler 620 are the same. Of course, even if the size of each element is different, power can be transmitted by adjusting the resonance frequency to be the same. Note that in the example of FIG. 15, only the electrodes are shown, but the electrodes can be formed on a substrate or a substrate formed of a glass epoxy substrate, a glass composite substrate, or the like. The power transmission coupler 610 formed on such a substrate is disposed at the ends of the rotary shaft 14 and the yaw axis of the nacelle 20, and the power reception coupler 620 is disposed at a part of the nacelle 20 and the tower 40.

中心電極611は、半径r1の円形形状を有する板状の導電性部材(例えば、銅、アルミニウム等の部材)によって構成される。環状電極612は、外周の半径がr2であり幅wの円環形状を有する板状の導電性部材によって構成される。なお、中心電極611と環状電極612は同一平面上に配置され、中心電極611の外周と環状電極612の内周間の距離はd1とされている。インダクタ613の一端は中心電極611に接続され、他端は接続線615の一端に接続される。インダクタ614の一端は環状電極612に接続され、他端は接続線616の一端に接続される。接続線615,616は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。接続線615,616の他端は、変換部13の出力端または合成部24の出力端にそれぞれ接続されている。なお、中心電極611と環状電極612によって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ613,614のインダクタンスLによる直列共振回路の共振周波数はfとされる。 The center electrode 611 is configured by a plate-like conductive member (for example, a member such as copper or aluminum) having a circular shape with a radius r1. The annular electrode 612 is configured by a plate-like conductive member having an annular shape with an outer periphery radius of r2 and a width of w. The center electrode 611 and the annular electrode 612 are arranged on the same plane, and the distance between the outer periphery of the center electrode 611 and the inner periphery of the annular electrode 612 is d1. One end of the inductor 613 is connected to the center electrode 611, and the other end is connected to one end of the connection line 615. One end of the inductor 614 is connected to the annular electrode 612, and the other end is connected to one end of the connection line 616. The connection lines 615 and 616 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. The other ends of the connection lines 615 and 616 are connected to the output end of the conversion unit 13 or the output end of the combining unit 24, respectively. Note that the resonance frequency of the series resonance circuit formed by the capacitance C of the capacitor formed by the center electrode 611 and the annular electrode 612 and the inductance L of the inductors 613 and 614 is f C.

中心電極621は、半径r1の円形形状を有する板状の導電性部材によって構成される。環状電極622は、外周の半径がr2であり幅wの円環形状を有する板状の導電性部材によって構成される。中心電極621と環状電極622は同一平面上に配置され、中心電極621の外周と環状電極622の内周間の距離はd1とされている。また、中心電極611と環状電極612が配置される平面と、中心電極621と環状電極622が配置される平面は略平行に保たれる。インダクタ623の一端は中心電極621に接続され、他端は接続線625の一端に接続される。インダクタ624の一端は環状電極622に接続され、他端は接続線626の一端に接続される。接続線625,626は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。接続線625,626の他端は、合成部25の入力端または送電装置50の入力端にそれぞれ接続されている。なお、中心電極621と環状電極622によって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ623,624のインダクタンスLによる直列共振回路の共振周波数fは送電用カプラ610と同じになるように設定される。 The center electrode 621 is configured by a plate-like conductive member having a circular shape with a radius r1. The annular electrode 622 is configured by a plate-like conductive member having an annular shape with an outer periphery radius of r2 and a width of w. The center electrode 621 and the annular electrode 622 are arranged on the same plane, and the distance between the outer periphery of the center electrode 621 and the inner periphery of the annular electrode 622 is d1. Further, the plane on which the center electrode 611 and the annular electrode 612 are arranged and the plane on which the center electrode 621 and the annular electrode 622 are arranged are kept substantially parallel. One end of the inductor 623 is connected to the center electrode 621, and the other end is connected to one end of the connection line 625. One end of the inductor 624 is connected to the annular electrode 622, and the other end is connected to one end of the connection line 626. The connection lines 625 and 626 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. The other ends of the connection lines 625 and 626 are respectively connected to the input end of the combining unit 25 or the input end of the power transmission device 50. Note that the capacitance C of the capacitor formed by the center electrode 621 and the annular electrode 622 and the resonance frequency f C of the series resonance circuit formed by the inductance L of the inductors 623 and 624 are set to be the same as those of the power transmission coupler 610.

図15に示す実施形態では、中心電極611および環状電極612と、中心電極621および環状電極622とは、電界共振結合されており、中心電極611および環状電極612から中心電極621および環状電極622に対して電界によって交流電力が伝送される。つまり、図15に示す実施形態では、中心電極611および環状電極612と、中心電極621および環状電極622とは、近傍界であるλ/2πよりも短い距離d2だけ隔てて配置されているので、中心電極611および環状電極612から放射される電界成分が支配的である領域に中心電極621および環状電極622が配置される。また、中心電極621と環状電極622の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ613,614による共振周波数と、中心電極621と環状電極622の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ623,624による共振周波数とは略等しくなるように設定されている。このように、中心電極611および環状電極612と、中心電極621および環状電極622とは、電界共振結合されていることから、送電用カプラ610から受電用カプラ620に対して電界によって交流電力が効率よく伝送される。   In the embodiment shown in FIG. 15, the center electrode 611 and the annular electrode 612 and the center electrode 621 and the annular electrode 622 are coupled by electric field resonance, and the center electrode 611 and the annular electrode 612 are connected to the center electrode 621 and the annular electrode 622. On the other hand, AC power is transmitted by an electric field. That is, in the embodiment shown in FIG. 15, the center electrode 611 and the annular electrode 612 are separated from the center electrode 621 and the annular electrode 622 by a distance d2 shorter than λ / 2π that is the near field. The center electrode 621 and the annular electrode 622 are arranged in a region where the electric field component radiated from the center electrode 611 and the annular electrode 612 is dominant. Also, the resonance frequency by the capacitor and inductors 613 and 614 formed between the center electrode 621 and the annular electrode 622 and the resonance frequency by the capacitor and inductors 623 and 624 formed between the center electrode 621 and the annular electrode 622 are: It is set to be approximately equal. Thus, since the center electrode 611 and the annular electrode 612 and the center electrode 621 and the annular electrode 622 are coupled by electric field resonance, AC power is efficiently generated from the power transmission coupler 610 to the power reception coupler 620 by the electric field. It is transmitted well.

また、以上に示す実施形態では、1組の回転電極と固定電極はそれぞれ同じサイズとなるようにしたが、これらが異なるサイズを有するようにしてもよい。   In the embodiment described above, the pair of rotating electrodes and the fixed electrode have the same size, but they may have different sizes.

また、図2および図3に示す実施形態では、回転電極と固定電極は断面が円形形状となる構成としたが、例えば、多角形形状としてもよい。また、図2および図3に示す実施形態では、回転電極と固定電極の端部が非接触の状態としたが、これらが接触状態としてもよい。   In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the rotary electrode and the fixed electrode are configured to have a circular cross section. However, for example, a polygonal shape may be used. In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the end portions of the rotating electrode and the fixed electrode are in a non-contact state, but these may be in a contact state.

また、インダクタ113A,114A,123A,124A,124A,124Bは、2つのインダクタを接続する構成としたが、これらを1つの構成としてもよい。また、以上の各実施形態では、インダクタとしては、導体線を円柱状に巻回して構成するようにしたが、例えば、マイクロストリップラインで使用されるような、平面上を蛇行する形状を有するものや、平面上で螺旋形状を有するものによって構成するようにしてもよい。   Further, although the inductors 113A, 114A, 123A, 124A, 124A, and 124B are configured to connect two inductors, they may be configured as one. In each of the above embodiments, the inductor is configured by winding a conductor wire in a cylindrical shape. For example, the inductor has a shape meandering on a plane as used in a microstrip line. Or you may make it comprise by what has a spiral shape on a plane.

また、以上の実施形態では、1組の回転電極と固定電極を用いるようにしたが、2組以上の回転電極と固定電極を用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, one set of rotating electrode and fixed electrode is used. However, two or more sets of rotating electrode and fixed electrode may be used.

また、以上の実施形態では、回転電極を内側とし、固定電極を外側に配置するようにしたが、これらを逆に配置するようにしてもよい。   In the above embodiment, the rotating electrode is set on the inner side and the fixed electrode is set on the outer side. However, these may be arranged in reverse.

また、以上の実施形態では、太陽電池パネル11は、風車10にのみ設けるようにしたが、例えば、ハブ12に設けたり、あるいは、ナセル20に設けたりするようにしてもよい。なお、これらの太陽電池パネルよって発電された電力は、合成部24によって合成し、送電装置50を介して送電することができる。   Further, in the above embodiment, the solar cell panel 11 is provided only in the windmill 10, but may be provided in the hub 12 or in the nacelle 20, for example. The electric power generated by these solar cell panels can be combined by the combining unit 24 and transmitted via the power transmission device 50.

10 風車
11 太陽電池パネル
12 ハブ
13 変換部
14 回転軸
15,25〜27,41 接続線
20 ナセル
21 非接触電力伝送部
22 増速機
23 発電機
24 合成部
30 非接触電力伝送部
40 タワー
50 送電装置
211,212,311,312 回転電極(第1の電極、第2の電極)
213,214,313,314 固定電極(第3の電極、第4の電極)
611 中心電極(第1の電極または第2の電極)
612 環状電極(第1の電極または第2の電極)
621 中心電極(第3の電極または第4の電極)
622 環状電極(第3の電極または第4の電極)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Windmill 11 Solar panel 12 Hub 13 Conversion part 14 Rotating shaft 15,25-27,41 Connection line 20 Nacelle 21 Non-contact electric power transmission part 22 Booster 23 Generator 24 Combining part 30 Non-contact electric power transmission part 40 Tower 50 Power transmission device 211, 212, 311, 312 Rotating electrode (first electrode, second electrode)
213, 214, 313, 314 Fixed electrode (third electrode, fourth electrode)
611 Center electrode (first electrode or second electrode)
612 annular electrode (first electrode or second electrode)
621 Center electrode (third electrode or fourth electrode)
622 annular electrode (third electrode or fourth electrode)

Claims (6)

風車によって風力を回転力に変換し、この回転力によって発電機を駆動して電力を発生する風力発電装置において、
前記風力発電装置が有する所定の回転軸または回動軸の一部に、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転する第1および第2の電極と、
前記第1および第2の電極とは近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てるとともに、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第3および第4の電極と、を有し、
前記第1および第2の電極または前記第3および第4の電極に対して所定の周波数の交流電力を印加し、これらの電極間で電力を非接触で伝送する、
ことを特徴とする風力発電装置。
In a wind turbine generator that converts wind power into rotational force by a windmill and generates electric power by driving a generator with this rotational force,
The wind power generator has a predetermined rotation shaft or a part of a rotation shaft arranged at a predetermined distance, and a total width including the predetermined distance is λ / 2π or less that is a near field, and the rotation First and second electrodes that rotate in accordance with an axis or the pivot axis;
The first and second electrodes are separated from each other by a distance of λ / 2π or less, which is a near field, and are arranged at a predetermined distance on the rotating shaft or a support that supports the rotating shaft. A third and a fourth electrode having a total width including a distance equal to or less than λ / 2π which is a near field,
Applying AC power of a predetermined frequency to the first and second electrodes or the third and fourth electrodes, and transmitting the power in a non-contact manner between these electrodes;
Wind power generator characterized by that.
前記第1および第2の電極は、前記所定の回転軸または回動軸の周に対応してそれぞれの断面が円形または多角形である筒状に形成されるとともに、軸方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転する第1および第2の回転電極によって構成され、
前記第3および第4の電極は、前記第1および第2の回転電極に対応してそれぞれの断面が円形または多角形である筒状に形成されるとともに、前記第1および第2の回転電極とは近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てるとともに、軸方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下であり、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に設けられた第および第の固定電極によって構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
The first and second electrodes are formed in a cylindrical shape having a circular or polygonal cross section corresponding to the circumference of the predetermined rotating shaft or rotating shaft, and have a predetermined distance in the axial direction. The total width including the predetermined distance is less than or equal to λ / 2π which is a near field, and is configured by the first and second rotating electrodes rotating according to the rotating shaft or the rotating shaft,
The third and fourth electrodes are formed in a cylindrical shape having a circular or polygonal cross section corresponding to the first and second rotating electrodes, and the first and second rotating electrodes. And a distance of λ / 2π or less that is a near field, and are arranged at a predetermined distance in the axial direction, and a total width including the predetermined distance is λ / 2π or less that is a near field, and the rotation Constituted by third and fourth fixed electrodes provided on a shaft or a support that supports the pivot shaft;
The wind power generator according to claim 1.
前記第1および第2の電極は、前記所定の回転軸または回動軸の端面の中心に設けられた第1の中心電極と、前記第1の中心電極を囲む環状形状を有し、前記第1の中心電極の外縁から径方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む軸の中心からの合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第1の環状電極とによって形成され、これら第1の中心電極および第1の環状電極は、前記回転軸または前記回動軸に応じて回転し、
前記第3および第4の電極は、前記第1の中心電極に対向するとともに、近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てて設けられた第2の中心電極と、前記第2の中心電極を囲む環状形状を有し、前記第2の中心電極の外縁から径方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む軸の中心からの合計幅が近傍界であるλ/2π以下である第2の環状電極とによって形成され、これら第2の中心電極および第2の環状電極は、前記回転軸または前記回動軸を支持する支持体に設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
The first and second electrodes have a first center electrode provided at a center of an end surface of the predetermined rotation shaft or the rotation shaft, and an annular shape surrounding the first center electrode, A first annular electrode disposed at a predetermined distance in the radial direction from the outer edge of one central electrode and having a total width from the center of the axis including the predetermined distance equal to or less than λ / 2π which is a near field Formed, the first center electrode and the first annular electrode rotate in accordance with the rotating shaft or the rotating shaft,
The third and fourth electrodes are opposed to the first center electrode, and are provided with a second center electrode provided at a distance of λ / 2π or less which is a near field, and the second center electrode Λ / 2π in which the total width from the center of the axis including the predetermined distance is a near field, and is disposed at a predetermined distance in the radial direction from the outer edge of the second center electrode. The second annular electrode is formed by the following, and the second central electrode and the second annular electrode are provided on the rotating shaft or the support that supports the rotating shaft.
The wind power generator according to claim 1.
前記発電機が配置されたナセルと、
前記ナセルを地面から所定の高さの位置に配置するとともに、前記ナセルが風向きに応じて回動可能に支持するタワーとを有し、
前記回動軸は、前記ナセルと前記タワーの間のヨー軸であり、前記ナセルから前記タワーに対して電力を非接触で伝送する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の風力発電装置。
A nacelle in which the generator is arranged;
The nacelle is arranged at a position at a predetermined height from the ground, and the nacelle has a tower that supports the nacelle so as to be rotatable according to the wind direction.
The rotation axis is a yaw axis between the nacelle and the tower, and transmits electric power from the nacelle to the tower in a contactless manner.
The wind power generator according to any one of claims 1 to 3.
前記風車の表面には太陽電池パネルが配置され、
前記回転電極は前記風車の回転軸に配置され、
前記固定電極は前記発電機が配置されたナセルに配置され、
前記風車の前記太陽電池パネルで発電された電力を、前記ナセルに対して非接触で伝送する、
ことを特徴とする請求項に記載の風力発電装置。
A solar cell panel is arranged on the surface of the windmill,
The rotating electrode is disposed on a rotating shaft of the windmill;
The fixed electrode is disposed in a nacelle where the generator is disposed,
The power generated by the solar panel of the windmill is transmitted in a non-contact manner to the nacelle.
The wind power generator according to claim 2 .
前記ナセルを地面から所定の高さの位置に配置するとともに、前記ナセルが風向きに応じて回動可能に支持するタワーを有し、
前記ナセルの表面には太陽電池パネルが配置され、
前記ナセルに配置された前記太陽電池パネルで発電された電力を含む電力を、前記ナセルから前記タワーに対して電力を非接触で伝送する、
ことを特徴とする請求項4または5に記載の風力発電装置。
The nacelle is arranged at a position at a predetermined height from the ground, and the nacelle has a tower that supports the nacelle so as to be rotatable according to the wind direction.
A solar cell panel is disposed on the surface of the nacelle,
The power including the power generated by the solar panel arranged in the nacelle is transmitted from the nacelle to the tower in a contactless manner.
The wind power generator according to claim 4 or 5, characterized by the above-mentioned.
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