風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種能不依靠加熱器而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸承部升溫從而抑制軸承部的潤(rùn)滑性能下降的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置。實(shí)施方式的一個(gè)技術(shù)方案的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升溫控制部。升溫控制部使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升。
【專(zhuān)利說(shuō)明】風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在已知的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是通過(guò)風(fēng)力使螺旋槳旋轉(zhuǎn)，由螺旋槳的旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)從而進(jìn)行發(fā)電。另外，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，除了上述用于發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外，還具有例如用于改變螺旋槳各葉片的槳距角的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、或用于使導(dǎo)流罩相對(duì)于塔體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0003]上述這樣的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有時(shí)會(huì)設(shè)置于寒冷地區(qū)的室外。這時(shí)，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)等，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸承部的溫度因環(huán)境溫度而下降，潤(rùn)滑脂的粘度增大，因此軸承部的潤(rùn)滑性能下降，有可能不能順利地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。對(duì)此，提出了這樣一種技術(shù):當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，通過(guò)使用加熱器使軸承部升溫，來(lái)抑制軸承部的潤(rùn)滑性能下降(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-198167號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]然而，近年需要一種不依靠上述這樣的加熱器而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸承部升溫的技術(shù)。另外，所述技術(shù)并不限于上述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，對(duì)設(shè)置于環(huán)境溫度較低的場(chǎng)所的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，也需要這種技術(shù)。
[0009]實(shí)施方式的一個(gè)技術(shù)方案的目的是提供一種能夠不依靠加熱器而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸承部升溫，從而抑制軸承部的潤(rùn)滑性能下降的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置。
[0010]為解決技術(shù)問(wèn)題的方法
[0011]實(shí)施方式的一個(gè)技術(shù)方案的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升溫控制部。升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升。
[0012]發(fā)明效果
[0013]采用實(shí)施方式的一個(gè)技術(shù)方案，能夠不依靠加熱器而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸承部升溫，從而能夠抑制軸承部的潤(rùn)滑性能下降。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖2是感應(yīng)電機(jī)的示意性剖視圖。
[0016]圖3是同步電機(jī)的示意性剖視圖。
[0017]圖4是表示電力轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018]圖5是表示圖4所示的雙向開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019]圖6是表示當(dāng)向同步電機(jī)供給交流電時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的曲線圖。
[0020]圖7是示意性地表示整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖。
[0021]圖8是示意性地表示用于發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)或用于槳距角的旋轉(zhuǎn)電機(jī)等的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
[0022]圖9是示意性地表示用于導(dǎo)流罩的旋轉(zhuǎn)電機(jī)等的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
[0023]圖10是表示使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升的升溫動(dòng)作的具體處理的流程圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0025]1:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
[0026]10:旋轉(zhuǎn)電機(jī)
[0027]1a:感應(yīng)電機(jī)
[0028]1b:同步電機(jī)
[0029]11:框架
[0030]12:定子
[0031]12b:繞組
[0032]13:(感應(yīng)電機(jī)的)轉(zhuǎn)子
[0033]14:旋轉(zhuǎn)軸
[0034]15:軸承部
[0035]16:(同步電機(jī)的)轉(zhuǎn)子
[0036]20:制動(dòng)器
[0037]30:溫度傳感器
[0038]40:加熱器
[0039]50:旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置
[0040]51:升溫控制部
[0041]52:交流指令部
[0042]53:直流指令部
[0043]54:制動(dòng)部
[0044]55:判定部
[0045]56:加熱器控制部
[0046]60:電力轉(zhuǎn)換部
[0047]70:交流電源
[0048]80:塔體
[0049]81:導(dǎo)流罩
[0050]82:螺旋槳
[0051]83:風(fēng)車(chē)
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不限于下面所示的實(shí)施方式。
[0053][風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]
[0054]圖1是表示實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。另外，為了容易理解說(shuō)明，圖1中的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一部分結(jié)構(gòu)未進(jìn)行圖示。關(guān)于所述未圖示的結(jié)構(gòu)，將參照?qǐng)D7在后面敘述。
[0055]如圖1所示，實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、制動(dòng)器20、溫度傳感器30、加熱器40、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50和電力轉(zhuǎn)換部60。
[0056]另外，如后面敘述的那樣，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10具有多個(gè)，各旋轉(zhuǎn)電機(jī)10根據(jù)用途不同而起到發(fā)電機(jī)或者電動(dòng)機(jī)的功能。在圖1中，為了方便理解，以多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10為例進(jìn)行說(shuō)明。因此，圖1中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10可以是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的任一種，另外還可以是具有發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)這兩種功能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0057]制動(dòng)器20對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)。溫度傳感器30輸出表不旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度的信號(hào)。加熱器40對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10加熱。電力轉(zhuǎn)換部60將來(lái)自交流電源70的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出至旋轉(zhuǎn)電機(jī)10。
[0058]旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的控制裝置50具有升溫控制部51、交流指令部52、直流指令部53、制動(dòng)部54、判定部55和加熱器控制部56。
[0059]升溫控制部51使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組(在圖1中未圖示)通電，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升，例如能夠使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10上所設(shè)置的軸承部(后面敘述)不依靠加熱器而升溫。由此，軸承部的潤(rùn)滑脂的溫度上升，潤(rùn)滑脂的粘度下降，從而能夠抑制軸承部的潤(rùn)滑性能下降。
[0060]另外，當(dāng)升溫控制部51使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組通電時(shí)，交流指令部52對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電。當(dāng)升溫控制部51使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組通電時(shí)，直流指令部53對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電。制動(dòng)部54對(duì)制動(dòng)器20的動(dòng)作進(jìn)行控制。判定部55對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件(后面敘述)進(jìn)行判定。加熱器控制部56對(duì)加熱器40的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0061]下面，詳細(xì)說(shuō)明關(guān)于上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50等的各要素。
[0062][旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)]
[0063]旋轉(zhuǎn)電機(jī)10例如為鼠籠式感應(yīng)電機(jī)。圖2是作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的感應(yīng)電機(jī)1a的示意性剖視圖。如圖2所示，感應(yīng)電機(jī)1a具有框架11、定子12、轉(zhuǎn)子13、旋轉(zhuǎn)軸14和軸承部15。
[0064]框架11例如形成為具有內(nèi)部空間Ila的筒狀，在內(nèi)部空間Ila中配置有定子12和轉(zhuǎn)子13等。另外，框架11例如通過(guò)未圖示的支柱被固定在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的適當(dāng)位置。
[0065]定子12被固定在框架11的內(nèi)周。定子12具有定子鐵心12a和繞組12b。轉(zhuǎn)子13隔著空隙與該定子12的內(nèi)周側(cè)面對(duì)配置。
[0066]轉(zhuǎn)子13具有轉(zhuǎn)子鐵心13a、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條13b和端環(huán)13c。轉(zhuǎn)子鐵心13a例如形成圓筒狀，安裝于旋轉(zhuǎn)軸14的外周面。另外，在轉(zhuǎn)子鐵心13a的外周部附近埋設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條13b。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條13b配置成兩端部從轉(zhuǎn)子鐵心13a露出，其露出部分通過(guò)端環(huán)13c來(lái)連結(jié)。
[0067]旋轉(zhuǎn)軸14通過(guò)固定于框架11的軸承部15以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被軸支承。軸承部15被填充有未圖示的潤(rùn)滑脂，通過(guò)潤(rùn)滑脂來(lái)潤(rùn)滑。另外，在上述中，感應(yīng)電機(jī)1a是鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，然而并不限于此，例如也可以是繞線式感應(yīng)電機(jī)。
[0068]并且，例如若交流指令部52向上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10 (感應(yīng)電機(jī)1a)的繞組12b供給交流電，定子12將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)向轉(zhuǎn)子13提供感應(yīng)電流。
[0069]通過(guò)該感應(yīng)電流，能夠使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)，然而此時(shí)例如由制動(dòng)部54使制動(dòng)器20 (在圖2中未圖示)動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)軸14呈靜止或者極低速的狀態(tài)，使轉(zhuǎn)差率S成為I或者比I稍微小的值。
[0070]這樣，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)10中，應(yīng)該用于使旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)換為熱能，轉(zhuǎn)子13自行發(fā)熱。即，轉(zhuǎn)子13通過(guò)來(lái)自繞組12b的電磁感應(yīng)而發(fā)熱。例如如圖2的箭頭A所示，轉(zhuǎn)子13所產(chǎn)生的熱通過(guò)熱傳導(dǎo)率較高的旋轉(zhuǎn)軸14傳遞至軸承部15，由此使軸承部15升溫。
[0071]另外，在上述中，由制動(dòng)部54使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)，然而優(yōu)選使其靜止。相比使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10極低速旋轉(zhuǎn)的情況，若使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止，將會(huì)使應(yīng)該用于使旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)的能量更多地轉(zhuǎn)換為熱能，因此能夠使轉(zhuǎn)子13更進(jìn)一步發(fā)熱。
[0072]另外，被供給交流電的定子12也因繞組電阻而發(fā)熱。如圖2的箭頭B所示，定子12所產(chǎn)生的熱通過(guò)熱傳導(dǎo)率較高的框架11傳遞至軸承部15，而使軸承部15升溫。
[0073]這樣，當(dāng)由制動(dòng)部54使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)時(shí),若交流指令部52向感應(yīng)電機(jī)1a的繞組12b供給交流電，則轉(zhuǎn)子13和定子12雙方均發(fā)熱，因此能夠及早使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的軸承部15升溫。
[0074]另外，如果采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一部分被加熱的結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各部位的熱膨脹量會(huì)產(chǎn)生差異，因此有可能會(huì)降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壽命。然而，本實(shí)施方式中，由于框架11內(nèi)所配置的轉(zhuǎn)子13和定子12發(fā)熱，因此能夠使包含軸承部15在內(nèi)的整個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10升溫。由此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的各部位難以產(chǎn)生熱膨脹量差異，其結(jié)果，能夠抑制旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的壽命下降。
[0075]在上述中，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)10為感應(yīng)電機(jī)1a的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，然而旋轉(zhuǎn)電機(jī)10并不限于此，例如也可以為同步電機(jī)。圖3是用于以旋轉(zhuǎn)電機(jī)10為同步電機(jī)1b的情況為例進(jìn)行說(shuō)明的、同步電機(jī)1b的示意性剖視圖。在圖3中，對(duì)于與感應(yīng)電機(jī)1a大致相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。
[0076]如圖3所示，同步電機(jī)1b的轉(zhuǎn)子16具有設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸14的外周面的圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵心16a與在轉(zhuǎn)子鐵心16a的外周側(cè)所埋設(shè)的多個(gè)永磁鐵16b。S卩，同步電機(jī)1b是IPM(Inter1r Permanent Magnet:內(nèi)置式永磁)同步電機(jī)。另外，同步電機(jī)1b并不限于IPM式同步電機(jī),例如也可以是SPM(Surface Permanent Magnet:貼面式永磁)同步電機(jī)。
[0077]例如交流指令部52向上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10 (同步電機(jī)1b)的繞組12b供給交流電的同時(shí)，由制動(dòng)部54使制動(dòng)器20 (在圖3中未圖示)動(dòng)作，使旋轉(zhuǎn)軸14成為靜止或者極低速的狀態(tài)。由此，定子12因繞組電阻而發(fā)熱。如圖3的箭頭C所示，定子12所產(chǎn)生的熱通過(guò)熱傳導(dǎo)率較高的框架11等傳遞至軸承部15，由此使軸承部15升溫。
[0078]另外，在上述中，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b中流動(dòng)交流電，然而也可以由直流指令部53使其中流動(dòng)直流電。即使繞組12b中流動(dòng)直流電時(shí)，定子12也能夠因繞組電阻而發(fā)熱，定子12的熱通過(guò)箭頭B或箭頭C所示的路徑傳遞至軸承部15，而使軸承部15升溫。
[0079]另外，供給直流電時(shí)，定子12不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子13和旋轉(zhuǎn)軸14也不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，因此制動(dòng)部54不是必須使制動(dòng)器20動(dòng)作而使旋轉(zhuǎn)軸14呈靜止等的狀態(tài)。
[0080]返回圖1的說(shuō)明，制動(dòng)器20連接于旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸14，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)。作為制動(dòng)器20可以使用電磁式或者液壓式的盤(pán)式制動(dòng)器，然而不限于此，例如也可以使用圓筒式制動(dòng)器等其他種類(lèi)的制動(dòng)器。
[0081]溫度傳感器30例如配置于旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的附近,用于輸出表不旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度的信號(hào)。加熱器40例如安裝于旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的框架11上，當(dāng)通過(guò)加熱器控制部56使其通電時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10加熱。作為加熱器40例如可以使用電加熱器。
[0082][電力轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)]
[0083]電力轉(zhuǎn)換部60在旋轉(zhuǎn)電機(jī)10與交流電源70之間進(jìn)行雙向電力轉(zhuǎn)換。作為電力轉(zhuǎn)換部60例如可以使用矩陣變換器。關(guān)于所述電力轉(zhuǎn)換部60的結(jié)構(gòu)例，使用圖4進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示電力轉(zhuǎn)換部60的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0084]電力轉(zhuǎn)換部60是包含配置于交流電源70的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的各相之間的多個(gè)雙向開(kāi)關(guān)Sru、Ssu、Stu、Srv> Ssv、Stv、Srw> Ssw、Stw(下面有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)為雙向開(kāi)關(guān)Sw)的矩陣變換器。
[0085]雙向開(kāi)關(guān)Sru、Ssu、Stu對(duì)交流電源70的R相、S相、T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的U相分別進(jìn)行連接。雙向開(kāi)關(guān)Srv、Ssv、Stv對(duì)交流電源70的R相、S相、T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的V相分別進(jìn)行連接。雙向開(kāi)關(guān)Srw、Ssw、Stw對(duì)交流電源70的R相、S相、T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的W相分別進(jìn)行連接。
[0086]例如，如圖5所示，雙向開(kāi)關(guān)Sw可以由二極管D1、D2與單向開(kāi)關(guān)元件Swl、Sw2構(gòu)成。圖5是表示圖4所示的雙向開(kāi)關(guān)Sw的結(jié)構(gòu)例的圖。單向開(kāi)關(guān)元件Swl、Sw2例如是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)或IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。
[0087]另外，雙向開(kāi)關(guān)Sw并不限于圖5所示的結(jié)構(gòu)。例如，雙向開(kāi)關(guān)Sw也可以采用將單向開(kāi)關(guān)元件與二極管的串聯(lián)連接體反向并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。另外，雙向開(kāi)關(guān)Sw例如也可以采用將由反向阻斷式開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的單向開(kāi)關(guān)元件相互反向并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
[0088]這樣，由于電力轉(zhuǎn)換部60是矩陣變換器，相比現(xiàn)有的變頻器，不需高次諧波濾波器或電解電容器等，因此能夠簡(jiǎn)化風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)。另外，由于不需要電解電容器等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的小型化以及提高保養(yǎng)性能。
[0089][旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)]
[0090]返回圖1的說(shuō)明，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50的升溫控制部51通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電。具體地說(shuō)，例如升溫控制部51向交流指令部52和直流指令部53輸出用于指示旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令。另外，升溫控制部51向制動(dòng)部54輸出使制動(dòng)器20動(dòng)作的動(dòng)作指令。
[0091]另外，上述的轉(zhuǎn)矩指令例如設(shè)定成使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩成為規(guī)定值，具體地說(shuō)，例如設(shè)定成比制動(dòng)器20的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩還低的值。
[0092]由于升溫控制部51進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，使向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩相比制動(dòng)器20的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩還低，因此制動(dòng)部54通過(guò)使制動(dòng)器20動(dòng)作，能夠容易地使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)。由此，能夠切實(shí)使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子13和定子12發(fā)熱。
[0093]另外，升溫控制部51通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電，從而能夠避免由未圖示的異常判定部判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)異常的情況出現(xiàn)。即，例如假設(shè)在制動(dòng)器動(dòng)作的狀態(tài)下，當(dāng)升溫控制部通過(guò)速度控制或位置控制使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電時(shí)，盡管處于通電的狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)軸也不會(huì)達(dá)到被指令的速度或位置，因此有時(shí)異常判定部會(huì)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)異常。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，由于升溫控制部51通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電，因此即使在制動(dòng)器20動(dòng)作的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)電機(jī)10也產(chǎn)生被指令的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，從而能夠避免由異常判定部判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)異常的情況出現(xiàn)。
[0094]若從升溫控制部51輸出轉(zhuǎn)矩指令，則交流指令部52控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，以使其根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電。相比通直流電的情況，當(dāng)這樣通交流電時(shí)，例如能夠減小對(duì)電力轉(zhuǎn)換部60的雙向開(kāi)關(guān)Sw的開(kāi)關(guān)元件的負(fù)擔(dān)。
[0095]若從升溫控制部51輸出轉(zhuǎn)矩指令，則直流指令部53控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，以使其根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令供給直流電。
[0096]具體地說(shuō)，例如交流指令部52和直流指令部53根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令生成電壓指令，并且控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，以使其通過(guò)矩陣變換器的PWM控制方法向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10輸出對(duì)應(yīng)于電壓指令的電壓。
[0097]另外，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I而言，能夠在向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電的交流模式與向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電的直流模式之間自由切換。具體地說(shuō)，當(dāng)選擇交流模式時(shí)，交流指令部52控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，另外當(dāng)選擇直流模式時(shí)，直流指令部53控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作。
[0098]上述的交流模式和直流模式的選擇是預(yù)先設(shè)定的，然而并不限于此。S卩，例如也可以由用戶(hù)通過(guò)未圖示的外部設(shè)備進(jìn)行交流模式和直流模式的選擇。
[0099]制動(dòng)部54連接于制動(dòng)器20，若從升溫控制部51輸出動(dòng)作指令，則對(duì)制動(dòng)器20的動(dòng)作進(jìn)行控制，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)。如上所述,制動(dòng)部54通過(guò)使制動(dòng)器20進(jìn)行動(dòng)作而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)。在此,所謂極低速旋轉(zhuǎn),意思是指達(dá)不到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的低速旋轉(zhuǎn)，相比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)，以極其低的速度旋轉(zhuǎn)。
[0100]另外，在上述中，制動(dòng)部54根據(jù)來(lái)自升溫控制部51的動(dòng)作指令使制動(dòng)器20動(dòng)作，然而并不限于此，例如也可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸14的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)?shù)厥怪苿?dòng)器20動(dòng)作。
[0101]判定部55根據(jù)從溫度傳感器30輸出的信號(hào)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并且判定所檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件。具體地說(shuō)，例如當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度為較低值，并且是需要使軸承部15升溫的值時(shí)，判定部55判定為滿(mǎn)足規(guī)定的條件。
[0102]詳細(xì)而言，若旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度較低，則軸承部15的溫度也下降而潤(rùn)滑脂的粘度增大。若潤(rùn)滑脂的粘度增大，則軸承部15的潤(rùn)滑性能有可能會(huì)下降。對(duì)此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度較低時(shí)，使判定部55判定為滿(mǎn)足規(guī)定的條件并且判定為需要使軸承部15升溫。當(dāng)判定部55判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)，向升溫控制部51輸出許可進(jìn)行使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10升溫的動(dòng)作的升溫許可信號(hào)。
[0103]加熱器控制部56連接于加熱器40，對(duì)加熱器40的動(dòng)作進(jìn)行控制。加熱器控制部56還采用能夠檢測(cè)加熱器40有無(wú)斷線等故障的結(jié)構(gòu)。加熱器控制部56當(dāng)檢測(cè)出加熱器40的故障時(shí)，向升溫控制部51輸出故障信號(hào)。升溫控制部51接受來(lái)自判定部55的升溫許可信號(hào)和來(lái)自加熱器控制部56的故障信號(hào)，并使繞組12b通電，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升。
[0104]在此,分別以向感應(yīng)電機(jī)1a供給交流電、向同步電機(jī)1b供給交流電、向同步電機(jī)1b供給直流電的三種情況為例來(lái)分別說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。
[0105][向感應(yīng)電機(jī)供給交流電的情況]
[0106]在上述的實(shí)施方式中，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是感應(yīng)電機(jī)10a，并且是向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電的結(jié)構(gòu)時(shí)，升溫控制部51首先向制動(dòng)部51輸出動(dòng)作指令。若從升溫控制部51輸出動(dòng)作指令，則制動(dòng)部54使制動(dòng)器20動(dòng)作，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10呈靜止等的狀態(tài)。另外，升溫控制部51向交流指令部52輸出轉(zhuǎn)矩指令。交流指令部52接受轉(zhuǎn)矩指令，對(duì)電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作進(jìn)行控制，以使其根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電。
[0107][向同步電機(jī)供給交流電的情況]
[0108]另外，在上述的實(shí)施方式中，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是同步電機(jī)10b，并且是向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電的結(jié)構(gòu)時(shí)，升溫控制部51向制動(dòng)部51輸出動(dòng)作指令。若輸出動(dòng)作指令，則制動(dòng)部54使制動(dòng)器20動(dòng)作，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10呈靜止等的狀態(tài)。另外，升溫控制部51向交流指令部52輸出轉(zhuǎn)矩指令。交流指令部52控制電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，以使其根據(jù)所輸出的轉(zhuǎn)矩指令向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電。
[0109]另夕卜，當(dāng)向同步電機(jī)1b供給交流電時(shí)，同步電機(jī)1b將產(chǎn)生如圖6所示的正弦波的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。圖6是表示當(dāng)向同步電機(jī)1b供給交流電時(shí)，同步電機(jī)1b產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的曲線圖。
[0110]同步電機(jī)1b因上述的正弦波的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)。為了抑制該振動(dòng)的產(chǎn)生，需要使定子12的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度下降，使旋轉(zhuǎn)軸14也以低速旋轉(zhuǎn)。另外，還需要通過(guò)升溫控制部51進(jìn)行通電控制，以使正弦波的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不超過(guò)制動(dòng)器20的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其結(jié)果，有可能使同步電機(jī)1b的溫度不能有效地上升。因此，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是同步電機(jī)1b時(shí)，優(yōu)選從電力轉(zhuǎn)換部60向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電。
[0111]但是，假設(shè)例如電力轉(zhuǎn)換部是變頻器時(shí)，有可能電流集中于特定的開(kāi)關(guān)元件而增大其負(fù)擔(dān)，從而成為電力轉(zhuǎn)換部的可靠性下降的主要原因。
[0112][向同步電機(jī)供給直流電的情況]
[0113]對(duì)此，本實(shí)施方式中，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是同步電機(jī)10b，并且是向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電的結(jié)構(gòu)時(shí)，將矩陣變換器用作電力轉(zhuǎn)換部60。
[0114]具體地說(shuō)，升溫控制部51向直流指令部53輸出轉(zhuǎn)矩指令。直流指令部53接受轉(zhuǎn)矩指令控制包含矩陣變換器在內(nèi)的電力轉(zhuǎn)換部60的動(dòng)作，使其根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電。
[0115]這樣，例如如圖4的箭頭所示，直流指令部53當(dāng)生成從U相流入而從V相、W相流出的直流電時(shí)，只要使雙向開(kāi)關(guān)Sru、ssu、stu適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作即可。因此，由于能夠避免電流集中于特定的開(kāi)關(guān)元件，所以能夠減輕對(duì)開(kāi)關(guān)元件的負(fù)擔(dān)，從而能夠抑制電力轉(zhuǎn)換部60的可靠性下降。
[0116][風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)]
[0117]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I根據(jù)用途不同而具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10。上述的使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升的結(jié)構(gòu)能夠分別適用于多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10。關(guān)于所適用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10，參照?qǐng)D7及之后的圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0118]圖7是示意性地表示整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的圖。另外，在圖7及之后的圖中，為了簡(jiǎn)化圖示，省略了溫度傳感器30和加熱器40等的圖示。
[0119]如圖7所示，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、塔體80以及具有導(dǎo)流罩81和螺旋槳82的風(fēng)車(chē)83。導(dǎo)流罩81以能自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承于塔體80上。另外，螺旋槳82具有樞轂82a與分別安裝于樞轂82a的不同位置的多個(gè)(例如三個(gè))葉片82b。多個(gè)葉片82b能夠改變槳距角。
[0120]具體地說(shuō)，多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是連接于螺旋槳82并且通過(guò)螺旋槳82的旋轉(zhuǎn)來(lái)發(fā)電的用于發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)101、改變?nèi)~片82b的槳距角的用于槳距角的旋轉(zhuǎn)電機(jī)102、使導(dǎo)流罩81旋轉(zhuǎn)的用于導(dǎo)流罩的旋轉(zhuǎn)電機(jī)103。
[0121]圖8是示意性地表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)101、102等的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。如圖8所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)101被收裝于導(dǎo)流罩81內(nèi)，經(jīng)螺旋槳軸84連接于螺旋槳82。另外，旋轉(zhuǎn)電機(jī)101和螺旋槳82連接成使旋轉(zhuǎn)軸14和螺旋槳軸84同軸。具體地說(shuō)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)101是發(fā)電機(jī)，也可以是能作為電動(dòng)機(jī)而使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0122]另外，在導(dǎo)流罩81內(nèi)，除了上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)101以外，還設(shè)有制動(dòng)器201、增速器85。制動(dòng)器201與圖1所示的制動(dòng)器20相對(duì)應(yīng)，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)101的旋轉(zhuǎn)軸14和螺旋槳軸84進(jìn)行制動(dòng)。
[0123]增速器85連接于螺旋槳軸84，對(duì)螺旋槳82的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行增速并輸出至旋轉(zhuǎn)電機(jī)101。旋轉(zhuǎn)電機(jī)101將因被增速器85增速的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能而進(jìn)行發(fā)電。
[0124]旋轉(zhuǎn)電機(jī)102被收裝于樞轂82a內(nèi)，并且經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸14連接于葉片82b。這樣，葉片82b通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)102的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，由此來(lái)改變?nèi)~片82b的槳距角。
[0125]另外，在圖8中，為了簡(jiǎn)化圖示，僅表示了多個(gè)葉片82b中的一個(gè)葉片82b，并且僅表示了連接于所述葉片82b的旋轉(zhuǎn)電機(jī)102，但實(shí)際上對(duì)應(yīng)于多個(gè)葉片82b的多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)102被收裝于樞轂82a內(nèi)。
[0126]在樞轂82a內(nèi)，除了旋轉(zhuǎn)電機(jī)102以外還設(shè)有制動(dòng)器202。制動(dòng)器202也與圖1所示的制動(dòng)器20相對(duì)應(yīng)，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)102的旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)。
[0127]返回圖7的說(shuō)明，與旋轉(zhuǎn)電機(jī)101相同，旋轉(zhuǎn)電機(jī)103也配置于導(dǎo)流罩81內(nèi)。圖9是示意性地表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)103等的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。如圖9所示,旋轉(zhuǎn)電機(jī)103固定于導(dǎo)流罩81的底板81a上，并且旋轉(zhuǎn)軸14以向塔體80 —側(cè)突出的方式配置。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)103的旋轉(zhuǎn)軸14的前端安裝有第一齒輪90。
[0128]另外，在塔體80的與導(dǎo)流罩81接近的上端位置上固定有齒圈91，與第一齒輪90嚙合的第二齒輪91a形成在該齒圈91的內(nèi)周側(cè)。另外，導(dǎo)流罩81經(jīng)軸承部92以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于齒圈91上。因此，若旋轉(zhuǎn)電機(jī)103旋轉(zhuǎn)，第一齒輪90隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)103的旋轉(zhuǎn)在與第二齒輪91a哨合的同時(shí)相對(duì)于第二齒輪91a進(jìn)行相對(duì)變位，由此導(dǎo)流罩81相對(duì)于塔體80旋轉(zhuǎn)。
[0129]另外，在導(dǎo)流罩81的底板81a的塔體80—側(cè)配置有制動(dòng)器203。制動(dòng)器203與圖1所示的制動(dòng)器20相對(duì)應(yīng)，具體地說(shuō)是盤(pán)式制動(dòng)器。制動(dòng)器203的主體部203a固定于導(dǎo)流罩81上，盤(pán)部203b固定于齒圈91上。因此，使制動(dòng)器203動(dòng)作，由主體部203a的襯墊部203c來(lái)夾住盤(pán)部203b，從而使導(dǎo)流罩81不能相對(duì)于塔體80旋轉(zhuǎn)。
[0130]另外，若使制動(dòng)器203動(dòng)作，導(dǎo)流罩81不能相對(duì)于塔體80旋轉(zhuǎn)，因此使第一齒輪90不能相對(duì)于第二齒輪91a進(jìn)行相對(duì)變位，旋轉(zhuǎn)電機(jī)103的旋轉(zhuǎn)軸14被制動(dòng)。由此也可以說(shuō)由制動(dòng)器203對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)103的旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)。
[0131]使旋轉(zhuǎn)電機(jī)101、102、103的溫度上升的結(jié)構(gòu)可分別適用于上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)101、102,103ο
[0132][使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升的升溫動(dòng)作]
[0133]接著，對(duì)使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升的升溫動(dòng)作的具體處理進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示該升溫動(dòng)作的處理的流程圖。另外，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50來(lái)執(zhí)行圖10所示的處理。另外，圖10所示的處理在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行，然而并不限于此，例如也可以在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中的適當(dāng)時(shí)刻進(jìn)行。
[0134]首先，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50的判定部55根據(jù)從溫度傳感器30輸出的信號(hào)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度進(jìn)行檢測(cè)(步驟SI)。接著，判定部55對(duì)檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件進(jìn)行判定(步驟S2)。換言之，步驟S2的處理是用于判定軸承部15是否需要升溫的處理，具體地說(shuō)，判定旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度是否不足第一規(guī)定溫度。
[0135]當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度在第一規(guī)定溫度以上時(shí)，即，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度不滿(mǎn)足規(guī)定的條件而軸承部15不需要升溫時(shí)(步驟S2的判定結(jié)果為否)，直接結(jié)束處理。相反，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度不足第一規(guī)定溫度，即，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件，軸承部15需要升溫時(shí)(步驟S2的判定結(jié)果為是)，加熱器控制部56判定加熱器40是否處于故障狀態(tài)(步驟S3)。
[0136]當(dāng)判定為加熱器40處于故障狀態(tài)時(shí)(步驟S3，是)，控制部54使制動(dòng)器20動(dòng)作，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)(步驟S4)。
[0137]接著，升溫控制部51從電力轉(zhuǎn)換部60對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電(步驟S5)。另外，在步驟S5中，當(dāng)選擇交流模式時(shí)，由交流指令部52從電力轉(zhuǎn)換部60向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給交流電，當(dāng)選擇直流模式時(shí)，由直流指令部53從電力轉(zhuǎn)換部60向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給直流電。如上所述，通過(guò)上述的步驟S4和步驟S5的處理，能使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升，從而使軸承部15升溫。
[0138]接著，判定部55根據(jù)從溫度傳感器30輸出的信號(hào)再對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度進(jìn)行檢測(cè)(步驟S6)。然后，判定部55對(duì)步驟S6所檢測(cè)出的溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件進(jìn)行判定(步驟S7)。具體地說(shuō)，在步驟S7中，判定旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度是否不足第二規(guī)定溫度，該第二規(guī)定溫度設(shè)定為與第一規(guī)定溫度相同的值或者比第一規(guī)定溫度還大的值。
[0139]當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)，即，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度不足第二規(guī)定溫度時(shí)(步驟S7的判定結(jié)果為是)，返回步驟S6的處理。相反，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度變?yōu)椴粷M(mǎn)足規(guī)定的條件，即，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度到達(dá)第二規(guī)定溫度時(shí)(步驟S7的判定結(jié)果為否)，估計(jì)為軸承部15已被充分升溫，升溫控制部51停止向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b的通電，制動(dòng)部54解除通過(guò)制動(dòng)器20實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)(步驟S8)。
[0140]這樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度處于規(guī)定的條件時(shí)，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升，由此能在軸承部15在需要升溫的適當(dāng)時(shí)刻向繞組12b通電，從而使軸承部15升溫。
[0141]另外，當(dāng)加熱器40產(chǎn)生故障時(shí)，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電而使軸承部15升溫，因此即使在加熱器40產(chǎn)生故障時(shí)，也可以切實(shí)地使軸承部15升溫。
[0142]繼續(xù)說(shuō)明圖10的流程圖，當(dāng)判定為加熱器40不處于故障狀態(tài)時(shí)(步驟S3的判定結(jié)果為否)，加熱器控制部56使加熱器40通電而對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10進(jìn)行加熱(步驟S9)。由此，能使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升，隨之能夠使軸承部15升溫。
[0143]接著，執(zhí)行步驟S10、Sll的處理，然而步驟S10、Sll與上述的步驟S6、S7的處理相同，因此省略其說(shuō)明。然后，當(dāng)判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度變?yōu)椴粷M(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)(步驟Sll的判定結(jié)果為否)，加熱器控制部56停止向加熱器40的通電(步驟S12)。
[0144]另外，在上述的步驟S7中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度來(lái)判定停止向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10通電的時(shí)刻，然而并不限于此。即，也可以采用以下結(jié)構(gòu):根據(jù)步驟Si檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度，估計(jì)例如旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升至第二規(guī)定溫度所需的時(shí)間，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電、或者向加熱器40通電，直至經(jīng)過(guò)所估計(jì)的時(shí)間。
[0145]另外，在上述中，在加熱器40產(chǎn)生故障時(shí)向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10通電，然而并不限于此。SP，也可以采用在旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10與加熱器40雙方進(jìn)行通電的構(gòu)成。具體地說(shuō)，也可以在圖10的流程圖中，在去除步驟S3的同時(shí)，當(dāng)在步驟S2中判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)，進(jìn)行步驟S4和步驟S9的處理。由此，能夠及早使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升，從而及早使軸承部15升溫。
[0146]另外，也可以采用去除加熱器40和加熱器控制部56，通過(guò)僅向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10通電而使軸承部15升溫的構(gòu)成。此時(shí)，在圖10的流程圖中，去除步驟S3、S9?S12的同時(shí)，當(dāng)在步驟S2中判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)，進(jìn)行步驟S4的處理。由此，通過(guò)去除加熱器40和加熱器控制部56，能夠簡(jiǎn)化風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)，并且由于無(wú)需對(duì)加熱器40進(jìn)行保養(yǎng)，因此還能夠提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的保養(yǎng)性能。
[0147]另外，當(dāng)選擇直流模式向旋轉(zhuǎn)電機(jī)10 (同步電機(jī)1b)供給直流電時(shí)，定子12不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子13和旋轉(zhuǎn)軸14也不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)供給直流電時(shí)，也可以采用去除制動(dòng)器20和制動(dòng)部54的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，在圖10的流程圖中，去除步驟S4，當(dāng)在步驟S3中判定為加熱器40處于故障狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行步驟S5的處理。這樣，通過(guò)去除制動(dòng)器20和制動(dòng)部54,能夠簡(jiǎn)化風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)。
[0148]如上所述，本實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)10和升溫控制部51。升溫控制部51使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的繞組12b通電以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的溫度上升。由此，能夠不依賴(lài)于加熱器40而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的軸承部15升溫，能夠抑制軸承部15的潤(rùn)滑性能下降。
[0149]另外，在上述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I中，采用了旋轉(zhuǎn)電機(jī)10被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電的結(jié)構(gòu)，然而旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的用途并不限于風(fēng)力發(fā)電。即，例如上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10也能夠適用于水力發(fā)電系統(tǒng)或用于室外的泵等環(huán)境溫度較低的場(chǎng)所而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。此時(shí)，上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、制動(dòng)器20、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50等起到“旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)”的功能。
[0150]另外，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I中，具有制動(dòng)器20，然而并不限于此，只要能夠?qū)πD(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)，任何類(lèi)型的制動(dòng)機(jī)構(gòu)均可。即，例如也可以是如下制動(dòng)機(jī)構(gòu):在旋轉(zhuǎn)軸14上貫穿設(shè)置孔，通過(guò)使鎖定銷(xiāo)嵌合于貫穿設(shè)置的孔中而對(duì)旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行制動(dòng)。
[0151]另外，分別對(duì)應(yīng)多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)10而配置溫度傳感器30，然而并不限于此。S卩，例如可以在導(dǎo)流罩81內(nèi)或者室外配置一個(gè)溫度傳感器，由判定部55判定由這一個(gè)溫度傳感器檢測(cè)出的導(dǎo)流罩81內(nèi)的溫度或者室外的環(huán)境溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件。
[0152]另外，作為電力轉(zhuǎn)換部60的例子，例舉了矩陣變換器，然而并不限于此，例如也可以是變頻器。另外，在圖1中，例示了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50與電力轉(zhuǎn)換部60分體設(shè)置的情況，然而也可以采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置50與電力轉(zhuǎn)換部60形成一體的結(jié)構(gòu)。
[0153]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，還可以得出進(jìn)一步的效果以及其他變形例。因而，本發(fā)明的范圍并不限于上面詳細(xì)說(shuō)明的特定的、具有代表性的實(shí)施方式。所以在不脫離權(quán)利要求書(shū)及其等同物所定義的發(fā)明的總括性精神或者范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,具有: 旋轉(zhuǎn)電機(jī)；以及 升溫控制部，其使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具有矩陣變換器，其包含配置在交流電源與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的多個(gè)雙向開(kāi)關(guān)，在所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電時(shí)，所述矩陣變換器向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具有使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)部， 在所述制動(dòng)部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 在所述制動(dòng)部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)靜止或者極低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述升溫控制部通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具有直流指令部，在所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電時(shí)，所述直流指令部利用所述矩陣變換器向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供給直流電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)是感應(yīng)電機(jī)， 所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還具有交流指令部，在所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電時(shí)，所述交流指令部向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供給交流電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于， 還具有判定部，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度是否滿(mǎn)足規(guī)定的條件進(jìn)行判定， 當(dāng)由所述判定部判定為所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度滿(mǎn)足所述規(guī)定的條件時(shí)，所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具有安裝于所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的加熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述加熱器產(chǎn)生故障時(shí)，所述升溫控制部使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電。
10.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,包含: 對(duì)用于軸支承旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸承部是否需要升溫進(jìn)行判定的步驟；以及 使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升的步驟。
11.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，具有: 旋轉(zhuǎn)電機(jī)；以及 升溫控制部，其使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升。
12.—種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，具有: 升溫控制部，其使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組通電，以使所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的溫度上升。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK104518618SQ201410456957
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】大庭浩一, 宮本恭祐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)