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風車の回転数を制御するための遠心ブレーキについて
2023/10/13 03:43
- 風車を強風時の破損から守る方法として、遠心ブレーキを使用することがあります。
- 遠心ブレーキは電気的なブレーキと比べてスペースやコスト、保守面での利点があります。
- 遠心ブレーキは風車の回転数を制御し、強風時に回転数をおさえる役割を果たします。
遠心ブレーキについて
2003/12/15 17:33
風車を作ろうと考えています。
強風の時破損しないように回転数をおさえるには、どうすればよいでしょうか。ガバナーなども調べたのですが。あまりスペースがないのと、コスト面、保守面で電気的にブレーキをかけることはさけたいのです。
どうぞよろしくお願いいたします。
回答 （7件中 1～5件目)
多分ですが強風時に軸にブレーキを掛けるとプロペラの根元に
強大なトルクが掛かると思います
無理にとめることになるので壊れます。早すぎると遠心力で壊れます。そこで大抵はピッチを変えるか向かえ角を変えて風を逃がします。
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単純にメカの点からの助言は、固定したカップを回転軸中心に固定しその中で遠心おもりが回転するようにするとある回転数以上でそのおもりがカップの内側をこするようになり摩擦係数を適当に選べば固定したカップと押し付けられたおもりの間で制動力を発揮し、しかも回転数が上がればブレーキ力は、近似的に二次比例すると予想されます。前の回答者の遠心クラッチが滑っている状態です。
機械式であれば，＃３にてnomuraさんご提案の遠心クラッチがよいと思います。決めた回転速度になると，クラッチが作動します。構造も単純です。
でも問題は，発電機があっても一定の回転速度に制御する機構が他に必要だということですが。それを何にするか。最大風速を決めて，発電機の負荷（光，音，熱，振動，圧力などに変換する）を大きくするか！ でしょうか。
発電機の負荷として，羽根をもう一枚付けて，水中で廻す方法は？
お礼
2003/12/15 20:56
150Aの円筒の中で機構を組み立てしなければならず、弱っています。組み立てておいてからパイプの中にセッティングするしかありません。それを考慮するとおっしゃるように、ガバナかなと。実はそれ以前に、増速機構なしに、わずかな微風でも回転始めるような軸受けユニットにも悩んでいたりします。もっと設計の勉強をしておくんだったと後悔したりもしています。
ご回答ありがとうございました。
強風によって向きが変わるような整流板を中心部に取り付けるとか・・・
（通常は、順方向に整流→強風時は逆方向に整流とか）
ご参考まで。
お礼
2003/12/15 20:50
整流板もおもしろいアイデアですね。
風の流れを変えてやる方法も一度、出発点に戻って考慮してみます。
ありがとうございました。
モニュメントでしたら、強風時は羽の角度が起きるようにバネで調整してはいかがでしょうか？
遠心クラッチのような物で回転数を制御するか、空気ダンパー（オルゴールに入っている）をつけるとか・・・
ちなみに、大きさはどれ位なのでしょうか？
お礼
2003/12/15 19:34
ご回答ありがとうございます。
羽根は垂直式でエアコンなどについているクロスフローという形で、羽根の角度を調整できないんです。おっしゃるように、遠心力を応用したものはどうかなと考えていました。150Aの中にベアリングユニットと調速機構を納めなくてはなりません。
どうぞよろしくお願いします。
お礼
2003/12/16 10:21
ご回答ありがとうございます。
そうですね。そのような構造で検討します。
風車の軸に取り付ける予定なんですが、放熱は考えた方がいいでしょうか。雨が入らないように密閉しているので。