特許 6441350 折りたたみブレード風力タービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441350

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】折りたたみブレード風力タービン

(51)【国際特許分類】

   F03D 1/06 20060101AFI20181210BHJP

   F03D 7/04 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   F03D1/06 B

   F03D7/04 A

【請求項の数】18

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-536768(P2016-536768)

(86)(22)【出願日】2014年12月3日

(65)【公表番号】特表2016-539280(P2016-539280A)

(43)【公表日】2016年12月15日

(86)【国際出願番号】US2014068292

(87)【国際公開番号】WO2015084919

(87)【国際公開日】20150611

【審査請求日】2017年11月20日

(31)【優先権主張番号】61/911,000

(32)【優先日】2013年12月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516162881

【氏名又は名称】ナチュラル パワー コンセプツ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ピトレ，ジョン

【審査官】 岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１１９５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４５６５９２９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１４３１３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭５７−０９５４８０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ １／０６

Ｆ０３Ｄ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有する支持体と、
ジェネレーターと、
回転軸を中心に回転可能に前記支持体に取り付けられ、前記回転軸と略平行な収縮位置と、前記回転軸と略垂直な全展開位置と、の間を移動可能である複数のブレードと、
制御装置と、を有しており、
前記ブレードは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転が、前記ジェネレーターによる電気の発生を引き起こし、そして、前記ジェネレーターに対する電気の提供が、前記ブレードを回転させるように、前記ジェネレーターに連結されており、
前記制御装置は、前記ジェネレーターに連結され、前記収縮位置から前記全展開位置に向かって前記ブレードを移動させるためには十分であるが、前記全展開位置まで前記ブレードを移動させるためには不十分である電流の流れを、前記ジェネレーターに供給するように構成されており、
前記電流の流れは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転を、引き起こし、そして、これは、前記ブレードを前記収縮位置から前記全展開位置に向かって移動させる遠心力を生成し、
前記ブレードが前記収縮位置から移動するにしたがって、前記ブレードは、周囲の風に対し増加する露出面を有し、周囲の風から付加的回転力を受け取り、そして、前記付加的回転力は、単独あるいは前記電流の流れと組み合わさって、前記ブレードを前記全展開位置に移動させるには十分である
ことを特徴とする風力タービン。

【請求項2】

周囲の風の速度に基づいて、前記収縮位置と前記全展開位置との間に、移行中間位置が存在し、そして、前記移行中間位置において、周囲の風は、前記ブレードに対して十分な回転力に与えて、前記ブレードを前記全展開位置に移行させることを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項3】

前記制御装置は、前記ブレードが前記収縮位置から前記移行中間位置まで移動した後で、前記電流の流れを削減することを特徴とする請求項２に記載のタービン。

【請求項4】

前記制御装置は、前記ブレードの回転速度が、前記電流の流れにより引き起こされる値を越える時に基づいて、前記移行中間位置を特定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のタービン。

【請求項5】

前記制御装置は、前記ブレードが前記収縮位置から前記移行中間位置まで移動した後で、前記電流の流れを削減することを特徴とする請求項４に記載のタービン。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記収縮位置に向かって前記ブレードを偏向させる周囲の風からの力が、前記全展開位置に向かって前記ブレードを偏向させる、回転している前記ブレードの遠心力に打ち勝つように、前記ブレードの回転を遅くすることによって、
前記ブレードを前記全展開位置から移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項7】

メモリーに記憶されている第１収縮命令（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）および第２収縮命令（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を、さらに有しており、前記第１収縮命令は、前記ブレードの回転を遅くすることであり、前記第２収縮命令は、周囲の風によって引き起こされるそれに対して、正反対に前記ブレードを回転させることであり、
前記制御装置は、
（ａ）前記第１収縮命令あるいは前記第２収縮命令を選択し、そして、
（ｂ）選択されたものを実行するように、構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項8】

前記ブレードを前記全展開位置から部分展開位置へ移動させ、そして、前記ブレードの回転を遅くすることによって前記部分展開位置を維持するように構成された前記制御装置を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項9】

前記軸に対して回転可能に取り付けられるハブと、
前記回転軸と同軸である支持ロッドと、
前記支持ロッドに取り付けられるスライドリングと、
前記ブレードの各々を前記スライドリングに旋回可能に各々連結している複数の支柱部材と、をさらに有しており、
前記ブレードの各々は、支持用の前記ハブに旋回可能に取り付けられており、
前記リングは、前記ブレードが開放および閉じる時、支持用の前記ハブに向かっておよび支持用の前記ハブから離れるように、それぞれ移動することを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項10】

前記支持体は、ナセルを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のタービン。

【請求項11】

風力タービンのブレードを移動させるための方法であって、
回転軸を有する支持体と、ジェネレーターと、回転軸を中心に回転可能に前記支持体に取り付けられ、前記回転軸と略平行な収縮位置と、前記回転軸と略垂直な全展開位置と、の間を移動可能である複数のブレードと、を有し、かつ、前記ブレードは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転が、前記ジェネレーターによる電気の発生を引き起こし、そして、前記ジェネレーターに対する電気の提供が、前記ブレードを回転させるように、前記ジェネレーターに連結されている風力タービンを提供することと、
前記収縮位置から前記全展開位置に向かって前記ブレードを移動させるためには十分であるが、前記全展開位置まで前記ブレードを移動させるためには不十分である電流の流れを、前記ジェネレーターに供給することと、
を有しており、
前記電流の流れは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転を、引き起こし、そして、これは、前記ブレードを前記収縮位置から前記全展開位置に向かって移動させる遠心力を生成し、
前記ブレードが前記収縮位置から移動するにしたがって、前記ブレードは、周囲の風に対し増加する露出面を有し、周囲の風から付加的回転力を受け取り、そして、前記付加的回転力は、単独あるいは前記電流の流れと組み合わさって、前記ブレードを前記全展開位置に移動させるには十分である
ことを特徴とする方法。

【請求項12】

周囲の風の速度に基づいて、前記収縮位置と前記全展開位置との間に、移行中間位置が存在し、そして、前記移行中間位置において、周囲の風は、前記ブレードに対して十分な回転力に与えて、前記ブレードを前記全展開位置に移動させることを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記ブレードが前記収縮位置から前記移行中間位置まで移動した後で、前記電流の流れを削減することを、さらに有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ブレードの回転速度が、前記電流の流れにより引き起こされる値を越える時に基づいて、前記電流の流れを削減することを開始する時を特定することを、さらに有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記ブレードが前記収縮位置から前記移行中間位置まで移動した後で、前記電流の流れを削減することを、さらに有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記収縮位置に向かって前記ブレードを偏向させる周囲の風からの力が、前記全展開位置に向かって前記ブレードを偏向させる、回転している前記ブレードの遠心力に打ち勝つように、前記ブレードの回転を遅くすることによって、前記ブレードを前記全展開位置から動かすことを、さらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項17】

前記ブレードの回転を遅くすることである第１収縮命令と、周囲の風によって引き起こされるそれに対して、正反対に前記ブレードを回転させることである第２収縮命令を、メモリーに記憶させることと、
前記タービンのシステムパラメータに基づいて、前記第１収縮命令あるいは前記第２収縮命令を選択することと、
選択されたものを実行することと、
をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項18】

前記ブレードを前記全展開位置から部分展開位置へ移動させ、そして、前記ブレードの回転を遅くすることによって、前記部分展開位置を維持することを、さらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願に対する相互参照
本出願は、名称が折りたたみブレード風力タービンである２０１３年１２月３日に出願された米国特許出願第６１／９１１０００号の優先権を主張する。また、本出願は、２００９年８月２１日に出願された米国特許出願第１２／４６１７１６号および２００９年８月１７日に出願された米国特許出願第１２／４６１５７５号に関する。前記出願の内容は、ここに、全体として参照されて明示的に組み入れられている。

【0002】

発明の分野
ここにおいて記載されている様々な実施の形態は、概して、風力タービンブレードの展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）および収縮（ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ）に関する。より詳しくは、ここにおいて記載されている様々な実施の形態は、電気的に引き起こされる回転および風により引き起こされる回転の組合せを利用している風力タービンブレードの展開および収縮に関する。

【0003】

背景
現代的な風力駆動式電気ジェネレーターは、１９７０年代後期に誕生した。１９７０年代初期まで、風力エネルギーは、農村のバッテリー充電（ｒｕｒａｌ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ）のための電気と同様に、製粉および揚水のための機械動力を供給する小さいニッチ市場を占めていた。バッテリー充電装置や大型の電気生成装置を有する特別な実験装置を除いては、１８５０年の風車そして１９５０年の風車さえ、それらが由来する初期の装置とほとんど異なっていなかった。２００８年７月の時点において、風力エネルギーは、米国の電気発生全体の約１％を提供している。３０枚程度のブレードを有する小型の設計は、農業の潅漑のために一般的である。

【0004】

大部分の現代的な風力タービンは、一般的に、６０〜８０メーターのタワー１２の上に取り付けられる１０〜８０メーターの径を有する３ブレード付きローター１０を有する。２００６年の米国に設置されている平均的なタービンは、約１．６メガワットの電力を発生させることが可能である。タービンの動力出力は、ブレードがローターハブを中心に回転している時に、長軸を中心にブレードを回転させて、相対風（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｗｉｎｄ）に関する迎え角（ピッチ）を変更することによって、制御される。タービンは、タワーを中心にナセルを回転させること（揺首（（ｙａｗ））によって、風に向けられる。タービンは、一般的に、３０〜１５０台のアレイ状（ファーム（ｆａｒｍｓ））で設置される。（ブレードピッチ用の）ピッチ制御装置は、例外的な強風条件の際に、動力出力およびローター速度を調整し、構造部材に過負荷が加えられることを防止する。通常、タービンは、約５．３６のメーター／秒の風において、動力の発生を開始し、約１２．５２〜１３．４１メーター／秒（２８〜３０マイル／時）で、最大の動力出力に到達する。タービンは、約２２．３５メーター／秒（５０マイル／時）で、動力生産および回転を停止するため、ブレードを傾け（ｐｉｔｃｈ）あるいは水平に返す（ｆｅａｔｈｅｒ）。

【0005】

ブレードが概してマストに平行かつ回転ハブを中心に放射状である開放された展開位置から、ブレードが密集して概してマストに垂直である閉じた収縮位置（折り返す）へのブレードの移行メカニズムを提供するための取り組みが、為されている。これは、強風環境における表面積を減らすことと、保管すること、および搬送を容易にすること、を可能とする。ここに組み入れられている米国特許出願第１２／４６１７１６号および第１２／４６１５７５号の両方は、ブレードを開閉するためのデザインを開示している。

【発明の概要】

【0006】

発明の概要
本発明の実施の形態によると、風力タービンが提供される。前記タービンは、回転軸を有する支持体と、ジェネレーターと、回転軸を中心に回転可能に前記支持体に取り付けられ、前記回転軸と略平行な収縮位置と、前記回転軸と略垂直な全展開位置と、の間を移動可能である複数のブレードと、制御装置と、を有しており、前記ブレードは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転が、前記ジェネレーターによる電気の発生を引き起こし、そして、前記ジェネレーターに対する電気の提供が、前記ブレードを回転させるように、前記ジェネレーターに連結されており、前記制御装置は、前記ジェネレーターに連結され、折りたたまれた前記ブレードを回転させ、かつ前記収縮位置から前記全展開位置に向かって前記ブレードを移動させるためには十分であるが、前記全展開位置まで前記ブレードを移動させるためには不十分である電流の流れを、前記ジェネレーターモーターに供給するように構成されている。前記電流の流れは、風により引き起こされる方向の前記ブレードの回転を、引き起こし、そして、これは、前記ブレードを前記収縮位置から前記全展開位置に向かって移動させる遠心力を生成する。前記ブレードが前記収縮位置から移動するにしたがって、前記ブレードは、周囲の風に対し増加する露出面を有し、周囲の風から付加的回転力を受け取り、そして、前記付加的回転力は、単独あるいは前記電流の流れと組み合わさって、前記ブレードを前記全展開位置に移動させるには十分である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】閉位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【図2】閉位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【図3】部分展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【図4】部分展開位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【図5】理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【図6】理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【図7】発明の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。

【図8】閉位置にある本発明の別の実施の形態の側面図である。

【図9】部分展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【図10】理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図面の簡単な説明
本開示に係る様々な実施の形態は、以下の図面を参照して説明される。

【0009】

図１は、閉位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【0010】

図２は、閉位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【0011】

図３は、部分展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【0012】

図４は、部分展開位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【0013】

図５は、理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【0014】

図６は、理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の斜視図である。

【0015】

図７は、発明の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。

【0016】

図８は、閉位置にある本発明の別の実施の形態の側面図である。

【0017】

図９は、部分展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【0018】

図１０は、理想的な全展開位置にある本発明の実施の形態の側面図である。

【0019】

詳述な説明
以下の記載において、様々な実施の形態は、添付図面の図における限定ではなく、一例として説明される。この開示における様々な実施の形態に対する引用は、必ずしも同一の実施の形態に関するわけではなく、このような引用は、少なくとも１つを意味する。特定の実施およびその他の詳細が検討されるが、これは、説明目的のためのみに行われると理解すべきである。当該技術の当業者は、特許請求の範囲の対象の範囲および趣旨から逸脱することなく、別の構成部材および構成を使用できることを理解するだろう。

【0020】

ブレードの構成は、添付されている図に示される。略垂直のマストは、タービンを支持している。複数のタービンブレードは、その根元部が、ナセルの支持用ハブに旋回可能（ｐｉｖｏｔａｌｌｙ）に取り付けられている。旋回軸（ｐｉｖｏｔ）は、ブレードが、全展開／開放位置と全閉／収縮位置との間を移動し、折りたたまれて、全閉／収縮位置に到達することを可能とする。また、ブレードは、展開位置と収縮位置の間において部分展開位置を取ることが可能である。

【0021】

図に示される全展開位置は、ブレードが垂直であることを示しているが、実施の形態の本質は、実際上、０〜１５度のオーダーで垂直になっていない若干小さい角度を有することが可能である。この文脈において、ここにおける「水平」あるは「垂直」の任意の使用は、正しい位置にある完全な理想からの変動を説明するため、「略（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）」によって修正されると理解される。

【0022】

タービンは、優勢な風の方向に向かせるため、マストを中心に概して回転可能である。ここで参照されるタービンは、好ましくは、ダウンウインド型タービンであり、ブレードは、（風に対し）ハブおよびナセルの風下のタービンの背部に向けられている。

【0023】

支持用ハブは、永久磁石モーター等の電気を発生するように構成されるジェネレーター／モーター（以下に単に「ジェネレーター」）に接続されている。ブレードの回転は、ジェネレーターにおける回転を生じさせ、そして、周知の方法で電気を発生させる。支持用ハブを永久磁石モーターに相互接続する様々な要素は、風力タービン技術では周知であり、したがって、ここにおいては、示されない。

【0024】

スライド可能のトラックリングは、支持用ハブの後方のシャフトに配置されている。トラックリングは、ブレードに旋回可能に連結しているいくつかのコネクティングロッドを、旋回可能に支持している。個々のコネクティングロッドは、個々のブレードの展開のための共通の角度を維持しているため、ブレードは、展開位置に関係なく、互いに対して同じ位置を有している。

【0025】

全展開位置にある場合、トラックリングは、その最も前方の位置かつ支持用ハブに最も近い位置にある。ブレードが閉じ始めると、トラックリングは後方に移動する。全閉位置は、トラックリング（あるいは、それに対して連結された停止装置（ｓｔｏｐ））を、シャフトにおける端部あるいは停止装置の近位に移動させる。好ましくは、トラックリングにおける構成部材の一部および／又はシャフトの端部は、磁性材料を有し、閉位置のための弱い磁気ロックを形成し、構成部材の低い勾配（ｌｏｗ ｇｒａｄｅ）のシフトを防止する。また、これは、バネ荷重メカニカルスライド装置あるいはローリングキャッチ装置（ｒｏｌｌｉｎｇ ｃａｔｃｈ ｄｅｖｉｃｅ）を用いて実行することが可能である。

【0026】

構成を参照する上記の非制限の一例は、図１〜６に示される。まず、図１および図２を参照し、ナセル１０２は、マスト１０４上に支持される。ナセル１０２は、支持用ハブ１０６に向かって延長する回転軸を有する。タービンブレード１１０は、支持用ハブ１０６に旋回可能に取り付けられるシャフト１０８を有する。図１および図２において、ブレード１１０は、収縮位置にある。但し、後述されるように、それらは、支持用ハブ１０６に対する旋回連結部を中心として回転し、別の位置に移動することが可能である。

【0027】

ナセル１０２は、ジェネレーター１１２を含んでいる。ジェネレーター１１２は、風によって引き起こされるブレード１１０の回転に応じて、電気を発生させ、そして、それは、制御装置／バッテリー１１４で一般的に示される下流側装置に送られる（下流側装置の機能は、必ずしも制御装置および／又はバッテリーに限定されないけれど）。また、ジェネレーター１１２は、ブレード１１０の回転を駆動するためのモーターとして作動する。ナセル１０２の内部の全体的な構成は、当業者の知識と一致しており、ここでは、さらに説明されない。ジェネレーター１１２は、後述されるように、回転を遅くさせる機械式ブレーキを含むことが可能である。

【0028】

図３および図４は、部分展開位置における図１および図２の構成部材を示しており、また、支持ロッド１１６およびそれに取り付けられるスライドリング１１８の存在を明らかにしている。各ブレード１１０のシャフト１０８は、支柱部材（ｂｒａｃｅ）１２０およびピボット点１２２を介して、スライドリング１１８に旋回可能に取り付けられている。図５および図６は、理想的な全展開位置にある図１〜２の構成部材を示している。

【0029】

図７を参照し、制御装置１１４は、開放すること、閉じること、ブレード展開における全部の位置を制御する。制御装置は、ジェネレーター１１２により発揮されるトルク力の制御を実現する任意のソフトウェアおよび／又はハードウェアの組合せであってもよい。コンピューター制御が存在する限り、メモリー、プロセッサー等を含んでいる一般的なコンピューター要素が、存在する。バッテリーあるいは別のソースを介したエネルギー源は、制御装置１１４をサポートし、および／又は、ブレード１１０を回転させる電流の流れを提供するために、設けられている。制御コマンドは、コンピューターに常駐しているソフトウェアの形態であってもよく、また、ハードドライブあるいはフラッシュドライブのような適当なコンピューター読み取り可能な媒体に記憶される。本発明は、コンピューターの構成および／又は記憶メディアの特定のタイプに限定されず、そして、図７の構成部材および機能性は、必要に応じて、束ねたり、分散させたりすることが可能である。

【0030】

収縮位置からブレード１１０を開放するため、逆電流が、バッテリーあるいは別の電源からジェネレーター１１２に印加される。好ましくは、この電流は、ゼロから所定の値まで段階的に印加されるが、但し、そうである必要はなく、そして、段階的であるならば、線形である必要はない。電気入力は、ジェネレーター１１２を回転モーターとして作動させ、ブレード１１０のアセンブリーの全体を、風が引き起こす同じ方向に回転させる。

【0031】

回転運動によって与えられる遠心力の効果によって、この回転運動は、ブレード１１０を、先端部から外に向かって移動させる。したがって、ブレード１１０は、収縮位置と全展開位置との間の移行中間位置に向かって移動することとなる。この移行は、図１および図３および図２および図４をそれぞれ比較することによって、概して示されている。図３および図４は、移行中間位置のための略４５度の角度を示しているが、しかし、これは、説明目的のためのみであって、電流の流れに基づくブレード１１の展開の状態を制限しない。

【0032】

ブレード１１０が収縮位置から外へ向かって移動すると、風と関連するブレード１１０の表面積は、増加する。ブレード１１０は、風が存在する場合、軸を中心として回転するように設計されているため、入力される周囲の風は、ブレード１１０を越えて向こう側に移動することにより、ブレード１１０に対して回転力を発揮し始める。この回転力は、ブレード１１０がさらに展開するにしたがって、増加する。当初、風の影響は、展開角度が小さいため、ごくわずかであるが、十分な展開角度では、風の相互作用は、ブレード１１０を、電流により引き起こされる速度より速く回転させる。速度におけるこの増加は、遠心力効果をさらに高め、そして、図５および図６の全展開位置に向かってブレード１１０をさらに展開させる。また、風は、物理的にブレード１１０を収縮位置に向かって偏らせるが、しかし、正常運転においては、遠心力の開放効果は、直接の風の閉じ効果より強い。風ネット（ｗｉｎｄ ｎｅｔ）からの集合的力は、全展開位置に向かうブレード１１０のさらなる展開を生じる。

【0033】

このサイクルは、ブレード１１０の展開を継続させ、そして、展開中の表面積の増加が、より多くの風を獲得し、獲得される風の増加が、回転速度をさらに増加させ、回転速度の増加が、さらなる展開を引き起こす遠心力を増加させる。サイクルは、速度および遠心力がブレード１１０が全展開位置に入るポイントに到達するまで、継続する。

【0034】

収縮位置から全開放位置への初期移行において、風に対して示されるブレード１１０の表面積は、風単独で十分な回転を引き起こしてブレード１１０を展開するために、不十分である。印加逆電流を、この初期段階において、除去あるいは減少させる場合、ブレード１１０は、展開の現在の状態を維持するか、あるいは、収縮位置に向かって収縮するだろう。

【0035】

上記の展開方法は、移行ポイントに到達するブレード１１０の十分な展開のために、十分な逆電流を必要とするだけであり、移行ポイントにおいては、風は、ブレード１１０において十分な回転を単独で引き起こし、電流の流れによる寄与なしで展開プロセスを続けることが可能である。この移行イベントと一致するシステムパラメータは、最大回転速度、タービンの電気出力および／又は展開角度のパーセンテージとすることが可能であり、また、別の適当なシステムパラメータを使用することも可能である。一旦、この移行ポイント（あるいは、若干越えたポイント、これは、所定の電圧、速度、パーセンテージ等によって測定することが可能である）に到達すると、制御装置１１４は、逆電流の印加をゼロに向かって次第に減少させる一方、風の力は、展開を継続するために必要なエネルギーを加える。何かの理由で、全展開の前において速度が低下（例えば風速の減少）する場合、展開プロセスを再開するため、逆電流を、再び関与させることが可能である。あるいはその代わりに、電流を、全展開サイクルの間において印加し続けることも可能である。

【0036】

したがって、上記の制御方法は、初期において、ブレード１１０を部分的に展開させる逆電流により引き起こされる回転に、依存する。この逆電流は、好ましくは、風の寄与なしでは、ブレード１１０が全展開位置に到達しないように、全展開を引き起こすために十分ではない。一旦、移行ポイントに到達すると、逆電流を引き下げることが可能であり、そして、ジェネレーター１１２は、モーターというよりむしろ電気ジェネレーターとして動作し始め、また、風は、展開を支配する。何らかの理由で後戻りが存在する（例えば風の突然の急低下）場合、制御装置は、逆電流を増加させることにより、ジェネレーター１１２を展開のための好ましい状態へ戻すことが可能である。

【0037】

一旦、ブレード１１０が全展開位置に到達すると、それらは、収縮するように制御されない場合、展開された状態が継続される傾向がある。これは、回転によって生じる遠心力が、ブレード１１０を後方に向ける風の傾向に打ち勝つためである。このバランスは、通常の運転範囲内において、風速に無関係に展開を維持する。

【0038】

ジェネレーター１１２は、風力タービンブレード１１０によって与えられる回転力から、パワーを抽出する時、トルクドラグ（ｔｏｒｑｕｅ ｄｒａｇ）を形成し、これは、風がブレード１１０を全展開位置から若干後方へ押して、わずかにコーニング（ｃｏｎｉｎｇ）の構成とすることを可能し、この構成は、風へのタービンの方向制御のために多少有益であり得る（そしてまた、コーニングあるいは部分開放位置を引き起こして、風を損なう効果を緩和し、そして、依然として部分的な操作を可能とする）。ここで、トルク力とブレード１１０に対する風圧の後方力との間に、バランスポイントが存在し、トルク力は、回転を遅くしているジェネレーター１１２によって与えられ、後方力は、ブレード１１０が後方に押されて部分展開あるいはコーニング位置に到達することを引き起こす。換言すれば、ブレード１１０の速度が上昇すると、ジェネレーター１１２は、その基本的な性質によって、自動的に追加のトルク力を与え、したがって、ブレード１１０の回転を若干遅くし、部分展開あるいはコーニング位置を維持する。また、それとは逆に、風速が若干遅くなると、ブレードに対して風によって与えられる後方力は低下し、また、垂直操作位置に向かってさらに開放されることを可能にする。この活動は、激しい潜在的に不利な風の中で、安全なコーニング操作のための所望のバランスポイントを、自動的に形成することが可能である。また、制御装置１１４は、この自然に発生する条件を増加させるために利用可能である。これは、全展開位置における完全な垂直からの若干の逸脱を説明することを可能であり、ここでは、タービンの回転軸に対して略直角あるいは略垂直として参照される。

【0039】

時には、展開されたブレード１１０を、全展開位置から部分展開位置あるいは収縮位置に移動させることが望ましい場合がある。例えば、風は、全展開のシステムに過度のストレスを付与するポイントに到達することが可能である。ブレード１１０の部分的収縮は、ブレード１１０に対する風の効果、そして、システムの全体的なストレスを削減することとなる。これは、ジェネレーターおよび／又は機械式ブレーキからのトルクを加えることによって実行することが可能である。別の例において、ブレード１１０を閉じなければならない必要性がある限界点に、風が到達するかもしれない。さらに別の例において、タービンの再配置あるいはメンテナンスを達成するため、ブレード１１０を閉じることを必要とするかもしれない。

【0040】

全展開位置から部分展開位置あるいは収縮位置まで、ブレード１１０を移動させるための方法は、十分な風の存在に依存している。

【0041】

十分な風がある場合、回転が、展開を支持する遠心力を引き起こし、これが、収縮を支持するブレード１１０に対する後方風圧より強いため、ブレード１１０は、概して全展開位置にあり、そして、その位置を継続する。このバランスは、制御装置１１４を媒介とする制御されたブレーキを、ブレード１１０の回転に対して適用することによって、変更することが可能であり、ブレード１１０の回転は、例えば、過剰トルクを加えているジェネレーター１１２あるいはフェイルセーフ機械式ブレーキによって引き起こされる。ブレード１１０の回転を遅くすることは、全展開位置のブレード１１０を保持している遠心力を減少させる。遠心力の展開への影響が、ブレードに対する風の直接的な報酬圧力以下に低下する場合、風の流れは、ブレード１１０を全展開位置から移動させ始める。

【0042】

ブレード１１０が全展開位置から移動すると、周囲の風は、次第に小さな回転力を提供する。そして、その提供された力が、減少した遠心力以下に低下する場合、部分展開位置を定義するバランスポイントに到達し、ブレード１１０は安定しかつ回転し続ける。しかし、遠心力が、どの展開位置においてもブレード１１０を維持するために不十分である場合、それらは、収縮位置に到達するように移動する。

【0043】

制動は、制御装置１１４毎に動作する機械式ブレーキによって開始することが可能である。加えておよび／又は別の方法において、制御装置が、永久磁石ジェネレーターに、正常運転時に一般的にそれらが使用するものより著しく多くの電気エネルギーを引き出させる場合、永久磁石ジェネレーターは、ブレーキとして動作することが可能である。これが生じる場合、制動作用は、ジェネレーター１１２によって、回転シャフトおよびブレードのアセンブリーに適用される。

【0044】

制動の適用は、希望どおりにブレード１１０を移動させるため、好ましくは制御される。好ましくは、回転の制約は、（構造を損傷する可能性のある非制御運動でなくて）低速移行を許容するのに十分であるだけであるが、全閉のため、ブレード１１０は、移動することが単に許容される。

【0045】

部分閉に関し、ブレーキの適用は、展開における所望の角度に到達するのに十分であり、したがって、ブレード１１０をその位置に保持するために、調整される。別の方法では、１以上の選択的かつ物理的な停止装置あるいはロックを使用して、所望の角度を維持することが可能であり、これは、ブレーキを解除できるが、停止装置が、所望の角度を越えるさらなる展開を物理的に防止する場合である。風速センサー、回転速度センサーおよび／又は別のシステムセンサーを、展開の状態を監視するために提供し、制御装置が同一のものに反応できるようにすることが可能である。略４５度の収縮の上方角度は、可能であるが、しかし、本発明はそれに制限されない。

【0046】

十分な風が存在しない場合、上記の収縮方法は効果的でない。それは、ブレード１１０の後方運動を引き起こす風力が不十分であるので、上記の収縮方法が効果的でないためである。ブレード１１０が静止あるいは軽い回転中であるこのような状況では、制御装置は、逆電流をジェネレーター１１２に印加し、風が一般に引き起こすものの反対の方向に、ブレード１１０を回転させる。これは、ブレード１１０に対し、収縮位置に向かって付勢する逆の力を生成し、したがって、それらは移動する。

【0047】

図８〜１０は、本発明の別の実施の形態を示しており、類似する数字は、類似する要素を意味している。この実施の形態は、支持部材を優先し、ナセル１０２を省略することができることを示している。また、停止装置１２４は、スライドリング１１８のさらなる移動を防止するため、ロッド１１６に提供することが可能である。また、停止装置１２４は、収縮位置においてブレード１１０を保持するため、ここに記載されているようなロック部材を含むことが可能である。

【0048】

ここに記載されているコンピューター要素は、パーソナルコンピューター、デスクトップまたはラップトップコンピューター、あるいは、メインフレームコンピューター等のその他の汎用あるいは専門のコンピューターデバイスにおいて、および、モバイルソフトウェアが作動しかつ多くのネットワーキングプロトコルおよびメッセージングプロトコルをサポートすることが可能であるセル方式の無線の携帯用デバイスにおいて、実行させることが可能である。様々な商業的に利用可能なオペレーティングシステムおよびその他の既知のアプリケーションが作動する多くのワークステーションが存在し得る。また、これらのデバイスは、別の電子デバイス、例えば、疑似ターミナル（ｄｕｍｍｙ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）、シンクライアント、ゲームシステム、および、ネットワークを介して通信できる別のデバイスを、含むことが可能である。

【0049】

大部分の実施の形態は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＦＴＰ、ＳＦＴＰ、ＵＰｎＰ、ＮＦＳおよびＣＩＦ等の様々な商業的に利用可能なプロトコルのいずれかを使用する通信をサポートする、当業者にとってよく知られている少なくとも１つのネットワークを利用する。ネットワークは、例えば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、仮想プライベートネットワーク、インターネット、イントラネット、エクストラネット、公衆交換電話網、赤外線ネットワーク、無線ネットワーク、および、これらの組合せとすることが可能である。

【0050】

コンピューターデバイスがサーバーを含んでいる実施の形態において、サーバーは、様々なサーバーアプリケーションあるいは中間層（ｍｉｄ−ｔｉｅｒ）アプリケーションを作動させることが可能であり、これらは、ＨＴＴＰサーバー、ＦＴＰサーバー、ＣＧＩサーバー、データサーバー、Ｊａｖａ（登録商標）サーバーおよびビジネスアプリケーションサーバーを含んでいる。また、サーバーは、１つ以上のＷｅｂアプリケーションを実行することによって、ユーザーデバイスから要求に応答して、プログラムあるはスクリプトを実行することが可能であり、Ｗｅｂアプリケーションは、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＃あるはＣ＋＋等の任意のプログラム言語、あるいは、Ｐｅｒｌ、ＰｙｔｈｏｎあるいはＴＣＬ等の任意のスクリプト言語、あるいは、それらの組合せによって記述された１つ以上のプログラムあるいはスクリプトとして、提供することが可能である。また、サーバーは、データベースサーバーを含むことが可能であり、これらに限定されるものではないが、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）、Ｓｙｂａｓｅ（登録商標）およびＩＢＭ（登録商標）が提供している商業的に利用可能なもの含んでいる。

【0051】

環境は、上記のように、様々なデータ記憶装置、その他のメモリーおよび記録メディアを含むことが可能である。これらは、１つ以上のコンピューターのローカル（および／又は常駐）の記憶メディア、あるいは、ネットワークの向こう側の任意あるいは全てのコンピューターのリモートの記憶メディアなどの様々なロケーションに、常駐することが可能である。実施の形態の特定の組（ｓｅｔ）において、前記情報は、当業者によく知られているストレージエリアネットワーク（「ＳＡＮ」）に常駐することが可能である。同様に、コンピューター、サーバーあるいは別のネットワークデバイスに帰する機能を実行するための任意の必要なファイルは、必要に応じて、ローカルあるいはリモートで記憶することが可能である。システムがコンピューター化されたデバイスを含んでいる場合、前記デバイスの各々は、バスを介して電気的に接続することができるハードウェア要素を含むことが可能であり、前記要素は、例えば、少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）、少なくとも１つの入力デバイス（例えば、マウス、キーボード、コントローラー、タッチスクリーンあるいはキーパッド）、および、少なくとも１つの出力デバイス（例えば、ディスプレイ装置、プリンタあるいはスピーカー）を含んでいる。また、この種のシステムは、１つ以上の記憶装置、例えば、ディスクドライブ、光学的記憶装置、および、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）あるいは読出し専用メモリー（ＲＯＭ）等のソリッドステート記憶装置等、および、着脱可能なメディアデバイス、メモリーカード、フラッシュカード等を、含むことが可能である。

【0052】

また、この種のデバイスは、上記のように、コンピューター読み取り可能な記憶メディアリーダー、通信装置（例えば、モデム、ネットワークカード（無線あるいは有線）、赤外線通信装置、その他）、および、ワーキングメモリーを含むことが可能である。コンピューター読み取り可能な記憶メディアリーダーは、コンピューター読み取り可能な情報を、一時的および／又はより長期的に含み、記憶し、送信し、検索するための記憶メディアに加えて、リモート、ローカル、固定式および／又は着脱可能な記憶デバイスを意味するコンピューター読み取り可能な記憶メディアに、接続すること、あるいは収容するように構成することが可能である。また、システムおよび様々なデバイスは、一般的に、多くのソフトウェアアプリケーション、モジュール、サービス、あるいは、別の要素を含んでおり、これらは、オペレーティングシステムや、クライアントアプリケーションあるいはウェブブラウザー等のアプリケーションプログラムを含んでいる、少なくとも１つのワーキングメモリーデバイス内に、置かれる。代替的実施の形態が、上述のものからの多数の変化を有することが可能であることが理解されるべきである。また、例えば、カスタマイズされたハードウェアを使用したり、および／又は、ハードウェア、（アプレット等のポータブルソフトウェアを含む）ソフトウェア、あるいは、両方において、特定の要素を実行したりすることが可能である。さらに、ネットワーク入力／出力デバイス等の別のコンピューターデバイスとの接続を、使用することが可能である。

【0053】

コードあるいはコードの一部を含むための記憶メディアおよびコンピューター読み取り可能な媒体は、従来技術において公知あるいは使用される任意の適当なメディアを含むことが可能であり、前記メディアは、例えば、限定されないが、コンピューター読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、あるいはその他のデータ等の情報の記憶および／又は送信のための任意の方法および技術において使用される揮発性、不揮発性、リムーバブルおよび非リムーバブルのメディア等の記憶メディアおよび通信メディアを、含んでおり、また、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリーあるいは別のメモリー技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）あるいは別の光学的記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置あるいは別の磁気記憶装置、あるいは、所定の情報を記憶するために使用することが可能であり、かつ、システムデバイスによってアクセスすることが可能である任意の別のメディアを、含んでいる。ここにおける開示および教示に基づいて、当業者は、様々な実施の形態を実行するための別の手段および／又は方法を、認識するだろう。

【0054】

したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例証の意味で、考えるべきである。しかし、特許請求の範囲に記載されている本発明の広い精神および範囲から逸脱することなく、様々な変形および変更が、それに対してなすことが可能であることは、明白である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】