特許 7165789 情報生成装置、情報生成方法及び情報生成プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-26

(45)【発行日】2022-11-04

(54)【発明の名称】情報生成装置、情報生成方法及び情報生成プログラム

(51)【国際特許分類】

   F03D 7/04 20060101AFI20221027BHJP

   F03D 15/00 20160101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

F03D7/04 K

F03D15/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021120897

(22)【出願日】2021-07-21

【審査請求日】2021-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】大迫 春奈

【審査官】高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１０２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３８２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０８６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９３６３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１４５２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００７６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５６２６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｄ ７／０４

Ｆ０３Ｄ １５／００

Ｇ０１Ｌ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる制御部と、
前記締結部に生じた歪量を取得する歪量取得部と、
前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する情報生成部と
を備える情報生成装置。

【請求項2】

前記制御部は前記リングギアと前記ピニオンギアとの相対回転を制動する制動部を制御して前記旋回部を制動させる、
請求項１に記載の情報生成装置。

【請求項3】

前記モータは前記モータの回転軸を制動する軸制動部を備え、
前記制御部は前記軸制動部を制御して前記旋回部を制動させる、
請求項１又は請求項２に記載の情報生成装置。

【請求項4】

前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の情報生成装置。

【請求項5】

風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる制御部と、
前記締結部に生じた歪量を取得する歪量取得部と、
所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する情報生成部と
を備える情報生成装置。

【請求項6】

前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項５に記載の情報生成装置。

【請求項7】

風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせるステップと、
前記締結部に生じた歪量を取得するステップと、
前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成するステップと
を含む情報生成方法。

【請求項8】

前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項７に記載の情報生成方法。

【請求項9】

風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせるステップと、
前記締結部に生じた歪量を取得するステップと、
所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成するステップと
を含む情報生成方法。

【請求項10】

前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項９に記載の情報生成方法。

【請求項11】

コンピュータに、
風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる手順と、
前記締結部に生じた歪量を取得する手順と、
前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する手順と
を実行させるための情報生成プログラム。

【請求項12】

前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項１１に記載の情報生成プログラム。

【請求項13】

コンピュータに、
風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる手順と、
前記締結部に生じた歪量を取得する手順と、
所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する手順と
を実行させるための情報生成プログラム。

【請求項14】

前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である、
請求項１３に記載の情報生成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報生成装置、情報生成方法及び情報生成プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

風力発電装置に備えられたナセルは、１台以上のヨー駆動装置の駆動トルクを用いて、風力発電装置のタワーに対してヨー方向に回転する。ここで、ヨー駆動装置の過負荷を回避することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１４０７７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ヨー駆動装置の過負荷を回避するためには、ヨー駆動装置にかかる負荷を判定する必要がある。しかしながら、ヨー駆動装置をナセルに固定する固定具（締結ボルト）に生じた歪みをヨー駆動装置にかかっている負荷の指標として使用する場合、ヨー駆動装置自体の個体差などにより任意の駆動トルクを発生させたときに固定具に生じる歪量がばらついている。初期の歪量がばらつくことによって、風力発電装置の運用中においても、ヨー駆動装置の駆動トルクと固定具に生じる歪量との対応関係がばらつく。このようなばらつきが残されたままでは、ヨー駆動装置の駆動トルクに基づいてそのヨー駆動装置への負荷を判定することはできない。このような初期の歪量のばらつきを把握するためには、キャリブレーションが必要となる。キャリブレーションには、固定具に生じた歪量とヨー駆動装置の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報が用いられる。

【0005】

しかしながら、ヨー駆動装置の駆動及び制動のみで駆動制御されている風力発電装置（風車）では、リングギアにブレーキがかけられた状態で１台のヨー駆動装置を単純に駆動させると、その１台のヨー駆動装置に負荷がかかりすぎてヨー駆動装置の旋回動力伝達部が壊れてしまうことがある。このため、ナセルの内部に出向いた作業員がヨー駆動装置を手動で回転させて歪量を測定するという方法で個々のヨー駆動装置の駆動トルクと固定具に生じた歪量の対応関係を示す相関情報を取得する手法が採用されている。このような作業員への負担の多い手法に代わり、当該相関情報を遠隔から取得する方法が求められている。

【0006】

上記事情に鑑み、本発明は、ヨー駆動装置をナセルに固定する固定具に生じた歪量とヨー駆動装置の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である情報生成装置、情報生成方法及び情報生成プログラムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる制御部と、前記締結部に生じた歪量を取得する歪量取得部と、前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する情報生成部とを備える情報生成装置である。

【0008】

上記の情報生成装置は、ヨー駆動装置をナセル（被固定部）に固定する固定具に生じた歪量とヨー駆動装置の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である。

【0009】

本発明の一態様では、前記制御部は前記リングギアと前記ピニオンギアとの相対回転を制動する制動部を制御して前記旋回部を制動させる。

【0010】

本発明の一態様では、前記モータは前記モータの回転軸を制動する軸制動部を備え、前記制御部は前記軸制動部を制御して前記旋回部を制動させる。

【0011】

本発明の一態様は、前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【0012】

本発明の一態様は、風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる制御部と、前記締結部に生じた歪量を取得する歪量取得部と、所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する情報生成部とを備える情報生成装置である。

【0013】

本発明の一態様は、前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【0014】

本発明の一態様は、風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせるステップと、前記締結部に生じた歪量を取得するステップと、前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成するステップとを含む情報生成方法である。

【0015】

本発明の一態様は、前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【0016】

本発明の一態様は、風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせるステップと、前記締結部に生じた歪量を取得するステップと、所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成するステップとを含む情報生成方法。

【0017】

本発明の一態様は、前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【0018】

本発明の一態様は、コンピュータに、風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、前記モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる手順と、前記締結部に生じた歪量を取得する手順と、前記モータの駆動トルクと前記駆動トルクで前記モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する手順とを実行させるための情報生成プログラムである。

【0019】

本発明の一態様は、前記所定のブレーキ力の上限は前記回転駆動させるモータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【0020】

本発明の一態様は、コンピュータに、風車の旋回部の回転を第１モータのブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動する第２モータを回転駆動することで、前記第１モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる手順と、前記締結部に生じた歪量を取得する手順と、所定の駆動トルクと前記所定の駆動トルクで前記第２モータを回転駆動させた際の前記歪量との対応関係を示す相関情報を生成する手順とを実行させるための情報生成プログラムである。

【0021】

本発明の一態様は、前記所定の駆動トルクの上限は前記第２モータが回転駆動させる前記ピニオンギアの剛性と前記旋回部の剛性と前記第２モータの減速部の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。

【発明の効果】

【0022】

本発明により、ヨー駆動装置をナセルに固定する固定具に生じた歪量とヨー駆動装置の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態における風力発電装置の構成例を示す図である。

【図2】実施形態における情報生成システムの構成例を示す図である。

【図3】第１実施形態における情報生成システムの動作例を示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態における情報生成システムの動作例を示すフローチャートである。

【図5】第３実施形態における情報生成システムの動作例を示すフローチャートである。

【図6】第４実施形態における情報生成システムの動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、風力発電装置１の構成例を示す図である。風力発電装置１は、例えば、ナセル１０と、タワー２０と、ブレード３０と、ハブ４０とを備える。なお、タワー２０およびナセル１０は、風力発電装置１に含まれる２個の構造体の一例である。タワー２０およびナセル１０は、ヨー駆動装置からの力により、相対的に移動する。また、タワー２０は、第１の構造体の一例である。第１の構造体は、固定的に備えられた風力発電装置１の一部である。ナセル１０は、第２の構造体の一例である。第２の構造体は、ヨー駆動装置１００からの駆動力により、第１の構造体に対して相対的に移動する。第２の構造体は、ヨー駆動装置１００からの制動力（ブレーキ力）により、第１の構造体に対して相対的に停止する。

【0025】

ナセル１０は、タワー２０の上端（Ｚ方向端部）に取り付けられる。ナセル１０には、ハブ４０を介して、ブレード３０が取り付けられる。ナセル１０は、ブレード３０およびハブ４０の向きをヨー方向で調整するために旋回駆動する。ナセル１０をヨー方向に回転させるヨー駆動力を発生させるヨー駆動機構が、ナセル１０に内蔵される。ヨー駆動装置は、駆動装置および風車用駆動装置の一例である。駆動装置および風車用駆動装置は、風向きに応じてブレード３０およびハブ４０の向き（風車の向き）を回転させる力を発生させる。ヨー駆動装置は、ブレード３０およびハブ４０の向き（風車の向き）を風向きに応じて回転させる装置である。なお、ナセル１０は、駆動装置により発生した力が与えられていない構造体の一例である。タワー２０は、駆動装置により発生した力が与えられている構造体の一例である。

【0026】

タワー２０は、地上または海上に設置される。タワー２０は、地上または海上から鉛直方向上向きに延在する形状を有する。タワー２０の上端に、ナセル１０が取り付けられる。タワー２０には、ナセル１０をヨー方向に旋回駆動させるためのリングギアが内蔵される。

【0027】

ブレード３０は、風力を受けて回転力を発生させる羽根である。本実施形態においてブレード３０は、３枚である。

【0028】

ハブ４０は、ナセル１０に取り付けられる。ハブ４０には、複数のブレード３０が取り付けられる。ハブ４０は、ブレード３０が受けた風力による回転力（動力）を、回転軸に伝達する。ハブ４０は、回転軸を介して、風力を利用した回転力をナセル１０に伝達する。

【0029】

各ブレード３０をピッチ方向に回転させるピッチ駆動力を発生させるピッチ駆動機構が、ハブ４０に内蔵される。ピッチ駆動力を発生させる駆動機構は、ブレード３０ごとに設けられる。ピッチ駆動機構は、風速に応じて各ブレード３０をピッチ方向に回転させることで、各ブレード３０の角度を制御する。

【0030】

風力発電装置１では、ブレード３０の回転による動力が、ナセル１０内の発電機（不図示）にハブ４０から伝達される。風力発電装置１では、発電機が動力を電力に変換する。これにより、風力発電装置１は、風力発電を行う。

【0031】

次に、情報生成システム２の構成例について説明する。
図２は、情報生成システム２の構成例を示す図である。情報生成システム２は、キャリブレーションに用いられる相関情報を生成するシステムである。情報生成システム２は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎと、情報生成装置３とを備える。情報生成装置３は、通信回線４に接続されていてもよい。通信回線４は、有線通信回線でもよいし、無線通信回線でもよい。

【0032】

ナセル１０には、ヨー駆動力を発生させるヨー駆動装置１００が取り付けられる。以下では、Ｎ台（「Ｎ」は、２以上の整数）のヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎが、ナセル１０に取り付けられる。以下、ヨー駆動装置を総称する場合、ヨー駆動装置１００－ｎ（「ｎ」は、１～Ｎの整数）は、「ヨー駆動装置１００」と表記される。タワー２０の内壁には、リングギア２２が形成されている。リングギア２２は、ヨー駆動装置１００のピニオンギア１５０と噛み合う。

【0033】

リングギア２２とピニオンギア１５０とが噛み合っている状態で、ナセル１０またはタワー２０等に突風等の力が印加された場合、リングギア２２とピニオンギア１５０との間に接線力が発生する。接線力とは、リングギア２２のギア形成面の接線方向に生ずる力である。接線力は、ヨー駆動装置１００における減速部１６４に捻り応力を与える。また、接線力は、ヨー駆動装置１００における固定具（締結部）に引っ張り応力および圧縮応力を与える。なお、実施形態においては、タワー２０にリングギア２２が設けられ、ナセル１０にヨー駆動装置１００が固定された一例を説明したが、これに限定されず、ナセル１０にリングギア２２に相当するギア部が設けられ、ヨー駆動装置１００に相当するヨー駆動装置がタワー２０に設けられてよい。

【0034】

ヨー駆動装置１００は、例えば、ケース１１０と、フランジ１２０と、締結ボルト１３０と、出力軸１４０と、ピニオンギア１５０とを備える。ケース１１０には、フランジ１２０が取り付けられる。フランジ１２０は、締結ボルト１３０（締結部）により、ナセル１０と接続される。出力軸１４０の一方端は、ケース１１０およびフランジ１２０の内部に接続される。出力軸１４０の他方端には、ピニオンギア１５０が設けられる。ピニオンギア１５０は、リングギア２２と噛み合うように配置される。ピニオンギア１５０は、出力軸１４０から出力された駆動力（駆動トルク）により回転する。これによって、ピニオンギア１５０は、ヨー駆動装置１００を、旋回方向（装置移動方向、－Ｘ方向）に旋回させる。これにより、ヨー駆動装置１００は、タワー２０に対してナセル１０の方向を旋回させる。締結ボルト１３０（締結部）は固定具の一例である。固定具は、ヨー駆動装置１００をナセル１０に固定する要素である。固定具は、締結ボルト１３０に限定されず、他の既知の部材であってよい。出力軸１４０およびピニオンギア１５０は、伝達部の一例である。伝達部は、ヨー駆動装置１００からタワー２０に、駆動力（駆動トルク）および制動力（制動トルク）を伝達する要素である。なお、タワー２０に駆動装置が固定される場合、伝達部は、ナセル１０にタワー２０から力を伝達する要素である。

【0035】

ヨー駆動装置１００は、制動部１６０と、モータ駆動部１６２と、減速部１６４とを備える。制動部１６０（軸制動部）は、出力軸１４０に対して制動力を発生させる。モータ駆動部１６２は、出力軸１４０に対して駆動力を発生させる。モータ駆動部１６２の駆動力によって、ヨー駆動装置１００は、ナセル１０と共に、リングギア２２に対して回転駆動する。制動部１６０は、外部から供給された制御信号に応じて、電磁作用により制動力を発生させる。制動部１６０は、制動力を生じさせる電磁ブレーキとして機能する。例えば、制動部１６０は、電圧が供給された状態では、制動力（電磁ブレーキ力）を発生させない。例えば、制動部１６０は、電圧が供給されていない状態では、制動力（電磁ブレーキ力）を発生させる。モータ駆動部１６２は、外部から供給された制御信号に応じて電磁作用により駆動力を発生する。減速部１６４は、出力軸１４０により発生した駆動力に応じた回転速度を低減させ、駆動トルクを上昇させる。

【0036】

さらに、ヨー駆動装置１００は、歪みセンサ１６６を備える。歪みセンサ１６６は、検出回路の一例である。歪みセンサ１６６（第１歪量取得部）は、締結ボルト１３０における円柱部の歪みに基づく値（信号）を検出する。歪みセンサ１６６は、締結ボルト１３０のナット等の固定具の歪みに基づく値（信号）を検出してもよい。締結ボルト１３０における円柱部に生ずる歪みは、接線力に応じて変化する。

【0037】

風力発電装置１は、リングギア２２に制動力を与える１台以上の油圧ブレーキ（制動部）を備える。油圧ブレーキは、例えば、キャリパーブレーキ機構である。油圧ブレーキは、油圧ブレーキ駆動部５２と、摩擦体５０とを備える。油圧ブレーキ駆動部５２は、外部から供給された制御信号に応じて、図２中のＺ方向に摩擦体５０を移動させる。油圧ブレーキ駆動部５２は、摩擦体５０をリングギア２２に押し当てることでリングギア２２に制動力を印加することが可能である。これによって、油圧ブレーキ駆動部５２は、リングギア２２とピニオンギア１５０との相対回転を制動する。このようにして、情報生成装置３は、リングギア２２に油圧ブレーキから印加される制動力（油圧ブレーキ力）を調整することが可能である。

【0038】

なお、第１実施形態では、油圧ブレーキは解除されている。すなわち、第１実施形態では、油圧ブレーキの制動力はリングギア２２に印加されていない。

【0039】

情報生成装置３は、記憶部３１と、通信部３２と、制御部３３と、情報生成部３４とを備える。情報生成装置３の各機能部のうちの一部又は全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ（コンピュータ）が、記憶部３１に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。記憶部３１は、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）が好ましい。記憶部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性の記録媒体を備えてもよい。情報生成装置３の各機能部のうちの一部又は全部は、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

【0040】

記憶部３１は、相関情報を記憶する。相関情報は、ヨー駆動装置１００－ｎをナセル１０に固定する締結ボルト１３０－ｎ（固定具）に生じた歪量とヨー駆動装置１００－ｎの駆動トルク又は制動トルクとの対応関係を示す情報である。相関情報の形式は、特定の形式に限定されないが、例えばデータテーブルの形式である。

【0041】

通信部３２は、各ヨー駆動装置１００との通信を実行する。例えば、通信部３２は、モータ駆動部１６２－ｎに供給された電流の値を、ヨー駆動装置１００－ｎの電流センサから取得する。通信部３２は、通信回線４を介して、外部装置（不図示）との通信を実行してもよい。

【0042】

通信部３２（第２歪量取得部）は、歪みセンサ１６６との通信を実行する。ここで、通信部３２は、ヨー駆動装置１００－ｎをナセル１０に締結する締結ボルト１３０－ｎに生じた歪量を、歪みセンサ１６６－ｎから取得する。

【0043】

制御部３３は、通信部３２を介して、各ヨー駆動装置１００の動作を制御する。制御部３３は、通信部３２を介して、油圧ブレーキ駆動部５２を制御する。モータ駆動部１６２が回転駆動することによって、リングギア２２と噛み合うピニオンギア１５０が回転駆動する。制御部３３は、風力発電装置１（風車）のナセル１０又はリングギア２２等の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、モータ駆動部１６２を回転駆動する。第１実施形態では、この所定のブレーキ力は、制動部１６０－ｎ（軸制動部）の電磁ブレーキ力である。所定のブレーキ力又は駆動トルクの上限は、リングギア２２（旋回ギア）の剛性とピニオンギア１５０の剛性と減速部１６４又は油圧ブレーキ駆動部５２の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。例えばピニオンギア１５０の剛性が最も弱い場合、所定のブレーキ力（電磁ブレーキ力）の上限は、モータ駆動部１６２が回転駆動させるピニオンギア１５０の許容トルクよりも小さい値である。制御部３３は、ヨー駆動装置１００の許容トルクに基づいて、ヨー駆動装置１００が破損しないようにブレーキ力を決定する。以下では、許容トルクは、モータ駆動部１６２に接続されている減速部１６４のスペックに基づいて定まる。

【0044】

制御部３３は、通信部３２を介して、ヨー駆動装置１００のモータ駆動部１６２の駆動トルクを取得する。例えば、制御部３３は、モータ駆動部１６２に供給された電流の値に基づいて、モータ駆動部１６２の駆動トルクを算出する。

【0045】

情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－ｎのモータ駆動部１６２－ｎの駆動トルクと締結ボルト１３０－ｎに生じた歪量との対応関係を示す相関情報を生成する。情報生成部３４は、相関情報を記憶部３１に記録してもよい。

【0046】

次に、情報生成システム２の動作例を説明する。
図３は、情報生成システム２の動作例を示すフローチャートである。制御部３３は、油圧ブレーキ駆動部５２（油圧ブレーキ）について、リングギア２２の回転を制動する油圧ブレーキ力（摩擦ブレーキ力）を解除する（ステップＳ１０１）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－２～１００－Ｎ（１台以上の第２ヨー駆動装置）を用いて、ピニオンギア１５０－２～１５０－Ｎの回転を電磁ブレーキ力で制動する。制御部３３は、ブレーキ力が許容トルクを超えないように、例えば、そのブレーキ力を発生させるヨー駆動装置１００の台数を決定する。これによって、リングギア２２の回転が電磁ブレーキ力で制動された状態となる（ステップＳ１０２）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１（第１ヨー駆動装置）のモータ駆動部１６２－１を回転駆動する（ステップＳ１０３）。

【0047】

通信部３２（第２歪量取得部）は、ヨー駆動装置１００－１をナセル１０に締結する締結ボルト１３０－１に生じた歪量を、歪みセンサ１６６－１から取得する（ステップＳ１０４）。制御部３３は、通信部３２を介して、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクを取得する（ステップＳ１０５）。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を生成する（ステップＳ１０６）。情報生成部３４は、相関情報を記憶部３１に記録してもよい。通信部３２は、相関情報を通信回線４に送信してもよい。

【0048】

以上のように、制御部３３は、風力発電装置１（風車）のナセル１０又はリングギア２２等の旋回部の回転を所定のブレーキ力（電磁ブレーキ力）で制動させた状態で、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１を回転駆動する。これによって、制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１をナセル１０（被固定部）に固定する締結ボルト１３０－１（締結部）に、歪を生じさせる。歪みセンサ１６６－１（第１歪量取得部）及び通信部３２（第２歪量取得部）は、締結ボルト１３０－１に生じた歪量を取得する。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクとその駆動トルクでヨー駆動装置１００－１を回転駆動させた際の歪量との対応関係を示す相関情報を生成する。

【0049】

これによって、ヨー駆動装置１００をナセル１０に固定する固定具（締結部）に生じた歪量とヨー駆動装置１００の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である。また、出力軸１４０のトルクが瞬時に大きくなることを防ぐことができるので、ヨー駆動装置１００及びリングギア２２が破損することを防ぐことが可能である。

【0050】

（第２実施形態）
第２実施形態では、油圧ブレーキ力の少なくとも一部（１台以上の油圧ブレーキのうちから所定条件に基づいて選択された１台以上の油圧ブレーキの制動力）がリングギア２２に対して摩擦体５０から印加される点が、第１実施形態との差分である。第２実施形態では、第１実施形態との差分を中心に説明する。

【0051】

制御部３３は、リングギア２２の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギア２２と噛み合うピニオンギア１５０を回転駆動するモータ駆動部１６２を回転駆動する。第２実施形態では、この所定のブレーキ力は、油圧ブレーキ駆動部５２の油圧ブレーキ力（摩擦ブレーキ力）である。所定のブレーキ力又は駆動トルクの上限は、リングギア２２（旋回ギア）の剛性とピニオンギア１５０の剛性と減速部１６４又は油圧ブレーキ駆動部５２の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。例えばピニオンギア１５０の剛性が最も弱い場合、所定のブレーキ力（摩擦ブレーキ力）の上限は、モータ駆動部１６２が回転駆動させるピニオンギア１５０の許容トルクよりも小さい値である。制御部３３は、ヨー駆動装置１００の許容トルクに基づいて、ヨー駆動装置１００が破損しないようにブレーキ力を決定する。

【0052】

図４は、情報生成システム２の動作例を示すフローチャートである。制御部３３は、１台以上の油圧ブレーキ駆動部５２のうちから、１台以上の油圧ブレーキ駆動部５２を選択する。制御部３３は、選択された油圧ブレーキ駆動部５２を用いて、リングギア２２の回転を制動する。すなわち、制御部３３は、油圧ブレーキ力の少なくとも一部で、リングギア２２の回転を制動する（ステップＳ２０１）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－２～１００－Ｎについて、ピニオンギア１５０を介してリングギア２２の回転を制動する制動部１６０－２～１６０－Ｎの電磁ブレーキ力（制動トルク）を解除する（ステップＳ２０２）。

【0053】

制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１を回転駆動する（ステップＳ２０３）。通信部３２は、ヨー駆動装置１００－１をナセル１０に締結する締結ボルト１３０－１に生じた歪量を、歪みセンサ１６６－１から取得する（ステップＳ２０４）。

【0054】

制御部３３は、通信部３２を介して、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクを取得する（ステップＳ２０５）。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を生成する（ステップＳ２０６）。情報生成部３４は、相関情報を記憶部３１に記録してもよい。通信部３２は、相関情報を通信回線４に送信してもよい。

【0055】

以上のように、制御部３３は、リングギア２２とピニオンギア１５０との相対回転を制動する油圧ブレーキ駆動部５２（制動部）を、１台以上の油圧ブレーキ駆動部５２のうちから選択する。制御部３３は、選択された油圧ブレーキ駆動部５２を制御する。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１のモータ駆動部１６２－１の駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を生成する。

【0056】

これによって、ヨー駆動装置１００をナセル１０に固定する締結ボルト１３０に生じた歪量とヨー駆動装置１００の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である。

【0057】

（第３実施形態）
第３実施形態では、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎがピニオンギア１５０－１～１５０－Ｎを回転駆動する点が、第２実施形態との差分である。第３実施形態では、第２実施形態との差分を中心に説明する。

【0058】

図５は、情報生成システム２の動作例を示すフローチャートである。制御部３３は、油圧ブレーキ駆動部５２を用いて、リングギア２２の回転を油圧ブレーキ力で制動する（ステップＳ３０１）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎのモータ駆動部１６２－１～１６２－Ｎを回転駆動する。油圧ブレーキ力又は駆動トルクの上限は、モータ駆動部１６２－１～１６２－Ｎが駆動する各ピニオンギア１５０の剛性とリングギア２２（旋回ギア）の剛性と減速部１６４又は油圧ブレーキ駆動部５２の剛性とのうちの最も弱い剛性の許容トルクよりも小さい値である。例えばピニオンギア１５０の剛性が最も弱い場合、油圧ブレーキ力の上限は、モータ駆動部１６２－１～１６２－Ｎが回転駆動させる各ピニオンギア１５０の許容トルクよりも小さい値である（ステップＳ３０２）。通信部３２は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎについて、ナセル１０に締結する締結ボルト１３０－１～１３０－Ｎに生じた歪量を、ヨー駆動装置１００－ｎごとに歪みセンサ１６６－ｎから取得する（ステップＳ３０３）。

【0059】

制御部３３は、通信部３２を介して、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎについて、駆動トルクをヨー駆動装置１００ごとに取得する（ステップＳ３０４）。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎについて、駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を、ヨー駆動装置１００ごとに生成する（ステップＳ３０５）。情報生成部３４は、相関情報を記憶部３１に記録してもよい。通信部３２は、相関情報を通信回線４に送信してもよい。

【0060】

以上のように、制御部３３は、油圧ブレーキ駆動部５２（制動部）を制御する。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎのモータ駆動部１６２－１～１６２－Ｎを回転駆動する。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１～１００－Ｎについて、駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報をヨー駆動装置１００ごとに生成する。

【0061】

これによって、ヨー駆動装置１００をナセル１０に固定する締結ボルト１３０に生じた歪量とヨー駆動装置１００の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を、全てのヨー駆動装置１００を対象として一度に生成することが可能である。

【0062】

（第４実施形態）
第４実施形態では、制動部１６０－１の電磁ブレーキ力（制動力）で、ピニオンギア１５０－１を介してリングギア２２の回転が制動され、制動部１６０－１の電磁ブレーキ力と締結ボルト１３０－１の歪量との対応関係を示す相関情報が生成される点が、第１実施形態との差分である。第４実施形態では、第１実施形態との差分を中心に説明する。

【0063】

通信部３２は、各ヨー駆動装置１００との通信を実行する。例えば、通信部３２は、制動部１６０－ｎに供給された電流の値を、ヨー駆動装置１００－ｎの電流センサから取得する。

【0064】

制御部３３は、制動部１６０を制御する。制御部３３は、制動部１６０－ｎに供給された電流の値に基づいて、制動部１６０－ｎの駆動トルクを算出する。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－ｎの制動部１６０－ｎの駆動トルクと締結ボルト１３０－ｎに生じた歪量との対応関係を示す相関情報を生成する。

【0065】

図６は、情報生成システム２の動作例を示すフローチャートである。制御部３３は、油圧ブレーキ駆動部５２について、リングギア２２の回転を制動する油圧ブレーキ力を解除する（ステップＳ４０１）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１を用いて、ピニオンギア１５０－１の回転を電磁ブレーキ力で制動する（ステップＳ４０２）。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－２～１００－Ｎのモータ駆動部１６２－２～１６２－Ｎを回転駆動する（ステップＳ４０３）。

【0066】

通信部３２は、ヨー駆動装置１００－１をナセル１０に締結する締結ボルト１３０－１に生じた歪量を、歪みセンサ１６６－１から取得する（ステップＳ４０４）。制御部３３は、通信部３２を介して、ヨー駆動装置１００－１の制動部１６０－１の駆動トルクを、モータ駆動部１６２－１の駆動トルクの代わりとして取得する（ステップＳ４０５）。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１の制動部１６０－１の駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を生成する（ステップＳ４０６）。情報生成部３４は、相関情報を記憶部３１に記録してもよい。通信部３２は、相関情報を通信回線４に送信してもよい。

【0067】

以上のように、制御部３３は、ヨー駆動装置１００－１を用いて、ピニオンギア１５０－１の回転を電磁ブレーキ力で制動する。制御部３３は、ヨー駆動装置１００－２～１００－Ｎのモータ駆動部１６２－２～１６２－Ｎを回転駆動する。情報生成部３４は、ヨー駆動装置１００－１の制動部１６０－１の駆動トルクと歪量との対応関係を示す相関情報を生成する。

【0068】

これによって、ヨー駆動装置１００をナセル１０に固定する締結ボルト１３０に生じた歪量とヨー駆動装置１００の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である。

【0069】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0070】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0071】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0072】

１…風力発電装置、２…情報生成システム、３…情報生成装置、４…通信回線、１０…ナセル、２０…タワー、２２…リングギア、３０…ブレード、３１…記憶部、３２…通信部、３３…制御部、３４…情報生成部、４０…ハブ、５０…摩擦体、５２…油圧ブレーキ駆動部、１００…ヨー駆動装置、１１０…ケース、１２０…フランジ、１３０…締結ボルト、１４０…出力軸、１５０…ピニオンギア、１６０…制動部、１６２…モータ駆動部、１６４…減速部、１６６…歪みセンサ

【要約】

【課題】ヨー駆動装置をナセルに固定する固定具に生じた歪量とヨー駆動装置の駆動トルクとの対応関係を示す相関情報を遠隔から生成することが可能である情報生成装置、情報生成方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】情報生成装置は、風車の旋回部の回転を所定のブレーキ力で制動させた状態で、リングギアと噛み合うピニオンギアを回転駆動するモータを回転駆動することで、モータを被固定部に固定する締結部に歪を生じさせる制御部と、締結部に生じた歪量を取得する歪量取得部と、モータの駆動トルクと駆動トルクでモータを回転駆動させた際の歪量との対応関係を示す相関情報を生成する情報生成部とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】