■　強風対策　■

風車の強風対策機構 風車は自然風の運動エネルギーを器械エネルギーに変換する装置ですが、風速と風向は絶えず変化していてこれに伴って風車の回転数や出力も変化することになります。また、定格風速以上の風速では回転数が過大となり強度上危険になることがありますので、それを何らかの形で防ぐ保安装が必要になります。一般的にはローター回転数は同一形状の場合には風速にほぼ比例し、直径に逆比例します。従って、小型風車の場合には特に強風時の過回転により極めて大きな遠心力が働くため、過回転防止には充分に留意する必要があります。 小型風車の場合、回転制御と保安装置（強風対策機構）は機構上互いに関連があり、回転制御装置は同時に強風対策機構を兼ね備えた保安装置となっているものが多くなっています。 以下に代表的な回転制御方式を示します。

水平偏向方式 この方式は風速が大きくなった時、ローター回転面を水平方向に偏向させてブレードの受風面積を減少させるることで過回転を防止しようとするものです。 この動作は風の力と重力、そしてブレードが回転することによるジャイロモーメントとのバランスによって、その状況に見合った挙動をします。 風の流れが整っている（整流された状態）環境に設置された風車の場合、下のグラフに示すポイントにて偏向を始め、風が強くなるにつれて出力が低下していくことが分かります（写真はWestwind風車）。

（ご注意）実際にはブレードも回転しています

偏向機構（Westwindφ3.6m）	（FM1803）	（FM910）	（LMW1003）

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上方偏向方式 上記、水平偏向方式と基本動作は同じですが、ブレードが上を向く方式です（写真はWhisper風車）。

例１

偏向前

偏向開始

偏向最大

偏向機構（Whisper3000）

例２	偏向開始	← 弱風　　強風 →	偏向最大	偏向機構（WhisperH500）
例３		偏向前	偏向最大	偏向機構（WhisperH1500）

可変ピッチ方式 風車ブレードの角度を変化させることにより、ローター回転数を変えようというものです。 ブレードの回転数が定格回転数を越えると、各ブレードに連結されたガバナーおもりに作用する遠心力によりブレードのピッチを深くして風を逃す方式です。 小型風力発電機では、ごく一部の機種見られる機構です（写真はVergnet風車）。

他の可変ピッチ方式（参考） 強風対策機構は強風からの自己破壊を防ぐと同時に出力制御の機能も同時に果たすことを前記しました。ここでは、出力制御を目的に可変ピッチ機構を採用した例を紹介します。

		これらの風車は、ブレードの遠心力あるいは ブレードが風を受ける力を利用してその時に ブレードがよじれることにより最適なピッチ角 を得て、出力を制御しようというものです。
（Westwindφ7m）	（Air303）
（Westwindφ7m）	（Bergey1500）

偏向しないもの 小型風車には製造目的によって偏向機構のないものがあります。 偏向機構のない理由として、大きく３つに分けることが出来ると思います。

ホビー目的に製造されているもの	：それなりに安価で、趣味を充分に堪能出来る風車が多く販売されています。設置される条件もまちまちですが、強風時には危険のないように持ち主の責任で管理しなければなりません。
強風時に人手で管理することが設置 　　条件となっているもの	：耐風速が40m/s以上を唱っているものが多く、かなりの強風にも耐えうる構造になっていますが、設置条件や環境によっては風車を支柱から降ろすような対処が必要な場合があります。
偏向機構がなくても充分に丈夫 　　な構造になっているもの	：とても特殊な例として、極地に設置することを目的にブリザードに耐えられるように製造された風車があります。また、縦軸風車では必要のないものもあります。

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