近年，燃料の枯渇問題や環境問題等の観点から「再生可能エネルギー」の重要性が高まっている。本研究室では「海洋再生可能エネルギー」を中心に自然エネルギーを利用した発電方法について日夜研究を行っている。   近年、再生可能エネルギーである太陽光や、風力などを用いた発電装置の研究が多く行われている。一方、島国である日本には、大きな波力エネルギーが存在するが、波力発電装置の普及は、あまり進んでいない。そこで本研室では、新しい波力発電装置として、マグナス波力発電装置及び、ジャイロ波力発電装置の研究／開発を行っている。本稿ではマグナス波力発電装置について記述する。マグナス波力発電装置とは円筒型の(マグナス)ブレードをモータで駆動し、これにより発生する揚力を用い、発電を行う装置である。通常のブレードを用いた場合、波の上下運動に対し、タービンの回転方向を一定に保つことができない。しかしながら、マグナスブレードは、ブレード自体の回転方向を可変することにより、タービンの回転方向を一定に保つことができる。以下、構築したマグナスブレードの回転制御システムについて述べる。   マグナスブレードは、波の流向、流速に対し、その回転方向及び回転速度を可変させる必要がある。そのため、ブレードの制御方法は、次のようになる。まず、水流計（①）で流速・流向を計測し、水流計の出力信号を基にマイコン（②）でPWM信号を生成する。PWM信号はドライブ回路 （③）に入力され、 モータを適切な動作で駆動させる。 ① 水流計 波の流速及び流向は連続的に変化し、この変化を逐次、計測する必要がある。図1に開発した水流計の構成を示す。図示の様に、プロペラに磁石が取り付けられており。また、その周囲のフレームには、ホールセンサがa→b→cの順で等間隔に設置されている。同センサは磁石が近接した時のみ電圧信号を出力する。波の向きが同図(i)の場合、ブレードが時計回りに回転し、電圧信号はa→b→cの順で出力される。同図(ii)はその逆の動作となり、電圧信号はc→b→aの順で出力される。 ② マイコン(信号処理プログラム) 水流計(センサa,b,c)からの電圧信号は前述した様に、波の流入する方向によって、出力される順番が異なる。マイコンでは、この順番の違いより流向を判定する。また、電圧信号の周波数から、流速を算出する。さらに得られた流向・流速を基にPWM信号を生成し、ドライブ回路へ出力する。 ③ ドライブ回路 マイコンのPWM信号に従って、モータを駆動し、さらにモータの回転方向を切り替える必要があるため、Hブリッジを主回路としたドライブ回路を製作した。この構成を図2に示す。図示の様に、本回路では信号入力端子が左右に2つあり、左側の端子にPWM信号(Signal1)を入力すると電流I1が流れる。また、右側の端子にPWM信号(Signal2)を入力すると、電流I2が流れる。この様にPWM信号を入力する端子によりモータの回転方向を制御する。 　　図1. 水流計     　　　   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　       図2. ドライブ回路 マグナス波力発電装置のマグナスブレードの回転制御装置を構築し、千葉県銚子市の沿岸において動作試験を行った。その結果、所望の動作を確認できた。また、この装置の他に、ジャイロ波力発電装置の供試装置の製作を行い、現在は検討を行っている。 図3. 千葉県銚子市の沿岸での試験の様子 ⒸCopyright 2007 Salesian Polytechnic, All Rights Reserved..