[發明專利]風力轉換器

無效

• 申請號: 200680038285.1
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101287906A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 小弗拉維奧·弗朗西斯科·杜爾切蒂
• 申請（專利權）人: 小弗拉維奧·弗朗西斯科·杜爾切蒂
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張祖昌

技術領域

本發明適用于通過以控制的方式將風能轉變成機械能發電、通常用于發電的操作設備或液壓泵、以及轉子，具有調節的效能輸出，供應穩定，與風速無關。

背景技術

傳統的風力轉換器(eolical?converters)特征在于，具有螺旋形結構，所述螺旋形結構平行于支承設備的支柱在豎直方向上旋轉，并直接連接到發電機的軸或外殼上，所述發電機的軸或外殼垂直于連接到豎軸上的支柱在水平方向上旋轉。

在螺旋形結構的情況下，它們只是隨著風合力的分量(分率)的變化旋轉，通過階梯狀的角度變化，它在豎直方向上提供風向。螺旋形結構的鏟狀物的空氣動力表面除了僅利用風力的分量之外，如果與運動所運行的圓相比，具有極小的面積，此外，這種構型不能在接收平方米風的空間中用若干螺旋形結構推動同一軸來增加效率。

一旦螺旋形結構演變成基本上產生氣團移動，換句話說，演變成使風移動或不被風移動，這種情況使螺旋形結構很少有效。

在外殼的情況下，問題更嚴重，因為它們在前部和后部具有相同的空氣動力表面，只是具有不同的阻力系數，所產生的力極小，因此在這種捕集(pickup)風力的方法中更多地降低效率。

現有技術的轉換器的另一個技術問題是產生的旋轉與入射風速成正比，而且不能控制軸的角速度。這樣，連接到這些轉換器上的發電機所發出的電能可變，這對大量耗電的發電是不希望有的。

在現有技術中，可以發現，具有板或葉片的轉換器也固定到水平軸上，所述水平軸使豎軸旋轉。這些葉片這樣固定到水平軸上，以便將葉片分成具有不同尺寸的兩部分，其中，一部分在軸的上方，而另一部分在軸的下方。當風吹在前面葉片上時，葉片處于豎直位置，從而使主軸旋轉。當葉片到達風在后面吹的位置時，該葉片旋轉成處于水平位置，這樣，葉片對風不產生阻力。然而，這種機構是無效的，因為當葉片背后與使形成水平的風有關時，換句話說，當葉片處于水平位置時，在水平軸上方的這部分葉片利用風力來對抗水平位置從而對此提供阻力，必要時，使水平軸下方的面積變得更大，這樣，風力合量使可能成為水平位置，這樣大大減少利用風力來轉變成主豎軸的旋轉力，如果我們將用于推動的總面積與對水平位置和豎直位置提供阻力的面積作比較，則上述用于轉變成旋轉能的合力很小，換句話說，該系統具有像螺旋形結構系統一樣低的效率，除了對顯著擴大接收面積以推動同一軸來大量發電有相同的限制之外，由于中間的水平軸與葉片一起旋轉而導致限制葉片的尺寸(寬度)，所述葉片從結構和功能的觀點來看不能達到很大的尺寸，因而不能在大量發電時加入該系統，因為一旦板不能隨這些運動的變化進行固定，就不能對水平軸實施支承系統，以此支承大的載荷，從而限制了尺寸。

現有技術的解決方案試圖用不同重量的材料制造葉片，以使葉片的上部比下部輕來補償上述問題，然而，這與下述情況有關系，即當葉片必須處于水平位置時，較重的下部要求用較大的風力使葉片處于水平和同一位置，從而改變葉片的下部和上部的重量，問題變得更糟，因此，它仍然妨礙一次有更多的葉片形成水平位置，這確定，形成水平位置是風反對和支持形成水平位置的合力。

該系統對大量發電的另一個技術問題是因為沒有控制裝置，這種控制裝置使板移離或接近主軸，用于有效地控制旋轉，以補償風速變化。

發明內容

根據上述現有技術的問題，發明一種新型風力轉換器，所述新型風力轉換器具有推動風力發電系統未公開的特點，該轉換器具有90-98％之間的風力利用率，用于將風能轉變成旋轉機械能，隨著風速改變這個百分率，同時，它們除了這種高效率之外，還能在對涉及的板尺寸沒有限制的情況下，增加若干層次的板，為唯一的螺旋槳軸在可能增加之處提供使用接收風力的巨大面積，以便在低風速值情況下使接收風的巨大面積能旋轉該軸，并且在較大載荷的實施例中，該轉換器可以具有控制裝置，以提供控制和調節的效能輸出，如廣泛常見的沒有變化、振動和噪音，并且另一方面，在某些時期風力不足的地方，設想提供將風力系統發電機連接到具有控制噴射的內燃機上，或者在風停止時刻已經對能量提供自動換向的地方，提供一種混合系統。

本系統還提供一種抗強風和狂風的安全裝置。

在接收風力中所用的技術是當風吹在平面空氣動力板中時，通過風力形成豎軸的旋轉，所述板在水平方向作圓周運動旋轉。空氣動力表面不用外殼或螺旋形結構的格式，而是用具有方形或矩形格式的平面的板構成，所述板具有極薄的厚度，并用極輕和抗風壓的材料制造。