[發明專利]帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備

無效

• 申請號: 200810222802.1
• 申請日: 2008-09-19
• 公開（公告）號: CN101363418A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 夏靖友
• 申請（專利權）人: 北京清樺華豐科技股份有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，特別涉及立軸式風力發電設備的結構設計。

背景技術

風力發電設備有立軸式風力發電設備與水平軸式風力發電設備兩種，現世界上一般采用水平軸式風力發電設備，因水平軸式發電設備可以通過電子控制改變葉片迎風角來調整力矩和轉速，使其保持相對穩定的輸出功率，而立軸式風力發電設備在風速變化時不能改變葉片迎風角，也就不能調整力矩和轉速，不能保持相對穩定的輸出功率，這是立軸式和水平軸式風力發電設備的主要差別之一，所以盡管立軸式風力發電設備結構簡單，成本相對低廉，仍不利于廣泛應用。

例如一臺立軸式風力發電設備，它的額定功率是1000W，額定風速是5—8M/S，轉速是2轉/S，力矩是500NM，當風速超過8M/S時，其力矩和轉速都會增加，這時發電設備的輸出功率就會大于1000W，導致發電設備燒毀，目前解決的辦法只是關機停車，這樣，當超過額定風速時，立軸式風車發電設備就不能夠正常使用，不僅浪費了資源，而且發電設備的利用率也低。

直到目前，所有立軸式風車發電設備的制動裝置，無論自動還是手動，其制動的力矩全部傳到空心內定軸上，這樣增加了對空心內定軸的強度要求，使設備的造價增加。

發明內容

本發明的目的在于為克服已有技術的不足之處，提出一種帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備，以解決當風速超過額定風速時，把發電設備的轉速控制在額定轉速之內，使立軸式風力發電設備能正常工作的問題。

本發明提出的帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備，該設備包括雙組風車葉片、雙組風車葉片連桿、雙發電機、空心內定軸、上下軸套、自動和手動制動裝置；該雙組風車葉片朝向相反地通過該雙組風車葉片連桿安裝于該上下軸套上，該雙發電機為功率相同的永磁直驅式交流發電機，該發電機的定子和轉子分別固定在該空心內定軸的外側和該上下軸套的內側，該空心內定軸的軸壁上同一平面上直徑兩端的前后兩側開有兩個孔，該上下軸套套在該空心內定軸外，分別位于該空心內定軸的軸壁上同一平面上直徑兩端的前后兩側開有的兩個孔的上方和下方，該上下軸套與該空心內定軸為軸承連接，該自動制動裝置安裝于該上下軸套外側，該手動制動裝置安裝于該空心內定軸內。

本發明提出的另外一種帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備，該設備包括雙組風車葉片、雙組風車葉片連桿、發電機、空心內定軸、上下軸套、自動和手動制動裝置；該雙組風車葉片朝向相反地通過該雙組風車葉片連桿安裝于該上下軸套上，該發電機為永磁直驅式交流發電機，該發電機轉子固定在上該軸套內側，該發電機另一個轉子固定在該下軸套外側，該空心內定軸的軸壁上同一平面上直徑兩端的前后兩側開有兩個孔，該上下軸套套在該空心內定軸外，分別位于該空心內定軸的軸壁上同一平面上直徑兩端的前后兩側開有的兩個孔的上方和下方，該上下軸套與該空心內定軸為軸承連接，該自動制動裝置安裝于該上下軸套外側。

本發明的特點和效果：

采用本發明的結構，當風速超過額定風速時，離心力增大，推動自動制動裝置動作，形成“制動—減速—加速—制動”的過程，這樣，在風速超過額定風速的情況下，發電設備不用停車，也能將轉速控制在額定轉速范圍內，使立軸式風力發電設備能正常工作，從而提高風力發電設備的使用效率；本發明的手動制動裝置，可供維修或緊急情況下使用。

本發明的另一個優點，是采用了雙組風車葉片朝向相反地通過雙組風車葉片連桿安裝于上下軸套上，這種相反方向轉動的雙組風車葉片(或多組風車葉片)結構，又稱雙風車(或多風車)結構，在自動制動和手動制動時，產生的力矩就不會傳遞到空心內定軸上，節約造價，并提高了風力發電設備的使用效率。

附圖說明

圖1為本發明的帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備(中部雙發電機)實施例結構示意圖。

圖2為本發明帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備的自動制動和手動制動實施例結構示意圖。

圖3為圖2中B-B剖面示意圖。

圖4為圖2中C-C剖面示意圖。

圖5為圖2中A-A剖面示意圖。

圖6為圖2中D-D剖面示意圖。

圖7為本發明的帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備(上下部雙發電機)實施例結構示意圖。

圖8為本發明的帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備(單發電機)實施例結構示意圖。

具體實施方式

本發明提出的帶制動裝置的立軸式雙組風車葉片風力發電設備結合附圖及實施例詳細說明如下：