[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避風(fēng)減速方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910172977.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN102022268A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃子耀;詹學(xué)澧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大銀微系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/04
• 分類號(hào): F03D7/04;F03D1/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本案涉及一種保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝置和方法，特別是指當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)扇面臨超過(guò)安全值的過(guò)大風(fēng)力時(shí)，風(fēng)扇及機(jī)艙可自動(dòng)轉(zhuǎn)向避風(fēng)的裝置和方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是通過(guò)風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，再利用蓄電池將電能儲(chǔ)存。風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)于安全風(fēng)速的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，且在安全風(fēng)速范圍中將風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向呈垂直，將可達(dá)到最佳的受風(fēng)效果。

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨高于安全風(fēng)速范圍以上的過(guò)大風(fēng)力時(shí)，內(nèi)建于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙中的剎車系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以免發(fā)生風(fēng)扇受風(fēng)高速旋轉(zhuǎn)而致扇葉斷裂或機(jī)構(gòu)損壞等問(wèn)題。

公知的剎車系統(tǒng)可分為電磁式和機(jī)械式兩種。電磁式剎車的價(jià)格昂貴，且無(wú)電力供應(yīng)時(shí)即無(wú)剎車作用。機(jī)械式剎車的構(gòu)造復(fù)雜，且需要定期的維修和保養(yǎng)。無(wú)論如何，過(guò)大的風(fēng)力會(huì)使得剎車系統(tǒng)的負(fù)荷加重，一旦剎車系統(tǒng)失效，將可能發(fā)生扇葉斷裂，機(jī)構(gòu)損壞，甚至發(fā)生風(fēng)力發(fā)電機(jī)的搭架傾斜、倒塌等危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

剎車系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨過(guò)大風(fēng)力時(shí)，并無(wú)法提供充足的安全保障。因此本發(fā)明基于降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)剎車系統(tǒng)負(fù)荷，以及解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨過(guò)大風(fēng)力時(shí)的安全問(wèn)題提出一個(gè)保護(hù)方案。

本發(fā)明的目的在提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避風(fēng)裝置和方法，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨大于安全風(fēng)速的風(fēng)力時(shí)，由該避風(fēng)裝置的啟動(dòng)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向，使風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面平行于風(fēng)的方向，降低風(fēng)扇的迎風(fēng)面積，使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)減速，而達(dá)到降低剎車系統(tǒng)負(fù)荷，以及防止過(guò)大風(fēng)力毀損風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避風(fēng)裝置，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括一塔架，該塔架頂端組設(shè)一機(jī)艙，該機(jī)艙的前端設(shè)有一風(fēng)扇，包括：一安裝于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)向風(fēng)速儀，該風(fēng)向風(fēng)速儀產(chǎn)生風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)；一安裝于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的處理器，該處理器與該風(fēng)向風(fēng)速儀耦合，接收該風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)，并依據(jù)該風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)計(jì)算出該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙的應(yīng)偏轉(zhuǎn)角度，并將該應(yīng)偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為一偏轉(zhuǎn)角度信號(hào)；以及一安裝于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)用以控制該機(jī)艙偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向控制器，該轉(zhuǎn)向控制器與該處理器耦合，接收該偏轉(zhuǎn)角度信號(hào)，并依此控制該機(jī)艙偏轉(zhuǎn)預(yù)定角度。

一種配合上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避風(fēng)裝置的避風(fēng)方法，包括：所述轉(zhuǎn)向控制器依據(jù)該處理器的偏轉(zhuǎn)角度信號(hào)，控制該機(jī)艙偏轉(zhuǎn)，使該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)的方向平行。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避風(fēng)減速方法及裝置，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨大于安全風(fēng)速的風(fēng)力時(shí)，使風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面平行于風(fēng)的方向，降低風(fēng)扇的迎風(fēng)面積，降低剎車系統(tǒng)負(fù)荷，以及防止過(guò)大風(fēng)力毀損風(fēng)力發(fā)電機(jī)，達(dá)到了有益的技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

圖1以第一視角立體圖描述加裝本案避風(fēng)裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)外觀；

圖2以第二視角立體圖描述加裝本案避風(fēng)裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)外觀；

圖3為圖1中圈示部份的放大立體圖；

圖4描述具有本案避風(fēng)裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)于安全風(fēng)速時(shí)，風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向垂直的示意圖；

圖5描述具有本案避風(fēng)裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)于遭遇大于安全風(fēng)速的風(fēng)力時(shí)，風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向平行的示意圖。

具體實(shí)施方式

為便于說(shuō)明本案于上述發(fā)明內(nèi)容一欄中所表示的中心思想，以具體實(shí)施例表達(dá)。實(shí)施例中各種不同物件按適于說(shuō)明的比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實(shí)際元件的比例予以繪制，合先敘明。且以下的說(shuō)明中，類似的元件是以相同的編號(hào)來(lái)表示。

如圖1至圖3，描述一具有本案避風(fēng)裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括一塔架10，該塔架10頂端組設(shè)一機(jī)艙11，該機(jī)艙11的前端設(shè)有一風(fēng)扇12。關(guān)于該機(jī)艙11內(nèi)部的發(fā)電機(jī)構(gòu)、剎車系統(tǒng)，以及前述兩者與該風(fēng)扇12的連接關(guān)系為公知技術(shù)，非本案特征重點(diǎn)，在此不多加贅述。

上述避風(fēng)裝置包括一風(fēng)向風(fēng)速儀20、一處理器30、以及一轉(zhuǎn)向控制器40。該風(fēng)向風(fēng)速儀20設(shè)于該機(jī)艙11的前受風(fēng)端111，該處理器30被固定在該塔架10上，并與該風(fēng)向風(fēng)速儀20耦合。該轉(zhuǎn)向控制器40與該處理器30耦合，接收該偏轉(zhuǎn)角度信號(hào)。該轉(zhuǎn)向控制器40以一直驅(qū)式馬達(dá)42實(shí)現(xiàn)，該馬達(dá)固定于該塔架10的頂端，該直驅(qū)式馬達(dá)42具有一驅(qū)動(dòng)軸41，該驅(qū)動(dòng)軸41連接于該機(jī)艙11，用以控制該機(jī)艙11旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。