[發明專利]風力發動機的復合轉子系統及風力發動機

無效

• 申請號: 201010000816.6
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN102128129A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 張云龍
• 申請（專利權）人: 張云龍;上海法諾格能源設備有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D9/00;F16D41/00;F16D41/12
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種風力機的風輪轉子系統，特別是涉及一種可控制雙轉子復合轉子系統。本發明還涉及一種風力發動機。

背景技術

風力發動機技術領域面臨的一項突出困難就是對低風速風能缺乏有效捕獲能力，因而制約了風力機的使用空間。由于在低風速條件下缺乏足夠啟動力矩而不能捕獲低速風能，對于水平軸風力發動機而言，一般認為3-4米/秒是一個瓶頸，低于此數值的風能由于不能被有效捕獲，形成不了理想的旋轉扭矩用以驅動發電機等，一般是割舍掉了。然而，據統計在人類方便開發的地區，風速小于4米/秒的地區占總土地面積的比例不低于85％，也就是意味著在絕大多數地區和絕大多數地域范圍里，普通風力機是缺乏使用價值的。因此，如何有效捕獲低風速風能，是擺在風力機行業的一個共同技術難關。

以下根據相關知識背景和背景技術進行說明。本說明書中多處用到“翼型”、“升力”、“阻力”、“升/阻比”、“攻角”、“轉速”、“尖速比”、“尖速比與風能轉換效率的關系”、“風能捕獲效率”等多個名詞以及相關知識和原理，這些知識和原理是空氣動力學領域和風力發電領域里的常用概念和常識性知識，故不作詳細展開論述。經典的文獻有《風工程與工業空氣動力學》(賀德馨等編著，國防工業出版社出版)，《風能技術(Wind?EnergyHandbook)》(Tony?Burton等著，科學工業出版社出版)等。

公開號為CN201301778Y的中國發明專利申請公開文件中記載了一種風力發動機的復合轉子系統及采用這種風力發動機的復合轉子系統的風力發動機。其技術方案針對先前技術存在的缺陷和不足，提供一種可控制的的復合雙轉子系統，能夠在低風速、低轉速條件下由先導轉子單元提供理想的啟動轉矩，在高風速和高轉速條件下由主力轉子單元繼續工作，先導轉子單元被脫開而不成為主力轉子單元的累贅，從而做到了低速是獲得大轉矩，高速時避免大氣動阻力轉矩的阻礙作用，提高風能利用范圍和風能捕獲效率。

但是，在該專利申請公開文件中所記載的技術方案，由于主力轉子單元在大部分時間處于驅動發電機運轉的工作狀態，因此為了獲得更高的效率，將主力轉子單元安置在先導轉子單元的上游而率先迎風，如圖1所示。但是，在這種結構中，由于要在主力轉子單元和發電機之間安置先導轉子單元，并且為了保證工作時主力轉子單元和先導轉子單元不會相互干擾或碰撞，主力轉子單元的安裝位置需要與發電機保持足夠的距離。而主力轉子單元的重量很重，這就會導致主力轉子單元所連接的軸在工作時會因為主力轉子單元的重力而造成強烈的振動，并且這種振動會隨著轉速的提高而越來越劇烈，不但降低了風力發動機的工作效率，還增加了風力發動機各個部件的磨損，縮短了風力發動機的壽命，甚至影響風力發動機的安全。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種風力發動機的復合轉子系統及風力發動機，能夠使得風力發動機復合轉子系統及風力發動機平穩安全的運行，減小其各個零件的磨損，延長其工作壽命。

為了解決上述技術問題，本發明風力發動機的復合轉子系統的技術方案是，包括由多個槳葉組成的轉子單元，用于安裝所述轉子單元并連接發電機的主軸，以及它們之間的連接件和隨動件，

所述復合轉子系統同時包括兩個轉子單元，即一個先導轉子單元和一個主力轉子單元，以及離合器裝置，

所述離合器裝置圍繞所述主軸安裝，至少一個所述轉子單元通過所述離合器連接到所述主軸，使所述兩個轉子單元之間以及轉子單元與主軸之間構成一種可控的旋轉離合傳動關系；

所述先導轉子單元和所述主力轉子單元都處于發電機的迎風端，所述先導轉子單元總是被安裝在所述主力轉子單元的上游而率先迎風。

本發明風力發電機的技術方案是，所述風力發電機采用上述風力發電機復合轉子系統。

本發明將先導轉子單元設置在主力轉子單元的上游而率先迎風，縮短了主力轉子單元的重力所產生的力矩的力臂，大大減輕了主力轉子單元在工作過程中所產生的振動，使得風力發動機復合轉子系統及風力發動機能夠平穩安全的運行，減小了其各個零件的磨損，延長了其工作壽命。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為現有的風力發動機的復合轉子系統的結構示意圖；

圖2為本發明風力發動機的復合轉子系統的側視圖；

圖3為本發明風力發動機的復合轉子系統的立體圖。

圖中附圖標記為，1.主力轉子單元；2.先導轉子單元；3.離合器裝置；4.主軸；5.發電機。

具體實施方式