[發明專利]旋葉同步式雙輪風力發電技術

有效

• 申請號: 201010208072.7
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN102062043A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 吳小平;羅天珍
• 申請（專利權）人: 吳小平;羅天珍
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D3/06;F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬機械-電子技術應用領域；確切的講是依靠風力轉換成動能及發電的裝置。?

目前已使用技術有2大缺陷：第1物理缺陷，第2風力的物理匹配缺陷：現有風車(無論是水平軸還是垂直軸以及各類渦輪方式)都存在集能器件的比例失調，面對稀薄相對慢速的氣流，無論如何需要大的受風面積+良好的風帆形狀的凹體狀，回程極小的受風面積；這些因素在現有的(使用數百年來的)技術方式下是不可能實現的。結合無滑刷技術及常規機械行星齒輪技術；將有更大益處。?

本發明的目的在于解決已有技術的不足之處，以雙輪方式及風帆構造，結合旋葉方式，尤其是水平徑流方式最優！在應用成熟機電領域成果，以一種電控偏航方法，結構極大簡化了，效能提高數倍。?

本發明的特點：10KW以上的機組的自重問題，巧妙地將葉輪與電機轉向約束呈分離狀態，轉向時不需再需拖帶電機，同時在采用雙機時會適合一種電控偏航方法，且結構簡化，雙輪方式將能產生于風力機物理機制相匹配的效能，本技術的3類構造尤其是萬向旋葉雙輪之構造，將使效率(在同樣的回掃面積)提高3-5倍，且結構簡化，構件比例合理，可廣泛應用于各種風力發電場合中。?

本發明的技術關鍵：?

本技術含3類技術方式：3類構造之1水平旋葉結構主要是由(旋轉)葉片、葉片曲軸、主軸、主軸載盤、主軸上的滑道鼓、滑道鼓滑道、葉片輪總承、動力同步輸出軸、發電機總承及基座、基座軸孔等組成；3類構造之2垂直旋轉葉片構造是由(旋轉)葉片、葉片軸、葉片軸滑柱、主軸、主軸載盤、主軸太陽輪及基座盤太陽輪、主軸行星架、行星輪、以及與行星架剛性聯接的滑道盤、推拉桿、推拉桿滑柱、推拉桿滑道、推拉桿約束、(或(葉片)自轉傳動軸(組件)含：行星輪、空心軸、滑柱、斜槽、斜槽栓、球頭、滑柱驅動連桿)以及葉片輪動力輸出齒輪、葉片輪同步軸、發電機總承、基座、基座軸孔等組成；3類構造之3萬向旋葉構造是由：(旋轉)葉片、葉片曲軸、主軸、主軸2向節、主軸上的滑道鼓、滑道鼓滑道、葉片輪總承、葉片輪總承動齒輪、發電機總承及基座等組成；基本工作原理為：偏航時方向舵及2個葉片盤總是將主軸載盤的對稱線與風向基本平行的趨勢(產生繞基座軸恢復的力矩)，也可采用雙電機的失衡電子偏航?輔助方式；(葉片自轉的安排)使風的作用將左葉片輪總承及右葉片輪總承沿著相反的轉動方向轉動；由于主軸上的滑道鼓(或滑道盤)滑道通過葉片曲軸(或(葉片)自轉傳動軸)驅動推拉桿等使葉片自轉(葉片總是在工作的半周面對風向獲得推力最大，回程的半周內側向鳳向獲得阻力最小)；發電機的電力輸出線即可采用無滑刷方式也可以采用有滑刷方式，可將發電機總承的葉片軸直接與輸出齒輪結合進行輸出并控制回轉；可考慮加有導流罩或方向舵，但當用于雙面受風啟動工作；風葉的表面即可以是剛性或彈性的平面或曲面，也可以是復合張力膜結構，當無論正面還是反面向風時，由于風壓的作用產生盡可能大的風力，側向時由于張力而處于平直狀態，另外當風壓超大時彈力膜的開口將打開使葉片實際受風壓不超過破壞值；萬向旋葉構造的特征是，2個旋葉主軸水平放置(即可以在一條直線上，也可以不在一條支線上)，2個主軸被轉向軸約束可以繞轉向軸旋轉，葉片繞主軸公轉的同時也可以自轉，葉片表面在半個公轉周期內近似與主軸垂直，另外半個公轉周期內近似與主軸平行，2個葉片輪總承(攜全部葉片)可以是同步旋轉(以中分垂面鏡像對稱)，也可以非同步運轉(正常情況下同步運轉且當風葉離地較高的半個公轉周期中，葉面平行于主軸，接受最大的風壓，離地較低的半個公轉周期中，葉面垂直于主軸，減少回程風阻)；其根本特征就在于：同時2個相向(對于萬向旋葉方式則是轉向相同或夾有較小的角度：小于100度)回轉的葉片輪總承及葉片輪總承；偏航處理方式可以采用方向舵也可以是采用2個葉片輪總承自調整式(偏航時2輪的對風流產生繞基座軸的力矩將失衡，受風大的一側力矩也大，總會有面對風向的趨勢)，另外也可采用雙電機的失衡電子偏航輔助方式；葉輪的自轉軸可由曲軸端嵌入由相對轉動的閉合滑道時，曲軸端部的位移來實現，或由主軸太陽輪通過傳動軸來實現2輪上的(葉片)的自轉總是在工作的半周面對風向獲得推力最大，回程的半周內側向鳳向獲得阻力最小；發電機的電力輸出線即可采用無滑刷方式也可以采用有滑刷(電流導出)方式；即可加有導流罩或方向舵也可用于雙面受風啟動工作方式；上述風葉的表面即可以是剛性或彈性的平面或曲面，也可以是復合張力膜結構；萬向旋葉構造的特征是，2個旋葉主軸水平放置(即可以在一條直線上，也可以不在一條支線上)，2個主軸被轉向軸約束可以繞轉向軸旋轉，葉片繞主軸公轉的同時也可以自轉，葉片表面在半個公轉周期內垂直或近似與主軸垂直，另外半個公轉周期內平行或近似與主軸平行(平行于垂直的偏離程度決定風的外力的恢復力的大小，30度以下的略微偏離有利于對準自動風向，當風向改變時，可自動跟蹤風向)；2個葉片輪總承(攜全部葉片)可以是同步旋轉(以中?分垂面鏡像對稱)，也可以非同步運轉。張力膜即可以是固定安裝也可以風帆一樣的收起，覆蓋面積根據需要選擇，強風時面積小些，這樣可抗擊強風。?