[實用新型]恒速翼展型風力發電機及其控制裝置

無效

• 申請號: 201020114272.1
• 申請日: 2010-02-21
• 公開（公告）號: CN201621015U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 趙國華;王存堂
• 申請（專利權）人: 趙國華;王存堂
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/06;F03D3/00;F03D3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種垂直軸風力發電機，具體是指一種恒速翼展型垂直軸風力發電機。

背景技術

風力發電機按旋轉軸的方向可以分為水平軸和垂直軸兩種。目前，水平軸風力發電機被廣泛應用。水平軸風力發電機的設計制造比較復雜，具有如下不足：1)葉輪占據空間和占地面積大；2)葉輪受風不均，特別是懸空安裝的葉片還要承受風的巨大正壓力，3)造價高，單機功率越大，成本越高。相比之下，垂直軸風力發電機具有很多的優點。但是，目前的垂直軸風力發電機的風輪轉速隨著風速的變化而變化，造成了發電的不穩定性，為了克服發電穩定性，通常在風力發電機上設有一個葉片調整機構，使機構復雜化，也大大消耗了風的能量，制約了垂直軸風力發電機的推廣應用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種新型恒速翼展型垂直軸風力發電機。該風力發電機能在風速變化時通過機構的變化而調節風輪的受風面積，并改變距離地面的高度，從而保持風輪恒速轉動，且運行平穩，啟動風速小，結構簡單。

本發明的技術方案如下：恒速翼展型風力發電機由風輪、塔架、液壓缸、液壓動力系統、齒輪箱、發電機、制動系統組成。

風力發電機垂直式安裝，其中；制動系統，發電機，齒輪箱，液壓動力系統，液壓缸依次安裝在塔架內部。

所述的風力機風輪由葉片、四邊形連桿機構、支桿、上鋼筒、下鋼筒組成，其中：葉片與四邊形連桿機構連接，四邊形連桿機構與上鋼筒連接，支桿與下鋼筒連接，風輪有六個葉片，六組葉片圍繞下鋼筒等距分布，保證風輪運轉的平穩性。

所述的上鋼筒與塔架用軸承連接，只能繞軸作旋轉運動，下鋼筒用直線軸承與塔架連接，既能繞塔架轉動，又能液壓缸作用下作軸向運動。

所述的液壓缸置于下鋼筒內部，可推動下鋼筒上下運動。

風力發電機工作時：當輸入風速較大時，液壓缸主動縮回，使下鋼筒下降，帶動支桿向下運動，支桿使四邊形連桿機構向內運動，從而導致葉片同時向下、向內運動，風輪的受風面積和距地高度同時變小，輸入風能變少；相反，當輸入風速較小時，液壓缸伸出，使下鋼筒上升帶動支桿向上運動，支桿又使四邊形連桿機構向外運動，從而導致風輪葉片同時向上及向外運動，風輪的受風面積和距地高度同時變大，輸入風能增加。通過液壓缸主動伸長和收縮，來調節風輪的受風面積和距地高度，可以保證風速大小變化時，風力機較好地保持恒速轉動，從而保證了發電的穩定性。

本發明的風力發電機系統采用六組葉片，通過連桿機構的調節改變風輪的受風面積和距地高度，使在風速大小變化時，風輪保持恒速轉動。本系統結構簡單，具有啟動風速小，噪聲干擾低等優點。

附圖說明

圖1恒速翼展型風機的結構圖

圖中：葉片1、四邊形連桿機構?2、支桿?3、上鋼筒?4、下鋼筒?5、塔架?6、液壓缸?7、液壓動力系統?8、齒輪箱?9、發電機?10、制動系統11

具體實施方式

如圖1所示，恒速翼展型風力發電機由葉片1、四邊形連桿機構2、支桿3、上鋼筒4、下鋼筒5、塔架6、液壓缸7、液壓動力系統8、齒輪箱9、發電機10、制動系統11組成。風力發電機系統垂直式安裝，其中：制動系統11，發電機10，齒輪箱9，液壓動力系統8，液壓缸7，下鋼筒5，上鋼筒4依次安裝在塔架6內部；

支桿3與下鋼筒5連接，四邊形連桿機構2與上鋼筒4連接，葉片1與四邊形連桿機構2連接，并構成一組葉片垂直地面的風輪，風輪有六個葉片，六組葉片圍繞下鋼筒5等距分布，可保證風輪運轉的平穩性。

所述的風力機風輪由葉片1、四邊形連桿機構2、支桿3、上鋼筒4、下鋼筒5組成，其中：葉片1與四邊形連桿機構2連接，四邊形連桿機構2與上鋼筒4連接，支桿3與下鋼筒5連接，風輪有六個葉片，六組葉片圍繞下鋼筒等距分布，保證風輪運轉的平穩性。

所述的上鋼筒4與塔架6用軸承連接，只能繞軸作旋轉運動，下鋼筒5用直線軸承與塔架6連接，既能繞塔架轉動，又能液壓缸7作用下作軸向運動。

所述的液壓缸7置于下鋼筒5內部，可推動下鋼筒5上下運動。

風力發電機工作時：當輸入風速較大時，液壓缸7主動縮回，使下鋼筒5下降，帶動支桿3向下運動，支桿3使四邊形連桿機構2向內運動，從而導致葉片1同時向下、向內運動，風輪的受風面積和距地高度同時變小，輸入風能變少；相反，當輸入風速較小時，液壓缸7伸出，使下鋼筒5上升帶動支桿3向上運動，支桿3又使四邊形連桿機構2向外運動，從而導致風輪葉片同時向上及向外運動，風輪的受風面積和距地高度同時變大，輸入風能增加。通過液壓缸主動伸長和收縮，來調節風輪的受風面積和距地高度，可以保證風速大小變化時，風力機較好地保持恒速轉動，從而保證了發電的穩定性。