[實用新型]低成本帶傳動風電機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220632175.0
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202883257U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 徐建偉
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/02;F03D7/04;F03D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種風力發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種采用多葉片風輪通過傳動帶傳動的增速低成本帶傳動風電機組。

背景技術(shù)：

目前，流行的風力發(fā)電機組都是三葉采風，一種是借助于齒輪箱增速的風力發(fā)電機組，另一種是無齒輪箱直驅(qū)多極永磁大直徑電機的風力發(fā)電機組。這兩種風力發(fā)電機組都有相應(yīng)的缺點：三葉風輪風能采集效率低，同時目前的三葉風力發(fā)電機組適應(yīng)風速動態(tài)范圍小，風大時不能充分利用風能發(fā)電。由于三葉風輪在風速高的情況下必須通過帶載、變槳距和完善的剎車裝置限速運行，否則會形成高轉(zhuǎn)速的飛車，造成風電機組的損毀。而且變槳距和剎車裝置增加了風力發(fā)電機組的成本。由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子和定子之間需要一定的線切割速度才能產(chǎn)生電流，因此風輪和發(fā)電機之間通過齒輪箱增速或者是增大發(fā)電機的直徑來求得線切割速度，無論是齒輪箱增速還是增大發(fā)電機的直徑都會極大的增加風力發(fā)電機組的成本。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的在于提供一種多葉片風輪采集風能、效率高、適應(yīng)風速的動態(tài)范圍大，能充分利用風能，風大時發(fā)電量大，風小時發(fā)電量小的一種低成本帶傳動風電機組。

本實用新型的目的由如下技術(shù)方案：一種低成本帶傳動風電機組包括有帶傳動渦扇式多葉片輕型風輪、風帆尾翼式偏航裝置、永磁發(fā)電機、圓盤式支撐平臺、中心定位軸、旋轉(zhuǎn)式桁架、傳動帶和張緊輪；

其中所述旋轉(zhuǎn)式桁架置于所述圓盤式支撐平臺上部，所述風輪通過風輪軸與所述旋轉(zhuǎn)式桁架連接，即所述風輪軸為連接其中兩根桁架豎向支撐管的一根桁架橫向支撐管；

所述風帆尾翼式偏航裝置的風帆尾翼置于所述風輪的正后方，所述風帆尾翼的平面與所述風輪的平面垂直；所述風帆尾翼是由微小型電動機、滑輪和牽引線完成升降；

所述中心定位軸是由定軸和旋轉(zhuǎn)動軸組成，所述定軸與所述旋轉(zhuǎn)動軸是通過軸承連接，其中所述中心定位軸穿過所述圓盤式支撐平臺的中心，與所述旋轉(zhuǎn)桁架連接。

所述張緊輪的張緊輪軸一端與所述旋轉(zhuǎn)式桁架的一根豎向支撐管連接，另一端與所述外部旋轉(zhuǎn)軸連接；

所述傳動帶繞過所述風輪的外輪圈和所述永磁發(fā)電機連接。

一種低成本帶傳動風電機組，所述旋轉(zhuǎn)式桁架包括有四根桁架豎向支撐管，在所述豎向支撐管底部的腳輪，四根呈十字交叉的桁架橫向支撐管，且所述四根呈十字交叉的桁架橫向支撐管的端頭分別與所述四根桁架豎向支撐管頂端連接為一體結(jié)構(gòu)，其中所述永磁發(fā)電機的電機軸和所述風輪軸均為兩根桁架橫向支撐管，且所述電機軸與所述風輪軸平行。

一種低成本帶傳動風電機組，所述風帆尾翼式偏航裝置包括有風帆尾翼、牽引線、滑輪和微小型電動機，其中風帆尾翼的風帆通過風帆上的加強桿與所述旋轉(zhuǎn)式桁架連接，所述牽引線一端與所述微小型電動機的繞線軸連接，且通過滑輪，與風帆連接。

一種低成本帶傳動風電機組，所述帶傳動渦扇式多葉片輕型風輪包括有若干輪圈、若干支撐桿、若干葉片、風輪軸和軸部套筒組成，所述輪圈與輪圈之間由若干排列均勻的支撐桿連接，所述葉片掛接在所述支撐桿上，最內(nèi)層輪圈通過支撐桿與軸部套筒連接，最外層輪圈設(shè)有傳動帶帶槽。

術(shù)語解釋：所述風輪的迎風面為風輪前方，背風面為風輪的后方。

本實用新型的優(yōu)點在于：(1)渦扇式多葉片輕型風輪用于風能采集，它與傳統(tǒng)的三葉片螺旋槳式風能采集裝置相比，具有風能采集效率高的優(yōu)勢。(2)輕型風輪采集的風能功率，從風輪外邊緣通過柔軟的傳動帶輸送給發(fā)電機。它與傳統(tǒng)的從風輪中心輸出功率相比具有以下優(yōu)點：a：特大直徑風輪，通過傳動帶直接驅(qū)動特小直徑發(fā)電機，這樣可極大的提高發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，極大的降低了發(fā)電機的重量，降低了發(fā)電機的成本，也省去了增速齒輪箱。b：風能功率主要集中在風輪的邊緣，從邊緣直接輸出功率可極大的降低風輪的結(jié)構(gòu)強度，減輕風輪的重量，降低風輪成本。(3)由于風輪為渦扇式多葉片結(jié)構(gòu)極限轉(zhuǎn)速不高，加之風電機組的合理桁架結(jié)構(gòu)和風帆尾翼偏航組合，因此這樣簡化了風電機組，降低了風電機組的造價。(4)風帆式尾翼與風輪組成了風電機組的偏航系統(tǒng)。當風帆升滿時，風輪正對風向；當風帆降低時，風帆和風輪所受到風的合力就會使風輪偏離風向一個角度，從而降低了風輪的采集功率；當風帆完全收縮降到底部，風輪便會順風，使得風輪的采集功率降到零。這樣風帆就成為風電機組調(diào)節(jié)功率的有效裝置。由于風帆結(jié)構(gòu)簡單，由它組成的風電機組的偏航系統(tǒng)，極大的降低了風電機組偏航系統(tǒng)的造價。(6)由于風電機組采用了高頻高轉(zhuǎn)速電機，因此發(fā)電機重量輕造價低，100kw發(fā)電機最大重量只有70kg。(4.1)風大風輪轉(zhuǎn)速高發(fā)電機轉(zhuǎn)速高電壓高，風小風輪轉(zhuǎn)速低發(fā)電機轉(zhuǎn)速低電壓低。

附圖說明：