[發明專利]一種有效抵御強風襲擊的風力發電機用偏航裝置

有效

• 申請號: 201310725453.6
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103726994A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李臺
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區風源能源科技有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張龍哺

技術領域

?本發明涉及發電設備，具體來說是風力發電機。

背景技術

利用太陽能、風能等自然界可再生資源來代替燃油等有限的能源成為了解決能源問題的重要策略。風力發電機作為利用自然界可再生資源的重要方式之一，其是利用風能轉變成電能，再把生產的電能應用到日常生活各領域，現時的風力發電機大都采用螺旋槳式風葉接收風力。然而，該葉片不能太大，如若太大，遇到強風時，風葉將會向發電機主干嚴重彎曲，甚至打斷發電機主干，造成巨大的經濟損失，因而發電機的效率受到一定限制；另外，在強風的狀態下，容易導致轉速失控，超過發電機設定的最高轉速后仍然不停，伴隨而來的是發電機過電流，嚴重損壞發電機內部結構，造成飛車現象。因此，傳統技術中的風力發電機還有待進一步改善和優化。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種有效抵御強風襲擊的風力發電機用偏航裝置，其抗強風能力好、不會出現飛車現象。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種有效抵御強風襲擊的風力發電機用偏航裝置，包括偏航固定座和尾舵桿，尾舵桿的尾部安裝有尾舵板，所述偏航固定座上可轉動連接有偏航旋轉座，偏航旋轉座上設置有連接臂，連接臂的前端安裝發電機，發電機前部設置葉片，所述連接臂相對偏航旋轉座偏心安裝，連接臂上位于偏航旋轉座后方位置可轉動連接有尾舵旋轉套，所述尾舵旋轉套以越向上越往偏航旋轉座所在一側靠的方式傾斜布設，所述尾舵桿固定在該尾舵旋轉套上，所述連接臂上設置有分別位于尾舵桿兩側的第一限位塊和第二限位塊，尾舵桿上設置有限位板，所述第一限位塊與限位板抵接時，尾舵板與葉片旋轉面相互垂直；所述連接臂相對尾舵桿轉動帶動第二限位塊與所述限位板抵接時，尾舵板與葉片旋轉面相互平行。

優選所述連接臂相對偏航旋轉座偏心30~100mm。

優選所述尾舵旋轉套相對連接臂朝偏航旋轉座所在一側傾斜的角度為8~15°。

作為上述技術方案的改進，所述連接臂以前高后低的方式相對所述偏航旋轉座傾斜設置。

優選所述連接臂相對偏航旋轉座的傾斜角度為3~5°。

所述連接臂的底部設置有加強板，加強板的后端與偏航旋轉座固定連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述限位板為截面呈“L”形狀的板，限位板的一L邊用于與所述第一限位塊抵接，另一L邊用于與所述第二限位塊抵接，在兩L邊之間設置有加強三角塊。

進一步，所述第一限位塊為緩沖橡膠。

本發明的有益效果是：采用上述結構的本發明，由于連接臂相對偏航旋轉座偏心安裝，葉片迎風時會產生偏心力矩，由于尾舵旋轉套是傾斜布設在連接臂上的，當風速較小時，偏心力矩和尾舵板所受風力不足以推動尾舵旋轉套相對連接臂轉動，尾舵桿便能夠通過連接臂帶動發電機和葉片一并隨偏航旋轉座轉動，使得葉片捕捉到風向，葉片正面迎風旋轉發電；當風速超過預設值如12m/秒時，尾舵旋轉套在偏心力矩和尾舵板所受風力的共同作用下相對連接臂轉動，從而改變葉片與尾舵板之間的角度關系，葉片與發電機相對尾舵板向連接臂偏心一側轉向，改變了風力在葉片上的切出方向，減小了葉片的迎風、受力面積，葉片轉速逐步降低，當風速超過預設值如14m/秒時，葉片和發電機相對尾舵板向連接臂偏心一側轉過90°至葉片旋轉面與尾舵板平行，因尾舵板與風向平行，使得葉片也被帶動至與風向平行，葉片不再正面迎風而是側面迎風，風不再在葉片的正面產生作用力，葉片轉速逐步降低甚至停止轉動，有效避免了葉片高速轉動而產生的飛車現象，實現完全避風，使得葉片等部件在強風中可得到有效保護而不至損毀；當風速降低時，因尾舵旋轉套傾斜布設在連接臂上，尾舵桿和尾舵板在重力作用下帶動尾舵旋轉套相對連接臂轉動，實現尾舵板的自動復位，尾舵板和尾舵桿又重新帶動葉片捕捉風向；本發明在解決抵御強風襲擊時，提供了一種結構簡單合理緊湊，安裝方便，實施成本低，能根據風速實現自動調節葉片轉速、避免出現飛車現象的風力發電機用偏航裝置。

附圖說明

圖1是本發明在尾舵板與葉片旋轉面垂直時的結構示意圖；

圖2是圖1的另一角度示意圖；

圖3是圖1的主視圖；

圖4~圖5是本發明的工作原理分析示意圖；

圖6是本發明在尾舵板與葉片旋轉面平行時的結構示意圖；

圖7是圖6的另一角度示意圖；

圖8是本發明中偏航旋轉座、連接臂和尾舵旋轉套的連接結構示意圖；

圖9是圖8沿連接臂軸向方向的投影視圖；

圖10是圖8沿垂直于連接臂軸向方向的投影視圖。