[實用新型]利用風速舵控制后傾調速的風力發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320515063.1
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN203548065U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 張成革
• 申請（專利權）人: 張成革
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 姜婷婷

技術領域

本實用新型涉及一種風力發(fā)電機，特別是利用風速舵調整槳葉后傾來調節(jié)風力發(fā)電機轉速的風力發(fā)電機。?

技術背景

能源的匱乏和環(huán)境的污染以及國家對分布式電源的支持政策，將加速小風電走入平常百姓家。目前小風電調速分定槳距和變槳距兩大類，變槳距安全可靠但成本高，定槳距成本低但對轉速控制不佳，電壓浮動大，由于設計風速低抗強風能力差。大風需要將發(fā)電機放倒避風。定槳距有以下幾種調速方式，1葉尖失速，2電磁剎車，3側偏，4后傾，5電磁剎車加側偏，采用葉尖失速風能利用率低。電磁剎車加側偏轉速控制的還行但對風不準確，還會使風機擺來擺去，降低電機軸承和槳葉使用壽命。而后傾只能手動停車，很少被采用。?

實用新型內容

本實用新型針對現(xiàn)有技術存在的問題而提供一種利用風速舵控制后傾調速的風力發(fā)電機，該發(fā)電機風阻小、對風準確，轉速穩(wěn)定，結構簡單成本低，大風也不用放倒避風。?

為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型采用的技術方案是：?

利用風速舵控制后傾調速的風力發(fā)電機，包括有偏航平臺、塔架、發(fā)電機、風速舵、風速舵桿和連桿，所述的偏航平臺安裝在塔架上，至少有一臺發(fā)電機直接或者間接安裝在偏航平臺上，發(fā)電機通過連桿與風速舵桿相連，風速舵固定在風速舵桿末端。

所述的發(fā)電機的數量為一臺，所述的發(fā)電機通過后傾軸活動安裝在偏航平臺上，后傾軸位于發(fā)電機下部并低于發(fā)電機軸心線；發(fā)電機前下端安裝有前傾限位。?

所述的偏航平臺用軸承固定在塔架上。?

所述的偏航平臺上固定安裝有尾桿，尾桿尾部設置有方向舵，尾桿的末端與風速舵桿相連。?

所述的發(fā)電機的數量為四臺，每兩臺發(fā)電機為一組，兩組發(fā)電機上下設置，上、下兩組發(fā)電機均通過橫桿分別與偏航平臺上下方安裝的上塔筒和下塔筒相連。?

所述的偏航平臺通過軸承活動安裝在塔架上。?

所述的下塔筒套裝在塔架外面，下塔筒下面兩側焊接有兩根橫桿，上塔筒上方安裝有一根橫桿，四臺發(fā)電機分別通過后傾軸安裝在安裝架上，安裝架安裝在橫桿上，后傾軸與后傾搖臂相連，后傾搖臂通過銷軸與連桿相連，連桿通過連桿軸與風速舵桿相連。?

本實用新型所具有的優(yōu)點與效果是：?

1、本實用新型利用風速舵控制后傾調速的風力發(fā)電機結構簡單，采用定槳距葉片，葉片成本低，槳轂簡單無需維護。風速舵屬于主動對風，當強風吹來時可提前后傾避風，當強風吹到建筑物時風向會突然改變，如果采用側偏發(fā)電機會左右擺動并劇烈震動，甚至會毀壞槳葉，但采用后傾設計強風時槳葉已接近水平，高強度的轉動對風對槳葉已不具有破壞性，槳葉后傾減輕了阻力，提高了塔架的抗風能力，避風反應靈敏準確，對風速有較寬的適應性，適合一塔多發(fā)。可以一個塔架安裝兩臺或者更多臺發(fā)電機，一套一千瓦的模版可以生產一至五千瓦的風力發(fā)電機組。一套五千瓦的模版就可以生產出二十五千瓦的風力發(fā)電機組。降低了葉片、槳轂、發(fā)電機的開發(fā)成本。本實用新型中發(fā)電機的數量可以根據實際情況設置成兩臺、三臺、四臺或者更多臺。

2、本實用新型利用風速舵控制后傾調速的風力發(fā)電機的單發(fā)電機結構，由于在發(fā)電機下部安裝有后傾軸并低于發(fā)電機軸心線，使發(fā)電機可以向后傾斜五十度至六十度，當槳葉旋轉時，會像飛機螺旋槳一樣產生拉力使風力發(fā)電機后傾，后傾軸與發(fā)電機軸的距離和使發(fā)電機回位的力決定風力發(fā)電機的轉速，還有一個因素決定槳葉的轉速，就是槳葉與風速的相對速度，當風速較大如果負載較小槳葉轉速較快，此時相對速度較低，槳葉產生的后傾力較小仍會超速。當風向突然轉變或突然變小，此時相對速度較大后傾拉力就大，在不該后傾時后傾，降低了風能利用率。本實用新型采用風速舵控制后傾和回位，并與槳葉拉力相輔相承，風速舵用連桿軸與發(fā)電機后傾軸連接，拉動風力發(fā)電機后傾調速。風速舵為翼型，既能感知風速又能產生使發(fā)電機后傾和回位的拉力，屬于主動型對風。當風速大負載小相對速度較小本應超速時，風速舵能感知風速控制后傾減速，槳葉超過或低于額定轉速才會后傾或回位，屬于被動型。主動和被動相結合使風力發(fā)電機轉速穩(wěn)定，不用控制器轉速仍能控制在額定轉速，決定轉速的主要是風速舵和風速而不是負載，所以負載減小發(fā)電機仍能保持額定轉速。發(fā)電機風阻小、對風準確，轉速穩(wěn)定，結構簡單成本低，不但能偏航對風，還能后傾六十度避風，大風也不用放倒避風。適合做成一塔多機式，同功率塔高不變。?