[實用新型]具有主動側偏航保護推桿機構的風力發電機

有效

• 申請號: 201420871772.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204402762U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 侯延慶
• 申請（專利權）人: 上海致遠綠色能源股份有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/04
• 代理公司: 上海嘉和知識產權代理事務所(普通合伙) 31255
• 代理人: 楊嘉和

技術領域

本實用新型涉及一種具有主動側偏航保護機構的小型風力發電機。

背景技術

隨著社會經濟的迅猛發展，環境污染問題日益嚴重，人們對清潔能源的需求與日俱增，開發新型、綠色清潔能源已勢在必行。風能是一種清潔的可再生能源，因而風力發電機的發展和應用受到世界各國越來越多的關注。從上世紀八十年代興起，利用風能發電的技術水平經過二十多年的發展已越來越成熟，合理利用無污染的風能已成為取得綠色能源的一條重要途徑。

小型風力發電機組在風能利用中有著舉足輕重的地位，然而，傳統的小型風力發電機由于其自身制造成本高，安全保護措施相對較少，尚未能得到大規模推廣。如業內所知，由于制造成本的考慮，5kw～20kw的小型風力發電機皆沒有像中大型風機一樣設置諸如減速電機等自動偏航裝置，大部分為帶有尾舵裝置的機型。

舉例來說，如圖1所示的小型風力發電機，包括一安裝在輪轂上的風輪10、一發電機20、一機座30、以及一尾舵裝置40。其中，機座30的結構可參考圖2A至圖2C各個視圖所示，設在機座30前側，發電機安裝孔31周圍的圓環形連接面32通過復數個固定件與設在發電機20后側的連接面對接，設在機座30底部的安裝孔33通過一回轉機構50水平可旋轉地安裝在塔架60的頂端。圖2A為從連接發電機的前側看機座30的立體示意圖；圖2B為機座30的仰視平面圖；圖2C為從連接尾舵的后側看機座30的立體示意圖。

尾舵裝置40包括尾梁41和尾舵板42，尾梁41的前端通過設置在機座30后側的固定座43可旋轉地連接于機座30。由于固定座43的設置而使尾梁41的轉軸H以一特定的側傾和后傾角度安裝，使作用在尾梁41及尾舵板42上的重力始終給尾舵裝置40一個向下的旋轉重力距。尾舵板42受風力作用總是處在順風向位置，小風時，尾梁41和尾舵板42延伸的方向與風輪平面相互垂直，即風向垂直于風輪平面，風輪最大程度地吸收風能，如圖3A和3B所示；大風時，風力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42延伸的方向與風輪平面成一定的夾角，即風向不垂直于風輪平面，風輪吸收風能的能力減弱，如圖4A和4B所示；超大風時，風力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42與風輪平面完全平行，即風向平行于風輪平面，吸收風能能力基本消除，達到保護風機目的。但是，由于尾舵裝置40以特定的安裝角度安裝，而其偏轉重力矩很難被設置到最佳參數，風力有瞬時等級及方向突變等特性，當大風及超大風時，這種尾舵裝置40很難實現自動偏航保護的目的。

另一方面，由于小型風力發電機的體積較小，無法在機艙內部增加剎車機構，現有的小型風力發電機均屬于功率失速調節型風力發電機，這導致其在惡劣大風天氣下，可能由于沒有必要的制動措施而令葉片失效，進而使整個風機受到破壞，造成巨大的經濟損失。

因此，確實亟需針對上述現有技術所存在的問題對小型風力發電機的側偏航保護結構加以改進，使小型保護風力發電機的運行安全性能得到了較好的保障。

發明內容

本實用新型的目的是提供了一種具有主動側偏航保護推桿機構的小型風力發電機，對現有技術已有被動側偏保護的尾舵裝置加以改進，只用很少的成本增加了一種主動側偏保護機構，使小型側偏航保護風力發電機的運行安全性能得到較好的保障。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種改進的小型風力發電機，其包括：風輪、發電機、機座和尾舵裝置，其中所述尾舵裝置包括尾梁和尾舵板，機座前側設有發電機安裝孔，環繞安裝孔四周的連接面通過復數個固定件與發電機后側的連接面對接，機座的底部通過一回轉機構固定在塔架的頂端，，所述尾舵裝置的尾梁前端以預設的安裝角度樞接于固設在機座后側的固定支架上，特別的是，該風力發電機還包括一提供主動側偏航保護推桿機構，所述推桿機構包括：

一提供驅動推力的電動推桿，所述電動推桿包括一固定部分和一伸縮部分，其固定部分容置于機座內部并通過一銷軸樞接于機座前側內壁的一個固定座上，其伸縮部分的末端從機座后側壁上開設的穿孔中穿出，通過一銷軸樞接于滾輪-連桿機構上；

一驅動尾舵裝置的滾輪-連桿機構，包括一連桿、一連桿銷，一連桿銷固定架以及一梯形滾輪，其中所述連桿的第一端通過所述連桿銷樞接于所述固定架，所述連桿的第二端通過一銷軸樞接梯形滾輪；并且

所述電動推桿根據風輪的轉速驅動滾輪-連桿機構圍繞連桿銷旋轉，令尾舵裝置可樞轉地活動并保持于基本上垂直于風輪平面的方向的第一位置，以及基本上平行于風輪平面的方向的第二位置之間。