[發明專利]一種發電機葉片及其操作方法

在審

• 申請號: 201610094351.2
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105545614A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 彭偉成
• 申請（專利權）人: 彭偉成
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;F03D13/10;F03D15/00
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 劉興耿

技術領域

本發明涉及一種發電機葉片及其操作方法。

背景技術

當風力發電機運行時，由于風載荷的作用和葉片本身為彈性結構的原因， 風力發電機葉片會存在振動。振動是導致材料疲勞的主要原因，當振動幅度過 大時則會影響風力發電機的安全。

我國的高風速風場資源已經逐漸變得稀少，低風速風場資源日益豐富，于 是風力發電領域的技術人員開始將工作重心轉向低風速風場發電，之前用于高 風速風場的設備也已經有相當一部分被轉用在低風速風場，但是由于低風速風 場與高風速風場存在著較大的差異，這樣做之后實際取得的效果并不能令人滿 意。還是以風力發電機使用的葉片為例，用于高風速風場的葉片長度有限，在 低風速風場中使用無法保證風能的充分利用，發電效率較低。于是風力發電領 域的技術人員開始對葉片的形狀和結構進行改進，以使其適應低風速風場，主 要的作法就是加長葉片的長度，使得用于低風速風場的葉片相比用于高風速風 場的葉片在掃風面積上有了很大程度的增加，而且由于葉片的長度需要根據實 際情況來設計確定，針對不同的葉片在制造時都要重新制備模具加大了生產成 本，而且大體積的葉片也會給運輸造成不便。

葉片是風力發電機的關鍵部件之一，其良好的設計，可靠的質量和優越的 性能是保證安全穩定運行的決定性因素，其中葉片材料的強度和韌性是決定風 機安全運行的關鍵，目前風機葉片的材料已由最初的木質發展為現在的鋁合 金，玻璃纖維增強復合材料(玻璃鋼)以及碳纖維增強復合材料(碳鋼)，然 而盡管葉片材料在不斷改進，仍存在葉片變形或折斷的情況，因為風機在室外 工作，環境多變，要承受強風載荷，沙粒沖刷，紫外線照射，大氣氧化，雨水 腐蝕，久而久之，導致葉片材料脆化折斷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種設計簡單、減振效果好、可改變葉片 長度和安全穩定的的風力發電機葉片。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種發電機葉片及其操作方法，包括主葉片、副葉片和葉根，所述主葉 片、副葉片和葉根依次連接，所述副葉片為可拆卸設置，所述主葉片內壁設置 有密封夾層，所述密封夾層內設置有兩個以上的隔板，所述主葉片內設置有空 腔，所述空腔內設置有腹板，所述腹板邊緣均與密封夾層連接，所述空腔內設 置有一條以上的加強筋，所述加強筋貫穿腹板設置，所述副葉片兩端設置有法 蘭，所述副葉片分別與主葉片和葉根采用法蘭連接，所述主葉片由按重量份數 配比的碳纖維20‐28份、環氧樹脂10‐18份、鋅5‐12份、銅5‐10份、硅6‐10 份、氧化鐵1‐3份、聚四氟乙烯12‐18份、色母粒1‐4份、鈣鈦礦1‐3份、金剛 石微粉1‐3份、過氧化氫5‐14份、聚苯硫醚3‐8份、稀土氧化物3‐9份、氨基 縮醛酯5‐12份、聚丙烯10‐18份和熱塑性聚氨酯8‐16份組成。

進一步的，所述加強筋為中空結構，減輕葉片的重量。

進一步的，所述主葉片表面設置有風向傳感器，自動感應風的方向并將數 據傳達風力發電機，以調節葉片達到最佳位置。

進一步的，所述主葉片表面設置有太陽能電池板，增加葉片功能，節約能 源。

進一步的，所述主葉片與密封夾層為一體化設置，使葉片的結構更加緊湊 和穩固。

進一步的，所述腹板設置有一個以上，可根據實際情況設置合適的腹板數 量，提高抵抗非平面內剪切力載荷的能力。

進一步的，所述主葉片、副葉片和葉根上均設置有防水膜，避免主葉片、 副葉片和葉根被雨水腐蝕。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種風力發電機葉片的操作方法，包 括以下步驟：

1)將不帶副葉片的葉片安裝在第一風力發電機上，將帶副葉片的葉片安 裝在第二風力發電機上；

2)選用一個風能充足的地方對兩臺風力發電機進行測試，測試風力發電 機是否正常運作；

3)如無正常運作，則拆卸下葉片，對葉片各部件連接處進行檢修，檢修 完成后重復步驟1)，如可正常運作，則繼續進行后續步驟；

4)將第一風力發電機和第二風力發電機放在風能充足的地方作業24小 時，以3小時為一周期，記錄各自周期產電量的數據；

5)計算出步驟4)中第一風力發電機平均周期產電量和第二風力發電機平 均周期產電量；