[發明專利]T型副翼聯合自由環加固的風電風輪

有效

• 申請號: 201611138388.7
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106917719B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 羅天珍
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

T型副翼聯合自由環加固的風電風輪,屬于機械領域，由固定在輪轂上的T型副翼及安裝在葉片上的能自由轉動的自由環提供繩索接線柱作為繩索緊固點；繩索由自由環上的接線柱引向2側鄰近的T型副翼接線柱并被鎖緊，共計12條繩索組成加固繩索網絡；T型副翼的垂柱部可以具有翼型構造，T型副翼橫梁部位也可以具有翼型構造或其走向可以與風輪的法線夾有一定的非零角度，組成異面直線；這樣T型副翼能產生一定的迎風扭矩，與葉片的迎風扭矩共同驅動風輪運轉，提高集風效率。

[技術領域]

本發明屬于機械領域,確切的講是一種為了增加風輪強度及集風效率的輔助機械裝置。

[背景技術]

風力發電風輪是由：輪轂、葉片組成；對于大型風力發電機，在輪轂內還有變槳距裝置(改變葉片攻角的裝置)。

改變葉片的攻角的裝置：是使葉片能在輪轂的軸線上轉動的設備，調整葉片與來流風之間的角度，以獲取更好地升力，提高風能利用率。通常包含：變槳電機，變槳控制柜，備用電池(或液壓設備，使用液壓可以不用電機)，變槳軸承以及其他的附屬設備。

變槳距風力發電機組是指整個葉片繞葉片中心軸旋轉,使葉片攻角在一定范圍(一般0°～90°)內變化，以便調節輸出功率不超過設計容許值。在機組出現故障時，需要緊急停機，一般應先使葉片順槳，這樣機組結構中受力小，可以保證機組運行的安全可靠性。變槳距葉片一般葉寬小，葉片輕，機頭質量比失速機組小，不需很大的剎車，啟動性能好。在低空氣密度地區仍可達到額定功率，在額定風速之后，輸出功率可保持相對穩定，保證較高的發電量。但由于增加了一套變槳距機構，增加了故障發生的機率，而且處理變距機構葉片軸承故障難度大。變距機組比較適于高原空氣密度低的地區運行，避免了當失速機安裝角確定后，有可能夏季發電低，而冬季又超發的問題。變槳距機組適合于額定風速以上風速較多的地區，這樣發電量的提高比較明顯。

有關風力發電機葉片數目的概念(風輪實度)。風力機葉片(在風向投影)的總面積與風通過風輪的面積(風輪掃掠面積)之比稱為實度(或稱實度比、容積比)。

從理論上及實際上來講：單葉片、雙葉片、三葉片---12葉片都是可行的，風輪實度的計算方法如下：S為每個葉片對風向的投影面積，R為風輪半徑，B為葉片個數，σ為實度σ＝BS/πR2；單葉片到三葉片的風輪實度比小，是最低實度風輪，12葉片的風輪實度比較高，屬于高實度風輪。

風輪葉片的數目與效率的關系不大，理論上將講：隨著葉片數量的增加，效率的潛力略有增加，相差不多；低實度少葉片風輪是不是讓絕大部分氣流漏掉了呢？也不是，因為低實度風力機(較少葉片數量)運轉速度較高，葉片線速度較風速高許多倍，可掃過大部分通過的氣流，沒經過葉片的僅是少部分，大部分通過的氣流都推動葉片運轉，大部分風能得到利用。選取多少葉片合適，國內外做了大量實驗，二、三、四葉片是風力發電機常用的選擇，用得最多的是三葉片。當然選擇三個葉片還有風力機結構強度、制造成本、噪音、外觀等原因

多葉片風輪的實度大，風能利用率相對低一些。但多葉片風輪也有優點，同樣直徑的風輪比少葉片風輪輸出力矩大得多，而且低風速起動能力很強，所以在農村抽水、碾磨中用得較多。在風速穩定的地區特別是低風速地區，根據不同用途，采用4至8個葉片的風力機有可能獲得較好的風能利用效果。

大型水平軸風力發電機(兆瓦級)多選擇2-3葉片數量的風輪配置；如目前最大的葉片長度為70米(5-6兆瓦風力發電機)，風輪的轉速較慢，約為數分鐘轉一圈。

目前的風輪直徑的極限為140-150米，葉片材料甚至使用了碳纖維，大型葉片根部的直徑甚至達到2米多，為了增加抗風強度，葉片根部的1/3段的翼型較為圓滾，犧牲了效率。

如果能再增加20％風輪的直徑，功率可達10兆瓦以上；發電成本能一步提高，現有的結構及材料強度已經不能支持，需要尋找新的結構才可以。

[發明內容]

結構特點的簡要表述及優點：