[發明專利]實時變槳風輪及垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201810201899.1
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108374756B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 王偉民;李崢嶸;屈朝峰
• 申請（專利權）人: 王偉民
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 陳治位

1.實時變槳風輪，包括風輪支架、風槳和風槳轉軸，至少三個所述風槳圓周均勻設于所述風輪支架上，其特征在于，每一所述風槳通過所述風槳轉軸轉動地連接在所述風輪支架上，所述實時變槳風輪還包括：

驅動裝置，所述驅動裝置驅動所述風槳轉動；

傳感裝置，所述傳感裝置用于感測風環境及所述實時變槳風輪的轉動情況；以及

控制器，所述傳感裝置和所述驅動裝置分別與所述控制器電性連接，所述控制器根據所述傳感裝置所檢測到的參數控制所述驅動裝置工作；

所述驅動裝置驅動在迎風半周上的所述風槳的迎風面積大于所述驅動裝置驅動在逆風半周上的所述風槳的逆風面積；

所述傳感裝置還包括測風單元和風輪轉速檢測單元；

所述測風單元用于測量風速，當所述測風單元所測得的風速超過所述控制器中預設的額定風速，所述實時變槳風輪每轉動α°，所述控制器控制所述驅動裝置驅動所述風槳同向轉動α°/2-m°；

所述風輪轉速檢測單元用于檢測所述實時變槳風輪的加速度，當所述風輪檢測單元檢測到所述實時變槳風輪的加速度為0時，所述實時變槳風輪轉動α°時，所述控制器控制所述驅動裝置驅動所述風槳同向轉動α°/2。

2.根據權利要求1所述的實時變槳風輪，其特征在于，所述傳感裝置還包括風輪方位角檢測單元，所述測風單元還用于檢測風向、風速，所述風輪方位角檢測單元用于檢測所述實時變槳風輪的轉向；

所述控制器根據風向和風輪的轉向來判斷所述實時變槳風輪的迎風半周和逆風半周。

3.根據權利要求2所述的實時變槳風輪，其特征在于，所述傳感裝置還包括風槳角檢測單元，所述風槳角檢測單元用于檢測所述風槳相對于所述風槳轉軸和所述風輪支架的轉軸所構成的平面的轉角；

所述風槳轉軸和所述風輪支架轉軸所構成的平面垂直于風向時，在迎風半周上，所述風槳與風向垂直，在逆風半周上，所述風槳與風向平行；

所述實時變槳風輪由迎風半周向逆風半周轉動時，所述風槳的迎風面積減小，所述實時變槳風輪由逆風半周向迎風半周轉動時，所述風槳的迎風面積增大。

4.根據權利要求3所述的實時變槳風輪，其特征在于，所述風輪方位角檢測單元檢測到所述實時變槳風輪轉動α°時，所述控制器控制所述驅動裝置驅動所述風槳同向轉動α°/2。

5.根據權利要求4所述的實時變槳風輪，其特征在于，當所述測風單元所測得的風速達到或超過所述控制器中預設的超載風速時，所述控制器控制所述驅動裝置驅動每一所述風槳平行于風向。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的實時變槳風輪，其特征在于，所述風輪支架包括同軸設置的風輪軸和輪轂，所述風槳轉軸與所述風槳固定，每一所述風槳轉軸連接有一驅動裝置；

所述風輪軸上設有導電滑環，所述導電滑環將所述控制器與每一所述驅動裝置電性連接，所述導電滑環將所述控制器與設于所述輪轂上的傳感裝置電性連接。

7.根據權利要求6所述的實時變槳風輪，其特征在于，所述輪轂包括至少兩個輪轂圈，所述輪轂圈之間設有若干豎向支撐桿，相鄰的所述豎向支撐桿之間設有剪刀支撐桿；

每個所述輪轂圈上設有由軸心向外輻射的若干水平支撐桿，在同一豎直位置上的所述水平支撐桿的豎直方向上，轉動地連接有一所述風槳轉軸，所述風槳轉軸與所述風槳固定。

8.垂直軸風力發電機，其特征在于，所述垂直軸風力發電機還包括如權利要求1-7中任一項所述的實時變槳風輪，所述垂直軸風力發電機還包括支撐地輪和支撐軌道，所述支撐軌道位置固定，所述支撐地輪設于所述風輪支架上，所述風輪支架在轉動時帶動所述支撐地輪在所述支撐軌道上滾動。

9.根據權利要求8所述的垂直軸風力發電機，其特征在于，所述垂直軸風力發電機還包括發電機，所述風輪支架上同軸地設有環形齒圈，所述發電機的輸入軸上設有與所述環形齒圈嚙合的取力齒輪。