[發明專利]旋轉半徑自動可調的豎軸式風力發電機

在審

• 申請號: 201810264627.6
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108488034A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 陳雪梅
• 申請（專利權）人: 邵陽學院
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D7/06;F03D9/11;H02S10/12
• 代理公司: 長沙智德知識產權代理事務所(普通合伙) 43207
• 代理人: 陳銘浩

本發明公開一種旋轉半徑自動可調的風力發電機，其包括葉片、中樞軸、連接桿、風速測量裝置和調節裝置；調節裝置包括雙向氣缸、伸縮桿、調整桿、第一滑塊和第二滑塊；葉片和中樞軸均豎直設置，且葉片繞中樞軸旋轉；葉片與伸縮桿一端鉸接，伸縮桿另一端通過第一滑塊與連接桿相連，連接桿一端通過輪轂與中樞軸相連；風速測量裝置與雙向氣缸相連。本發明提出的技術方案通過雙向氣缸推動第二滑塊沿中樞軸滑動，帶動與第二滑塊鉸接的調整桿沿中樞軸移動以及繞鉸接點的轉動，與調整桿連接的伸縮桿隨之沿連接桿上的凹槽平移，實現擴大及縮小葉片旋轉半徑，達到擴大風能資源的利用范圍以及使風力發電機發電功率維持在穩定范圍內的效果。

技術領域

本發明涉及風力發電機技術領域，具體涉及一種旋轉半徑自動可調的豎軸式風力發電機。

背景技術

豎軸風力發電機葉片的旋轉半徑是葉片到其旋轉中心的半徑值，目前豎軸風力發電機葉片的旋轉半徑在設計時便已根據額定風速、切出風速及風力發電機的額定功率確定，不可調節。在日常運行過程中，風力發電機的輸出功率與葉片的實際旋轉半徑及實際風速呈正相關，然而實際風速常常與額定風速、切出風速有很大差異。當實際風速低于額定風速時，當前的旋轉半徑提供的風力發電機的啟動扭矩使豎軸風力發電機啟動困難，造成風能資源浪費嚴重。當實際風速介于額定風速和切出風速之間的時候，受電機容量等因素的限制需要將風力發電機的輸出功率穩定在其額定功率附近，而現有結構無法根據實際風速來適應性地調節葉片的旋轉半徑，進而導致風力發電機的輸出功率與其額定功率偏差較大，這樣就會對電網產生較大的沖擊。

因而現有的豎軸風力發電機存在因旋轉半徑不可調而導致當實際風速介于額定風速和切出風速之間時風力發電機發電功率不穩定，以及在實際風速低于額定風速時風能資源浪費嚴重的問題。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種旋轉半徑自動可調的豎軸式風力發電機，旨在解決現有的豎軸風力發電機存在因旋轉半徑不可調而導致當實際風速介于額定風速和切出風速之間時風力發電機發電功率不穩定，以及在實際風速低于額定風速時風能資源浪費嚴重的問題。

為實現上述目的，本發明提出的一種旋轉半徑自動可調的豎軸式風力發電機，包括葉片、中樞軸、輪轂、連接桿、三角形加強板、風速測量裝置和調節裝置；所述葉片和所述中樞軸均豎直設置，所述輪轂設置在所述中樞軸的兩端，且關于所述葉片的中垂面對稱；所述連接桿與所述中樞軸垂直設置，所述連接桿的一端與所述輪轂固定，另一端設置有凹槽，所述凹槽沿所述連接桿的桿長方向設置且朝所述連接桿遠離所述中樞軸的一端的端面開放；若干所述連接桿繞所述中樞軸均勻設置，且沿所述葉片中垂面上下對稱的設置兩層；所述調節裝置包括雙向氣缸、伸縮桿、調整桿、加強桿、第一滑塊和第二滑塊；若干所述伸縮桿的一端與若干所述葉片分別一一對應相連，另一端與若干所述第一滑塊分別一一對應固定；若干所述第一滑塊可移動地一一對應的卡設在所述凹槽內；所述伸縮桿沿其桿長方向移動；所述雙向氣缸設置在所述中樞軸上且所述雙向氣缸的中心與所述葉片的中垂面重合；所述第二滑塊包括兩個設置有半圓形槽的滑塊，兩個所述滑塊的半圓形槽相對設置并通過螺栓固定組成一個含軸孔的所述第二滑塊，所述軸孔與所述中樞軸的直徑一致；所述第二滑塊通過所述軸孔套設在所述中樞軸上；兩個所述第二滑塊對稱設置在所述雙向氣缸的兩側，且與所述雙向氣缸的頂出桿一一對應相連；若干所述調整桿包括第一端和第二端，若干所述調整桿的所述第一端與若干所述第一滑塊分別一一對應鉸接，且可在所述伸縮桿和所述中樞軸形成的平面上繞鉸接點轉動；若干所述調整桿的所述第二端與和所述調整桿位于同一側的所述第二滑塊鉸接；所述調整桿與所述中樞軸的夾角最小為30°，最大為80°；上下相對應的所述伸縮桿之間設置所述加強桿，所述加強桿設置在所述伸縮桿上并靠近所述伸縮桿和所述第一滑塊的連接處；所述連接桿與所述輪轂相連處設置三角形加強板，所述三角形加強板的兩直角邊與所述連接桿、所述中樞軸分別相連；所述風速測量裝置設置在所中樞軸遠離地面的一端，且與所述雙向氣缸相連。