[發明專利]直葉片垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 202010138846.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN113357078B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 徐幼麟;詹勝
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D9/25;F03D7/06;F03D13/10;F03D80/00
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

1.一種直葉片垂直軸風力發電機，所述風力發電機的葉片的俯仰角能夠被調節，所述風力發電機包括對所述風力發電機的葉片的俯仰角進行調節的俯仰角控制單元，

所述俯仰角控制單元包括：

與所述葉片形成活動連接的連接機構；以及

安裝在所述葉片底端的導向機構，所述導向機構包括設置在所述葉片下方的控制環和控制軌道，所述控制環和控制軌道配合使得當所述葉片旋轉時所述葉片的俯仰角能夠被改變，

其中，所述控制軌道為具有變化極徑的環形軌道，所述控制軌道被固定在所述控制環上，并且所述控制環能夠以所述風力發電機的主軸線為中心旋轉，從而使所述控制環的方向與風的方向一致,并且，

其中，所述導向機構還包括控制桿，所述控制桿的一端安裝在所述葉片底端尾部，另一端經由所述控制軌道與所述控制環連接，使得所述葉片的俯仰角由于所述控制環的轉動而被相應地改變。

2.根據權利要求1所述的風力發電機，其中，所述連接機構包括：

與所述葉片的上端形成活動連接的第一連接件；以及

與所述葉片的下端形成活動連接的第二連接件，

其中，所述第一連接件與所述葉片的上端的活動連接并且所述第二連接件與所述葉片的下端的活動連接使得所述葉片能夠旋轉并允許所述葉片的俯仰角被調節。

3.根據權利要求2所述的風力發電機，其中所述第一連接件和所述第二連接件分別包括軸承和連接板。

4.根據權利要求1所述的風力發電機，其中，

所述控制環的形狀為盤狀，并且，

所述控制軌道具有矩形截面。

5.根據權利要求1所述的風力發電機，其中，所述控制桿的另一端安裝在所述控制軌道上，當所述控制桿沿所述控制軌道運行時，使得所述葉片的尾部通過所述連接機構左右擺動，以改變所述俯仰角。

6.根據權利要求5所述的風力發電機，其中，當所述控制桿沿所述控制軌道運行時，所述葉片的尾部繞著所述連接機構所包括的、葉片與葉片支撐結構之間的活動連接點左右擺動，以改變所述俯仰角。

7.根據權利要求5所述的風力發電機，其中，控制桿的所述另一端安裝有導輪，所述導輪夾在所述控制軌道的兩側，以在所述控制軌道上運行。

8.根據權利要求1所述的風力發電機，所述風力發電機還包括對所述葉片進行支撐的葉片支撐單元，所述葉片支撐單元包括主支撐機構，所述主支撐機構設置在風力發電機的主軸外部，并且被固定到建造在地面上的基座上。

9.根據權利要求8所述的風力發電機，其中，所述主軸通過多個滾動軸承設置在主支撐結構上，并且被所述多個滾動軸承支撐。

10.根據權利要求8所述的風力發電機，所述葉片支撐單元還包括葉片支撐機構，所述葉片支撐機構的一端固定到所述風力發電機的主軸上，另一端經由所述連接機構與所述葉片形成所述活動連接。

11.根據權利要求8所述的風力發電機，其中，所述葉片支撐單元還包括滾動件和滾動件配合件，所述滾動件設置在所述葉片的底端，滾動件配合件設置在地面之上，所述滾動件在滾動件配合件上滾動以實現所述葉片的旋轉,同時將葉片重量直接傳遞到地面上。

12.根據權利要求11所述的風力發電機，其中，所述俯仰角控制單元還包括定向構件，所述定向構件的一端設置為所述滾動件連接，所述定向構件的另一端與所述葉片支撐單元所包括的葉片支撐結構連接。

13.根據權利要求1所述的風力發電機，所述風力發電機還包括對風向控制單元，所述對風向控制單元被構造為能夠針對入流風的角度來將所述控制環旋轉到與所述入流風相對應的位置。

14.根據權利要求13所述的風力發電機，所述對風向控制單元包括感測機構、處理器和驅動機構，其中，

所述感測機構對入流風的角度進行感測，

所述處理器根據所述入流風的角度計算出所述控制環要被旋轉的旋轉角度，并且，所述驅動機構驅動所述控制環旋轉所計算出的旋轉角度。