[發明專利]一種平面式樹形風機結構

在審

• 申請號: 202011018706.2
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112049757A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 姜宜辰;劉世杰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D3/02;F03D3/06;F03D7/06;F03D13/20
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠;花向陽

一種平面式樹形風機結構，屬于風力發電技術領域。該風機結構包括風機座、風機立柱、風機架、蝸輪蝸桿機構和控制器。平臺套筒設置在三個風機平臺的中心處，風機立柱與平臺套筒為轉動連接，采用蝸輪蝸桿機構驅動旋轉的風機立柱的上部設有風機架，在風機架上設置多個葉輪。風輪軸的一端與固定在風機架上的發電機連接，另一端與固定在風機架上的軸承連接。該風機結構能夠克服風力發電機輸出轉速不穩定、風能轉化效率低及由于臺風等強氣流天氣所造成的風力發電機轉速過快等問題，既能夠高效率的將風能轉化成電能，又可以解決發電機由于極端天氣下轉速過快導致損壞的問題，使得海上浮式風力發電機在運行過程中更安全和可靠，且增加其風能轉化的效率。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，具體涉及一種平面式樹形風機結構。

背景技術

風力發電機在工作時易遇到極端天氣情況，風力發電機轉速不穩定，導致風力發電機的運作性、安全性和使用壽命降低。為了減少風機轉速不穩定、風能利用效率低以及因極端天氣情況造成風機運轉及結構安全的不利影響，各類風機結構設計應運而生。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，本申請提供一種平面式樹形風機結構，以提高風機運行效率及安全性。

本發明采用的技術方案如下：一種平面式樹形風機結構，風機結構包括風機座、風機立柱、風機架、蝸輪蝸桿機構和控制器，所述風機座采用平臺桁架連接平臺套筒和三個風機平臺，平臺套筒設置在三個風機平臺的中心處；所述風機立柱與平臺套筒為轉動連接，采用蝸輪蝸桿機構驅動旋轉的風機立柱的下端與平臺套筒中的軸承相配合，風機立柱的上部設有風機架，在風機架上設置多個葉輪，葉輪包含葉片和風輪軸，多個葉片通過等長的支桿與風輪軸固定連接，風輪軸的一端與固定在風機架上的發電機連接，另一端與固定在風機架上的軸承連接；所述風機架上設有迎風的風速傳感器，在風速大于等于17.2-20.7m/s時，風速傳感器的信號傳送給控制器，控制器控制蝸輪蝸桿機構的電機繼電器讓電機正轉，使風機架的迎風角變小；在風速小于17.2-20.7m/s時，風速傳感器的信號傳送給控制器，控制器控制蝸輪蝸桿機構的電機繼電器讓電機反轉，使風機架的迎風角變大。

所述風機架采用水平風機架，水平風機架上的水平葉輪以風機立柱為中心軸呈水平對稱分布在水平框側桿與水平框底桿構成的水平框架內，水平風機架上水平設置水平葉輪，一個水平葉輪包含水平葉輪軸、水平葉輪發電機和水平葉片，水平葉輪軸一端通過水平葉輪發電機連接在風機立柱上，其另一端轉動連接在水平框側桿上；水平風機架下部設置水平框第一支撐桿和水平框第二支撐桿，水平框第一支撐桿的一端固定連接在風機立柱上，另一端固定連接水平框底桿的中部；水平框第二支撐桿的一端固定連接在風機立柱上，另一端固定連接水平框底桿的外端部；

所述風機架采用垂直風機架，垂直風機架上的立框上橫桿、立框側桿與立框下橫桿構成垂直框架，垂直框架以風機立柱為中心軸對稱設置，垂直框架中垂直分布有垂直葉輪，一個垂直葉輪包括垂直葉輪軸、垂直葉輪發電機和垂直葉片，垂直葉輪軸的一端轉動連接在立框上橫桿上，另一端通過垂直葉輪發電機連接在立框下橫桿上；垂直風機架下部設置立框第一支撐桿和立框第二支撐桿，立框第一支撐桿的一端固定連接在風機立柱，另一端固定連接在立框下橫桿的中部，立框第二支撐桿的一端固定連接在風機立柱上，另一端固定連接在立框下橫桿的外端部；

所述風機架采用傾斜風機架，傾斜風機架上的斜框上橫桿、斜框側桿、斜框支撐桿構成傾斜框架，傾斜框架以風機立柱為中心軸對稱設置，傾斜框架中傾斜設置傾斜葉輪，傾斜葉輪與水平面的夾角為0-30度；一個傾斜葉輪包含傾斜葉輪軸、傾斜葉輪發電機和傾斜葉片，傾斜葉輪軸的一端轉動連接在風機立柱上，另一端通過傾斜葉輪發電機連接在斜框側桿上；傾斜風機架中還設置斜框下橫桿，斜框下橫桿的一端固定連接在風機立柱上，其另一端固定連接在斜框支撐桿的中部。