[實用新型]一種可變葉片槳距角垂直軸風力機發電裝置

有效

• 申請號: 202022357104.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN213540614U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 阮晨冉;梁毅娟;王亭亭;趙曉青
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D7/06;F03D9/11
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其是涉及一種可變葉片槳距角垂直軸風力機發電裝置。該裝置包括：底座；垂直軸，所述垂直軸沿豎直方向設置于所述底座上；發電機，所述發電機包括定子和轉子，所述轉子旋轉連接于所述垂直軸上，所述定子設于所述轉子的外周，并轉子可相對于所述定子轉動；儲能器，所述儲能器連接于所述發電機，用于儲存所述發電機產生的電能；葉片，所述葉片沿豎直方向圍繞所述垂直軸的周向分布；變漿機構，連接于所述葉片和所述轉子，所述變槳機構可改變所述葉片的槳距角；通過控制變槳機構，不同風速條件下，根據優化計算結果，以實現葉片槳距角的變化。

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其是涉及一種可變葉片槳距角垂直軸風力機發電裝置。

背景技術

風能的清潔性、可再生性及其大規模應用技術的日益成熟，使風力發電日益成為了新能源領域中除核電外，最具開發前景的清潔發電方式。

風能發電基本原理大多利用風輪在風力的作用下旋轉，將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終驅動發電機將動能轉化為電能。實驗表明變槳垂直軸風力機具有良好的自啟動性能，且發電功率均高于定槳垂直軸風力機。

風能發電分為水平軸和垂直軸兩種，隨著科技的發展，人們認識到水平軸帶來的一些不利因素，而垂直軸風力發電機以其結構簡單、受風多向、環保、易于安裝和維修等優點，越來越受到人們的關注。

垂直軸風力機旋轉過程中，葉片攻角隨方位角不斷變化，不能維持在最佳攻角處，是其風能利用率低的主要原因。通過改變槳距角以達到調節攻角的目的是改善風力機風能利用率的主要途徑。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出可變葉片槳距角垂直軸風力機發電裝置，該裝置使用簡單，該裝置發電時，葉片可根據風速實時調整葉片槳距角，提高了發電效率。

為了達到上述目的，本實用新型的實施例提出了一種可變葉片槳距角垂直軸風力機發電裝置，包括：

底座；

垂直軸，所述垂直軸沿豎直方向設置于所述底座上；

發電機，所述發電機包括定子和轉子，所述轉子旋轉連接于所述垂直軸上，所述定子設于所述轉子的外周，并轉子可相對于所述定子轉動；

儲能器，所述儲能器連接于所述發電機，用于儲存所述發電機產生的電能；

葉片，所述葉片沿豎直方向圍繞所述垂直軸的周向分布；

變漿機構，連接于所述葉片和所述轉子，所述變槳機構可改變所述葉片的槳距角；

其特征在于，所述變槳機構包括：

導向板，所述導向板固定連接于所述垂直軸的頂端，所述導向板上開設有導向槽；

第一連接桿，所述第一連接桿一端固定連接于所述轉子，另一端鉸接與所述葉片；

第二連接桿，所述第二連接桿一端活動連接于所述導向槽，另一端固定連接于所述葉片；

其中，所述導向槽的傾斜角為γ，所述第一連接桿的長度為b，所述第一連接桿和所述第二連接桿位于所述葉片上的連接點的距離為c，所述第二連接桿的長度為d，所述導向槽的長度為a，并且滿足：

優選地，所述葉片采用對稱翼垂直軸風輪葉片翼型NACA0015。

優選地，在所述λ＝2下，取所述a＝45mm。

優選地，于，所述葉片為5個，所述導向槽為5個。

優選地，所述第二連接桿上位于連接所述導向槽的一端固定連接有導向柱，所述導向柱插設連接于所述導向槽內。