[發明專利]風力發電機

在審

• 申請號: 202310293914.0
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116181580A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 李保華;孫雪;代元軍;劉雄飛;溫彩鳳;王聰;石坤舉
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D1/06;F03D7/02;F03D17/00;F03D13/20
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明涉及一種風力發電機，包括風輪、偏心架、尾舵桿和尾舵；風輪通過偏心架安裝在支撐塔架上；尾舵桿一端通過偏轉機構與風輪連接，尾舵桿可繞偏轉機構的斜鉸軸偏轉，且常態下尾舵桿與風輪位于同一軸向；尾舵與尾舵桿的遠離風輪的一端連接，尾舵包括曲柄機構和兩個尾舵板；曲柄機構具有一個驅動端和兩個執行端，兩個執行端分別連接兩個尾舵板，驅動端用于對兩個執行端進行驅動，從而使尾舵板偏轉并改變尾舵的受風面積。該風力發電機能夠根據風速大小對風輪的偏轉進行不同方式的控制，從而使得風力發電機風電轉換效率更高，運行更穩定。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，特別是涉及一種風力發電機。

背景技術

風力發電機是將風能轉換為機械功，通過機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。風力發電機一般由葉片、風輪、導流罩、發電機殼體、尾舵、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成，風力發電機的工作原理比較簡單，即風輪在風力的作用下旋轉，并把風的動能轉變為風輪的機械能，發電機在風輪軸的帶動下進行旋轉發電。

目前大型風力發電機多采用主動變槳距進行大風限速，而小型風力機的大風限速方式卻不斷趨于多樣化，包括空氣動力控制、電磁控制等方式。其中空氣動力控制包括風輪側偏、上仰及失速控制，電磁控制包括電磁剎車等。

首先，對于小型無尾舵風力機來說，因其現有的調速和調向系統存在一些嚴重問題，從而導致事故或故障頻繁發生。如大風速時，風輪不能及時偏轉限速，使得風輪長時間工作在超速旋轉狀態下，致使風力機工作穩定性變差。其次，現有的小型無尾舵風力機的尾舵偏轉裝置以及形狀缺乏靈敏的風向判斷能力，導致尾舵不能及時偏轉，風輪不能充分接觸風流，給風力機的安全性帶來影響。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種風力發電機，能夠根據風速大小對風輪的偏轉進行不同方式的控制，從而使得風力發電機風電轉換效率更高，運行更穩定。

一種風力發電機，包括：

風輪；

偏心架，所述風輪通過所述偏心架安裝在支撐塔架上；

尾舵桿，一端通過偏轉機構與所述風輪連接，所述尾舵桿可繞所述偏轉機構的斜鉸軸偏轉，且常態下所述尾舵桿與所述風輪位于同一軸向；

尾舵，與所述尾舵桿的遠離所述風輪的一端連接，所述尾舵包括曲柄機構和兩個尾舵板；所述曲柄機構具有一個驅動端和兩個執行端，兩個所述執行端分別連接兩個尾舵板，所述驅動端用于對兩個執行端進行驅動，從而使尾舵板偏轉并改變尾舵的受風面積。

在其中一個實施例中，所述尾舵還包括：

安裝架，與所述尾舵桿的遠離所述風輪的一端連接，所述安裝架上安裝有風速傳感器；

控制器，與所述風速傳感器電連接；

驅動電機，與所述控制器電連接；

所述曲柄機構的驅動端與所述驅動電機的驅動軸傳動連接。

在其中一個實施例中，兩個所述尾舵板通過轉軸轉動安裝在所述安裝架上，所述曲柄機構的兩個執行端分別與兩個所述轉軸傳動連接。

在其中一個實施例中，兩個所述轉軸轉動方向相反。

在其中一個實施例中，所述曲柄機構包括：

固定架，固定在所述安裝架內，所述固定架頂面開設有第二滑槽，所述固定架朝向所述尾舵桿的一端開設有第三滑槽，所述第三滑槽與所述第二滑槽連通；

擺動桿，一端轉動安裝于所述安裝架內，另一端穿過所述第三滑槽位于所述第二滑槽內；

第一連桿，通過第二滑塊滑動安裝在所述第二滑槽內，并與所述擺動桿的位于所述第二滑槽內的一端轉動連接；