CN102878012B - 风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置 - Google Patents

风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，具体是在风叶(1)稍后位置的发电机机壳上，以发电机机轴为中心对称地以铰链(9)连接两块增量板(201、202)，增量板与机壳之间还分别设置有抵板弹簧(1101、1102)。在正常情况下抵板弹簧的张力使增量板呈平展状态，流经风叶后的风沿着板壁呈放射状向四周扩散，增大了风叶上的受风面积，提高了发电机转速。同时，抵板弹簧(1101、1102)保证了在增量板受到强风的作用力时，自动从平展状态改变为向后靠的倾斜状态，风力增量作用消失，风叶转速减缓，保障了风力发电机的安全运行，本发明属于机械结构，制造和维护成本低，稳定性强，安全系数高。

Description

风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置
技术领域
本发明涉及的是风力发电机，尤其是一种应用于风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置。
背景技术
风力发电，是永不枯竭的无污染可再生清洁能源，全球瞩目。地球上可利用的风能为2×107mw，是全世界每年燃烧煤所获得的能量总和的3倍，是可开发利用的水能总量的10倍。因此，风力发电机的相关研发是每个国家的重点项目之一。
中国疆土辽阔，海岸线绵长，风力资源丰富，风能利用的潜力巨大，陆地和海上风能的可开发装机总容量达到7～12亿kw甚至25亿kw以上。因此，风电具有雄厚的资源基础，是中国未来能源结构的重要组成部分。
风力发电是利用风力作用，使风车叶片旋转并带动发电机转子旋转产生电流的过程，也就是将风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，因此，风速对风力发电是关键性的问题，风速太小，推动不了风叶旋转，无法发电，稍大一点的风速，风叶转速又太低，发电量极小；然而风力太大，风速过快又容易产生失速现象，摧毁发电机。我国目前的风车技术只能在风速3m/s——20m/s之间才能发电，但发电量相当微弱，远远低于装机容量。我们知道，风力发电机的转化功率＝转速×转矩，可见风速越高，发电量越大。因此，如何让风叶在弱风中获得较高的转速，是提高发电机装机容量内满负荷有效做功的重点研究课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风力发电机的弱风启动、提速和大风减速装置，可在弱风时启动风叶旋转，提高风叶转速，增大发电量。
为实现所述目的，本发明所采取的技术方案是：在风叶后的发电机机壳上安装增量板。具体是在风叶稍后位置的发电机机壳上，以发电机机轴为中心对称地以铰链连接两块增量板，增量板与机壳之间还设置有抵板弹簧。
在上述技术方案给出的结构中，当流经风叶后继续向发电机后方运动的风受到增量板的阻挡时，沿着平展状态下增量板的板壁呈放射状向四周扩散。由于增量板距离风叶较近，该向四周扩散的风就会呈放射状作用于风叶，直至到达整个增量板直径范围内的风叶叶体，增大了风作用在风叶上的受力面积，形成了大量的有效风量，提高了发电机转速，实现了本发明弱风启动提速的技术目的。
增量板与机壳之间以铰链连接，增量板与机壳之间还有一个抵板弹簧。在正常情况下抵板弹簧抵在增量板上，弹簧张力保障了增量板的平展状态，当风力过大，超过设置的弹簧张力时，弹簧受到压缩，给增量板让出了向后倾斜的空间距离，增量板就由正常情况下的垂直平展状态向后倾斜形成夹角，拉大了增量板与风叶的距离，让风快速通过，风力越大，增量板向后靠的力越大，夹角也越大，解除了增量板的提速作用，释放了风的能量，因此，抵板弹簧事实上起到了大风保护的技术效果。
所述两块增量板在平展状态下整体为圆形、方形或多边形，板面可以是平面或波纹面。
所述增量板距离风叶的直线距离为15-30cm为佳，太远会消弱回风与风叶的有效接触，太近则有一定的安全隐患。
在大风情况下，由于倾斜后的增量板减弱了正面迎风的角度，受到的风力自然就会降低，因此，在增量板的外缘有一个向前弯曲或折起的边，用来增大对风的兜力，形成足够的后坐力抵制弹簧的张力，加大风叶与增量板直接的夹角，进一步释放风能。
与现有技术相比，本发明提供的增量板可将流经风叶后继续向发电机后方运动的风进行阻挡，迫使其沿着板壁呈放射状向四周扩散，继而作用于风叶，直至到达整个增量板直径范围内的风叶叶体，增大了风作用在风叶上的受力面积，形成了大量的有效风量，提高了发电机转速。同时，增量板后的抵板弹簧保证了在增量板受到强风的作用力时，自动从平展状态改变为向后靠的倾斜状态，风力增量作用消失，风叶转速减缓，保障了风力发电机的安全运行，本发明属于机械结构，制造和维护成本低，稳定性强，安全系数高。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明所述增量板结构图。
图2是抵板弹簧安装位置示意图。
具体实施方式
如图1所示，在风叶1稍后大约15～30cm处的发电机机壳的前端，以发电机机轴为中心对称安装两块增量板201和202，该增量板由铰链9活动连接在发电机机壳上。结构图清晰地说明了当流经三个风叶1后继续向发电机后方运动的风受到增量板201、202的阻挡时，沿着平展状态(注：平展状态是增量板在弱风量和非危险风量气候条件下的工作状态)下态)下增量板的板壁呈放射状向四周扩散。由于增量板201、202距离风叶1较近，该向四周扩散的风就会呈放射状作用于风叶，直至到达整个增量板直径范围内的风叶叶体，增大了风作用在风叶上的受力面积，形成了大量的有效风量，提高了发电机转速，实现了本发明弱风启动提速的技术目的。
如向下箭头所示，在大风情况下，由于倾斜后的增量板减弱了正面迎风的角度，受到的风力自然就会降低，因此，在增量板的外缘有一个向前弯曲或折起的边12，用来增大对风的兜力，形成足够的后坐力抵制弹簧的张力，加大风叶与增量板直接的夹角，进一步释放风能。
如图2所示，增量板与机壳之间还设置有抵板弹簧1101和1102。当风量过大，作用在增量板上的力大于支撑在增量板和机壳之间的抵板弹簧1101和1102的支撑张力时，增量板即改平展状态而通过连接铰链9的转动向后倾斜形成夹角，就解除了平展状态下的增量作用。风力越大，增量板向后靠的力越大，增量板与风叶形成的夹角也就越大，利于风快速通过，规避了因大风失速导致发电机转速过快造成的机器损坏，保障了风力发电机的安全运行。随着大风风量的逐渐减弱，弱到小于张力弹簧1101和1102的设定张力时，弹簧就会将增量板重新推回到平展状态，继续它增大风叶有效风量的正常工作状态。

Claims (5)

1.一种风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，包括发电机机壳和风叶(1)，其特征在于：在风叶(1)稍后位置的发电机机壳上，以发电机机轴为中心对称地以铰链(9)连接两块增量板(201、202)，增量板与机壳之间还分别设置有抵板弹簧(1101、1102)。
2.根据权利要求1所述的风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，其特征在于：所述增量板的外缘有一个向前弯曲或折起的边(12)。
3.根据权利要求1所述的风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，其特征在于：增量板(201、202)在平展状态下整体组合为圆形或方形。
4.根据权利要求3所述的风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，其特征在于：增量板(201、202)的板面为平面或波纹面。
5.根据权利要求1所述的风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置，其特征在于：增量板(201、202)距离风叶的直线距离为15-30cm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107905951A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 燕山大学 多摆桨机构自适应风力发电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178518A (en) * 1990-05-14 1993-01-12 Carter Sr J Warne Free-yaw, free-pitch wind-driven electric generator apparatus
CN2353919Y (zh) * 1997-06-09 1999-12-15 荆化 磁助风动转轮发电站
CN1295192A (zh) * 2000-12-21 2001-05-16 卢子清 超低速风力发电机
CN203009157U (zh) * 2012-09-14 2013-06-19 安徽华科风电新能源科技有限公司 风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001263219A (ja) * 2000-03-14 2001-09-26 Yoshio Kinoshita 強制風力発電機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178518A (en) * 1990-05-14 1993-01-12 Carter Sr J Warne Free-yaw, free-pitch wind-driven electric generator apparatus
CN2353919Y (zh) * 1997-06-09 1999-12-15 荆化 磁助风动转轮发电站
CN1295192A (zh) * 2000-12-21 2001-05-16 卢子清 超低速风力发电机
CN203009157U (zh) * 2012-09-14 2013-06-19 安徽华科风电新能源科技有限公司 风力发电机上的弱风启动、提速和大风减速装置

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