CN104389739A - 新型风叶后置型风电机组 - Google Patents

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Abstract

一种新型风叶后置型风电机组，其包括：一风叶组件；一发电机组，所述的风叶组件连接于所述发电机组；一用于安装固定所述发电机组的支撑装置；一立柱，所述的立柱连接于所述支撑装置的下方；其中，所述的发电机组外部套装有一端部为弧面锥形的导流罩，所述立柱包括一中轴杆，一套装于所述中轴杆外部的一导流件，并且所述的发电机组位于风叶组件的前方。本发明的新型风叶后置型风电机组能够适应高低风速，风能利用效率高，并且其立柱结构可有效减小风力的损害，防止震颤，使用寿命更长，稳定性更高。

Description

新型风叶后置型风电机组
技术领域
本发明涉及风能发电技术领域，尤其涉及一种风叶在后，风叶在前的新型风叶后置型风电机组。
背景技术
随着世界人口的不断膨胀，自然资源快速被消耗，特别是对于一些不可再生的自然资源利用，但资源有限，而人类的需求却不断扩大。在资源领域，能源越来越受到人们的重视，特别是一些新能源，可重复使用，节能环保的绿色能源，例如风能，水能，核能，以及页岩气等等。其中风能的利用比较早，但是目前对于风能的利用仍然存在很多技术难题并未解决。例如现有技术中，风电机组存在一下问题：①风机立柱或塔架产生的涡流使风叶振颤，如发生共振将使风叶断裂。②立柱和塔架后面的涡流，造成风机发电效率降低并有噪声。③原有的水平轴风叶后置形，低风速不能启动，高风速又要刹车，浪费了高低风速资源。④刹车机构有磨损和故障，在大风时可能会烧坏电机或甩断风叶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型风叶后置型风电机组，用于解决现有技术中风电机组，风能利用效率低，立柱容易损坏的问题。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：
本发明的一种新型风叶后置型风电机组，其包括：一风叶组件；一发电机组，所述的风叶组件连接于所述发电机组；一用于安装固定所述发电机组的支撑装置；一立柱，所述的立柱连接于所述支撑装置的下方；其中，所述的发电机组外部套装有一端部为弧面锥形的导流罩，所述的立柱包括一中轴杆，一套装于所述中轴杆外部的一导流件，并且所述的发电机组位于风叶组件的前方。
其中，所述的风叶组件包括两片或多片风叶，所述的风叶包括：一中部呈凹槽状的底壁，一连接于所述底壁周缘的顶板，其中所述的顶板上设有一进风口，所述的底壁上设有多个喷流孔。
其中，所述的导流罩为一硬质壳体，其中所述壳体的前端端部呈弧面椎体状。
其中，所述的发电机组包括：发电机以及一用于提高低风速时发电机旋转速度的转速倍增机构。
其中，所述的立柱的中轴杆外部的导流件的横截面呈椭圆形。
其中，所述的横截面为椭圆形的导流件的长轴朝向与发电机组的导流罩长度方向相同。
其中，还包括一电杆，所述的电杆连接于所述的立柱，并且所述的立柱可绕所述的电杆轴向任意旋转。
其中，所述的发电机外壳的迎风面呈狭长的弧面椎体状。
其中，所述的立柱中部的中轴杆为一无缝钢管。
其中，所述的风叶组件的风叶所在的平面与立柱的轴心线之间的线面角小于90度。
与现有技术相比，本发明的一种新型风叶后置型风电机组具有以下优点：①风叶做成两层并有喷流孔，强度高不振颤。②将发电机直径做小，机身加长，迎风面做成潜艇形的流线体，最大限度的减少风阻和产生涡流。③与风叶运动半径相等的立柱改用直径小壁很厚的无缝钢管，管外设一对军舰形流线体外壳，最大限度的减小风阻和涡流。④一般风机都有尾翼，有时尾翼损坏或振颤影响发电效率，本发明取消尾翼。⑤风机内部设计有转速倍增机构，使发电机在低风速时也能高速运转发电。⑥取消刹车机构，不会造成烧坏电机、甩断风叶停机维修等故障。
附图说明
图1为本发明的一种新型风叶后置型风电机组的侧视图；
图2为本发明的一种新型风叶后置型风电机组的立柱部分横截面示意图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
请参阅图1和附图2，本发明一种实施例的一种新型风叶后置型风电机组，其包括：一风叶组件1；一发电机组2，所述的风叶组件1连接于所述发电机组2；一用于安装固定所述发电机组2的支撑装置4；一立柱5，所述的立柱5连接于所述支撑装置4的下方；其中，所述的发电机组2外部套装有一端部为弧面锥形的导流罩3，所述的立柱5包括一中轴杆51，一套装于所述中轴杆51外部的一导流件52，并且所述的发电机组2位于风叶组件1的前方。
进一步的，所述的风叶组件1包括两片或多片风叶，所述的风叶包括：一中部呈凹槽状的底壁，一连接于所述底壁周缘的顶板，其中所述的顶板上设有一进风口，所述的底壁上设有多个喷流孔。其中所述的中部呈凹槽状的底壁呈柳叶或桃叶状，其中部的凹槽为了收集风力，从而实现在风力较小时，本发明的风电机组也可以启动工作。为了增加风力的收集作用以及正确引导风力的推动作用方向，所述的底壁周缘还固定连接有一顶板，并且顶板与底壁之间设有一进风口。当风电机组处于自然风较大时，为了实现风力动力作用于阻力作用平衡，从而保证风叶不被强风力损坏，在所述底壁上与顶板同侧处设有多个喷流孔，当风力较大时，部分风力从喷流孔流出，当风力的推力与风叶背部的涡流以及喷流孔流出的风力之间处于平衡时，此时风叶组件呈匀速定速运转，不会随风力的增强而变大。一方面保证了风力的最大效率的利用，另一方面可靠的保护了风电机组不被损坏。
参阅附图1，所述的导流罩3包括一壳体，其中所述壳体的前端端部呈弧面椎体状31。如上所述，在本实施例中假设风向自左向右吹向该风电机组，由于发电机组2位于所述风叶组件1的前方(这里所述的前方是指，发电机组处于迎风面，风力先作用于发电机组然后才作用于风叶组件，即所谓的风叶后置型)。因此将导流罩的左侧端部设计成弧面椎体状，减少阻力，同时也减小风力对立柱的损害，整个导流罩呈潜艇型。
进一步的，所述的发电机组2包括：一发电机以及一用于提高低风速时发电机旋转速度的转速倍增机构，所述的转速倍增机构连接于所述的发电机，当风速较小时，转速倍增机构将风叶传递过来的转速进行一次放大，从而使发电机启动发电。
参阅附图2，所述的立柱5的中轴杆51外部的导流件52的横截面呈椭圆形。即整个导流件52呈条状，其主体呈扁体状。这种设计是为了防止风力对立柱的损害作用，当风吹向立柱表面时，其自身的椭圆形外壁对风力进行导流，从而减小正面接触力，保护立柱，防止颤抖带来的不利作用。
进一步的，所述的横截面为椭圆形的导流件52的长轴朝向与发电机组2的导流罩3长度方向相同。
参阅附图1，本发明的新型风叶后置型风电机组还包括一电杆6，所述的电杆6连接于所述的立柱5，并且所述的立柱5可绕所述的电杆6轴向任意旋转。这种旋转设计是为了使整个风电机组可按照自然风向自动调整迎风面，更好的利用风力。
更具体的，所述的发电机外壳的迎风面呈狭长的弧面椎体状。
更具体的，所述的立柱5中部的中轴杆52为一无缝钢管。
参阅附图1，本实施例中的新型风叶后置型风电机组各组件的安装过程为：所述的风叶组件1的风叶11所在的平面与立柱5的轴心线之间的线面角小于90度。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型风叶后置型风电机组，其特征在于，包括：一风叶组件；一发电机组，所述的风叶组件连接于所述发电机组；一用于安装固定所述发电机组的支撑装置；一立柱，所述的立柱连接于所述支撑装置的下方；其中，所述的发电机组外部套装有一端部为弧面锥形的导流罩，所述的立柱包括一中轴杆，一套装于所述中轴杆外部的一导流件，并且所述的发电机组位于风叶组件的前方。
2.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的风叶组件包括两片或多片风叶，所述的风叶包括：一中部呈凹槽状的底壁，一连接于所述底壁周缘的顶板，其中所述的顶板上设有一进风口，所述的底壁上设有多个喷流孔。
3.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的导流罩为一硬质壳体，其中所述壳体的前端端部呈弧面椎体状。
4.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的发电机组包括：发电机以及一用于提高低风速时发电机旋转速度的转速倍增机构。
5.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的立柱的中轴杆外部的导流件的横截面呈椭圆形。
6.如权利要求5所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的横截面为椭圆形的导流件的长轴朝向与发电机组的导流罩长度方向相同。
7.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，还包括一电杆，所述的电杆连接于所述的立柱，并且所述的立柱可绕所述的电杆轴向任意旋转。
8.如权利要求4所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的发电机外壳的迎风面呈狭长的弧面椎体状。
9.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的立柱中部的中轴杆为一无缝钢管。
10.如权利要求1所述的新型风叶后置型风电机组，其特征在于，所述的风叶组件的风叶所在的平面与立柱的轴心线之间的线面角小于90度。
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