一种风帆式风力发电机组的制作方法
【专利摘要】一种风帆式风力发电机组，包括发电机本体，所述发电机本体的轴联杆上安装有风帆装置。所述风帆装置包括支撑杆，所述支撑杆的上部和下部装有缓冲装置，靠近外端处装有转动装置，所述转动装置内插有转动轴，所述转动轴上安装有不对称的风帆框，所述风帆框的下部安装有卷筒，风帆装于卷筒上。本发明使用风帆取代传统的风车桨叶，将风能转变为动能，即使是微风，也可带动发电机工作；还可根据风力的大小不断地自动调整风帆的迎风面积，为发电机提供最佳的动力，使风力发电机组的使用效率从30%左右提高到70%左右，发电量提高二倍以上。
【专利说明】
一种风帆式风力发电机组
技术领域
[0001]本发明涉及一种风力发电机组，尤其是涉及一种风帆式风力发电机组。
【背景技术】
[0002]我国风能资源十分丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，但是风力又是随季节不断变化的，内地一般年平均风速在每秒4米左右。市场上的风力发电机组组，在风速每秒3米时，才能切入发电，当风速达到每秒12米时，现有风力发电机组的输出功率可达100%;当风速为每秒4米时，会降至20%。由此可见，风力愈大，经济效益愈显著，风力小时，就没有效益了。一般风力发电的年平均出力为30%左右，等于造成设备70%的时间是闲置，从而造成很大的浪费，使风力发电的成本大大高于水力、火力发电成本，成为制约风力发电发展的瓶颈。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种发电效率高，经济效显著的风帆式风力发电机组。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种风帆式风力发电机组，包括发电机本体，所述发电机本体的轴联杆上装有风帆装置。
[0005]进一步，所述风帆装置包括支撑杆，所述支撑杆的上部和下部装有缓冲装置，靠近外端处装有转动装置，所述转动装置内插有转动轴，所述转动轴上安装有风帆框，所述风帆框的下部安装有卷筒，风帆安装于卷筒上。
[0006]进一步，所述转动装置为轴承或电机。转动装置的作用是，调节风帆与风向的迎风角度，与不对称轴共同作用，确保风帆能提供最佳动力。小型机组优选轴承作转动装置，以风为动力驱动风帆转动;大型机组优选电机作转动装置，电机通过齿轮带动风帆转动。
[0007]进一步，所述风帆框为不对称的风帆框，这有利于风帆框转动。
[0008]进一步，所述卷筒内安装有卷帆机构。
[0009]进一步，所述卷帆机构由拉绳和弹簧构成，或者由拉绳和电机构成，所述拉绳的一端与风帆连接，所述弹簧或电机与卷筒连接。
[0010]进一步，所述风帆框上装有升帆装置。
[0011]进一步，所述升帆装置包括升帆电机和转轮，所述升帆装置包括升帆电机、转轮，所述升帆电机安装于风帆框的上部边框上，所述转轮安装于风帆框上部边框的左右两端，升帆电机的输出轴与卷帆机构的拉绳的另一端相连，所述拉绳可在转轮上滑动。
[0012]进一步，所述支撑杆的外端安装有反弹器，反弹器的作用是帮助风帆框回转。
[0013]进一步，所述风帆的数量<2;优选4-8，这有利于提高风能利用效率。
[0014]进一步，所述风帆由柔性材料制成。
[0015]进一步，所述柔性材料可为防水布、防晒布、降落伞布或碳纤维布，优选薄膜光伏材料。这样，可以大大减轻风帆的重量;在有台风的地区，还可将发电机本体安装于地面，降低重心，提高安全度。
[0016]本发明之发电机本体，既可安装于塔架上，也可安装于地面。
[0017]本发明还可降低风力发电机组组的生产、运输、安装、维修的成本，大大提高产品的综合效益。
[0018]本发明使用风帆取代传统的风车桨叶，将风能转变为动能，由于风帆迎风面积较大，即使是微风，也可带动发电机工作;可根据风力的大小而不断地自动调整风帆的迎风面积，为发电机提供最佳的动力，使风力发电机组的使用效率从30%左右提尚到7 0%左右，发电量提高二倍以上，从而实现最佳的发电效益。
【附图说明】
[0019]图1是本发明一实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的风帆的俯视图；
图3是图1所示实施例的风帆框的侧视图。
[0020]图中:1-塔架、2-发电机本体、3-发电机本体之轴联杆、4-风帆装置、5、支撑杆、6_缓冲装置、7-升帆电机、8-转动装置、9-转动轴、10-转轮、11-风帆、12-风帆框、13-卷筒、14-卷帆机构、15-拉绳、16-弹簧、17-反弹器，18-升帆装置。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
[0022]参照附图，本实施例包括塔架1、发电机本体2，发电机本体2安装于塔架I上，所述发电机本体2的轴联杆3上装有风帆装置4(图中虚线框中部件)
所述风帆装置4，包括支撑杆5，所述支撑杆5的上部和下部装有缓冲装置6，靠近外端处装有转动装置8，所述转动装置8内插有转动轴9，所述转动轴9上安装有不对称的风帆框12，风帆框12的下部安装有卷筒13，风帆11安装于卷筒13上。
[0023]所述卷筒13内安装有卷帆机构14。
[0024]所述卷帆机构由拉绳15和弹簧16构成(弹簧16可由电机代替)，所述拉绳15与风帆11连接，所述弹簧(或电机)16与卷筒13连接。
[0025]所述风帆框12上装有升帆装置18。
[0026]所述升帆装置18包括升帆电机7、转轮10，所述升帆电机7安装于风帆框12的上部边框上，所述转轮10安装于风帆框12的上部边框的左右两端，所述升帆电机7的输出轴与卷帆机构的拉绳15的一端相连，拉绳15可在转轮1上滑动。
[0027]所述支撑杆5的外端安装有反弹器17，反弹器17的作用是帮助风帆框12回转。
[0028]当风力变化时，升帆电机7工作，使拉绳15通过转轮10、卷筒13、卷帆机构14使风帆11上下运动，以调节风帆的迎风面积，确保发电机本体2稳定运行；当风速大于安全风速时，风帆11可卷起一部分，当台风来临时，可全部卷起来，确保发电机组整体的安全。
[0029]参照图2，转动装置8小型机采用轴承，大型机采用电动机控制，当风帆11在a位置时，由于有缓冲装置6顶住，风帆垂直风向，为发电机提供最大的动力;风帆在b位置时，不对称的风帆框12在风力作用下转动，与风向形成一个角度，反弹器17控制最大角度，并给风帆框12—个回弹力，为发电机提供较小的动力；叶片在c位置时，不对称的风帆框12与风向平行，阻力小，不为发电机提供阻力;风帆在d位置时不对称的风帆框12与风向形成一个角度，为发电机提供较小的动力，周而复始，使发电机不停的运转，每秒I米的风速，即可切入发电，使发电量提高二倍以上，综合发电成本低于火电30%，为大力推广风力发电打下基础。
[0030]从图3可看到，在风帆框12上的上部装有转轮10、在风帆框12上的下部装有卷筒13，当风力变大时，升帆电机7工作，通过转轮10放下拉绳15，卷筒13内的弹簧或电机16可使风帆11卷起来；当风力变小时，升帆电机7通过转轮10收紧拉绳15，卷筒13内的弹簧或电机16释放，可使风帆11升起来。小型机在卷筒13内装上弹簧16就能正常工作，大型机采用电机控制。
【主权项】
1.一种风帆式风力发电机组，包括发电机本体(2)，其特征是，所述发电机本体(2)的轴联杆(3)上安装有风帆装置(4)。2.根据权利要求1所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述风帆装置(4)包括支撑杆(5)，所述支撑杆(5)的上部和下部装有缓冲装置(6)，靠近外端处装有转动装置(8)，所述转动装置(8)内插有转动轴(9)，所述转动轴(9)上安装有不对称的风帆框(12)，所述风帆框(12)的下部安装有卷筒(13)，风帆(11)安装于卷筒(13)上。3.根据权利要求2所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述卷筒(13)内安装有卷帆机构。4.根据权利要求3所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述卷帆机构由拉绳(15)和弹簧(16)构成，或者由拉绳(15)和电机构成，所述拉绳(15)的一端与风帆(11)连接，所述弹簧(16)或电机与卷筒(13)连接。5.根据权利要求4或5所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述风帆框(12)上装有升帆装置(18)。6.根据权利要求5所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述升帆装置(18)包括升帆电机(7)、转轮(10)，所述升帆电机(7)安装于风帆框(12)的上部边框上，所述转轮(10)安装于风帆框(12)上部边框的左右两端，升帆电机(7)的输出轴与卷帆机构的拉绳(15)的一端相连，所述拉绳(15)可在转轮(10)上转绕。7.根据权利要求2-4之一所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述支撑杆(5)的外端安装有反弹器(17)。8.根据权利要求1-7之一所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述风帆装置的数量d9.根据权利要求8所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述风帆装置的数量为4-8。10.根据权利要求2-9之一所述的风帆式风力发电机组，其特征是，所述风帆由柔性材料制成。
【文档编号】F03D3/00GK105909472SQ201610334971
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】王智勇, 王冠
【申请人】湖南青天风力发电有限公司