专利名称：全风能弹性风叶低成本发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电机风叶部分的改进以及整体结构的调整，即全风能弹性 风叶低成本发电机。
背景技术：
通常的风力发电机的风叶是迎风在前面，大多有三个叶片组成，由于叶片很窄且 数量少，所以风叶的面积总和就很小，当然接收到的风能的风量也就很小，使得风能的利用 率很低，只有极少的风力做功，这是因为风能的大小与风量和风速的乘积成正比，接收到的 风量又与风叶的面积成正比；通常的3片风叶发电机，其风叶的迎风面积只有整个圆面积 的5% -7%左右，以至于在风力小的时候发电机不能转动；然而实际上，自然界在大部分的 时间里只有较小的风力，也就是说大部分的风能没有利用。然而风叶又不得不做得很窄，不 然就起不到迎风转动的作用了，为了提高风叶的面积，其风叶又必须做的很长，这就要求支 架做的很高，加上风叶是直板结构，在受风力的作用时，靠近轴部的叶片力矩非常大，容易 被强风吹折，这样对材料的强度要求就很高，使得成本大幅度增加。另外风叶在转动时会产 生离心力，迫使空气向外围滑动，进一步减少了做功的风能。
发明内容为了解决风能利用率低以及解决因风叶力距大而造成的成本偏高的问题，本实用 新型提供一种全风能弹性风叶低成本发电机，该风力发电机不仅可以在相对较小的风力下 做功，而且可以降低成本。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在水平轴上装有大面积的弹性 风叶，同时包括风叶拉筋和经纬向弹性风叶骨架，发电机用固定卡与立式支架及转动立轴 固定，其特征在于风叶组是由多个叶片组成，叶片材料为弹性树脂板片结构，用拉筋和弹 性骨架结合而成稳定的体系，叶片可以做的宽，其接收风能的面积可以达到整个圆面积的 80以上，以便提高风量的利用率。整体发电机的结构特征是风叶安装在发电机的后面，以倒伞状的结构与轴固定。 叶片和水平轴有一个倾斜角度，最佳角度为70° 90°之间，以消除风叶在转动时迫使空 气向外围滑动的现象。风叶与轴通过拉筋加强，这样组成稳定的三角型结构可以提高风叶 抗暴风的强度。调整拉筋和骨架就可以使风叶由圆盘形状折叠成为柱状结构，这样便于运 输。风叶与风向的夹角为100° -170°度之间，其夹角的大小由弹性骨架根据风力的大小 自动调节，在风力较小的时候，其角度也小，这样可以接收到大面积的风能，所以即使轻微 的风也可使其转动做功。当风力大时，弹性骨架在风力作用下使角度也变大，接收风能的面 积就减小，这样可以保护风叶不易被大风折断，发电机的支架也不易被暴风吹坏，从而大幅 节省材料成本。本实用新型进一步解决其技术问题所采用的技术方案是为了进一步达到微风发 电的目的，发电机的绕组根据风力的大小分级发电，措施是绕组采用3相组线圈，内部可以是Y型接法，也可以是Δ接法；第二组线圈和第三组线圈分别接入不同电压的电压控制开 关，用以控制线路的导通；在大部分情况下出现较小的风力，这时只有第一组线圈导通发 电，发电机可以轻松地运行。当风力达到一定程度时，发电机的转速及其电压也提高到一定 程度，此时第二组线圈的电压控制开关开通，发电量增大。当风力再进一步加大，则第三组 线圈的电压控制开关开通，此时发电量最大，这样实现从微风至强风都能够发电的目的，即 全风能发电。电压控制开关可以采用可控硅控制，也可以由离心转环控制。本实用新型全风能弹性风叶低成本发电机，在水平轴上连接大面积的弹性风叶， 可以在弱风下做功；由于风叶的骨架具有弹性，所以能够随着风力的大小自动调节迎风的 角度，使电压相对稳定，同时可以保护发电机的整体不被暴风吹坏；风叶与轴通过拉筋加 强，以组成稳定的三角型结构；线圈采用分级发电的方法，用电压控制开关自动控制线路的 导通，以实现全风能发电的目的；本实用新型发电机风能的利用率高，弱风和强风都能够使 其发电，并且便于运输，成本低，适合于各种大、中、小型风力发电站。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本实用新型全风能弹性风叶低成本发电机构造图。图2是风叶组合图。图3是发电机线圈及其电压控制开关连接原理图。图中1.发电机，2.固定卡，3.转动立轴，4.风向及风力，5.水平轴，6.拉筋，7.纬 向弹性风叶骨架，8.弹性风叶，9.径向风叶骨架，10.支撑架，11.线圈组，12.电压控制开关。
具体实施方式
在
图1中，发电机(1)与转动立轴(3)被固定卡(2)固定，最后与支架(10) 连接成一体。发电机轴与水平轴(5)固定在一起，在水平轴(5)的末端连接弹性风叶(8)， 弹性风叶(8)由纬向弹性风叶骨架(7)和经向风叶骨架(9)组合构成弹性风叶体，再由拉 筋(6)加强。运行时，风吹到发电机装置上，其弹性风叶(8)及其水平轴(5)的结合体在杠杆作 用下使立轴(3)转动到合适的位置，弹性风叶(8)带动水平轴(5) —起转动使发电机(1) 发电。由于风叶⑶的面积很大，同时又由于在低转速时，2个电压控制开关(12)还都未导 通，3相组线圈只有1组能够发电，所以只要有轻微的风力就可以使其做功。当风力(4)加 大时，纬向弹性风叶骨架(7)在风力(4)的作用下使风叶(8)与风向(4)的角度也变大，接 收到的风能的面积就减小，这样可以保护风叶(8)和发电机(1)的支撑架(10)不易被大风 吹断，电压控制开关(12)也随着风力(4)的大小自动调整对线圈(11)的导通作用，当风力 (4)加大时，2电压控制开关(12)逐个导通，使发电量自动增大，从而实现全风能发电的目 的。
权利要求全风能弹性风叶低成本发电机，在水平轴上装有大面积的弹性风叶，同时包括风叶拉筋、经纬向弹性风叶骨架，发电机用固定卡与立式支架及转动立轴固定，其特征在于风叶组是由多个叶片组成，叶片可以做的宽。
2.根据权利要求1所述的全风能弹性风叶低成本发电机，叶片材料为弹性树脂板片结 构，用拉筋和弹性骨架结合而成稳定的体系。
3.根据权利要求1所述的全风能弹性风叶低成本发电机，整体结构特征是风叶安装在 发电机的后面，以倒伞状的结构与轴固定。
4.根据权利要求1所述的全风能弹性风叶低成本发电机，其特征是叶片和水平轴有一 个倾斜角度，最佳角度为70° 90°之间。
5.根据权利要求1所述的全风能弹性风叶低成本发电机，叶片与风向的夹角为 100° -170°度之间，其夹角的大小由弹性骨架根据风力的大小自动调节。
6.根据权利要求2所述的全风能弹性风叶低成本发电机，调整拉筋和骨架就可以使风 叶由圆盘形状折叠成为柱状结构。
7.全风能弹性风叶低成本发电机，发电机的绕组根据风力的大小分级发电。绕组采用 3相组线圈，第二组线圈和第三组线圈分别接入不同的电压控制开关，用以控制线路的导ο
8.根据权利要求7所述的全风能弹性风叶低成本发电机，电压控制开关可以采用可控 硅控制，也可以由离心转环控制。
专利摘要全风能弹性风叶低成本发电机，在水平轴上装有大面积的弹性风叶，可以在小风力下做功；由于风叶的骨架具有弹性，所以能够随着风力的大小自动调节迎风的角度，使电压相对稳定，同时可以保护发电机的整体不被暴风吹坏，风叶与轴通过拉筋加强，以组成稳定的三角型结构。线圈采用分级发电的方法，用电压控制开关自动控制线路的导通，以实现全风能发电的目的。本实用新型发电机风能的利用率高，弱风和强风都能够使其发电，并且便于运输，成本低，适合于各种大、中、小型风力发电站。
文档编号F03D9/00GK201650598SQ20102000388
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者刘荣甫 申请人:刘荣甫