专利名称：根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机
背景技术：
根据中国投资咨询网“2012-2016年中国风力发电行业投资分析及前景预测报告”一文介绍，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2. 74X IO9兆瓦，其中可利用的风能为2X IO7兆瓦。中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。中国风电2010年新增装机容量达到18，928兆瓦， 占全球新增装机容量48%，超过美国，成为世界第一大风电市场。但风力发电存在的一大难题是风力风级范围很宽，因此形成了风力发电机的转速波动大，使输出功率、电压及频率相差几十倍，造成这种电源无法直接利用，一般只能产用经过蓄电池再使用过程，为此发电设备既要满足大风力的发电，又要满足小风力的发电，因此风力发电投入大，投资的回报时间长。为了克服上述弊病人们提出了公告号CN 2044650U，公告日1989. 09. 20，专利号 89202704. 5 “风力发电机”的技术方案。但该技术方案仅适用于风扇有24组或更多组叶片的“风力发电机”，而对于应用最多的2 3片风叶的“风力发电机”无法应用该技术方案。 另外，2 3片风叶的“风力发电机”因为风叶角度不能改变，所以也存在相同风力下发电的效率不高的的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机， 它能根据风力大小自动调节风叶角度，以适应较宽风力风级范围，减少风力发电设备的投入，缩短风力发电投资的回报时间。另外，能提出高风力发电机组机的发电效率。上述的发明目的是通过以下技术方案实现的，一种根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机，它包括三座以上风力发电机，每座风力发电机包括机塔座，发电机， 发电机轴，装在发电机轴上的风叶座，装在风叶座上的2 3片风叶，其要点在于三座以上风力发电机的区域或周边，设有一个以上风速风向测量及信号转换发射装置，当设有二个以上风速风向测量及信号转换发射装置时，则还设有接收二个以上风速风向测量及信号转换发射装置的信号进行综合处理，然后发出风速风向信号的信号综合转换发射台；发电机制有加长的发电机轴，在发电机轴上装有风叶座，风叶座上装有2 3片风叶；在发电机轴、 风叶座、2 3片风叶上装有风叶角度调节装置；在风力发电机上装有无线接受上述风速风向测量及信号转换发射装置的信号，或无线接受上述信号综合转换发射台发出的信号，从而能随风速的变化，控制风叶角度调节装置改变风叶角度的接收转换控制器。上述的根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机，其结构之一是所述的风叶角度调节装置是在每片风叶根部制有转轴，风叶座上对应制有安装转轴的孔；在加长的发电机轴上固定套装有一中空螺杆，一从动齿轮设有内齿轮和外齿轮，内齿轮与螺杆啮合，外齿轮与一装在数控电机轴上的主动齿轮相啮合，数控电机装在加长的发电机轴上；从动齿轮与每一风叶之间装有风叶角度调节杆；发电机轴靠发电机部位，设有给数控电机输送载有控制信号的电源的电刷，数控电机与电刷之间接有电源线，在风力发电机上装的接收转换控制器与电刷之间接有电源线；接收转换控制器无线接受上述风速风向测量及信号转换发射装置的风速风向信号，或无线接受上述信号综合转换发射台发出的风速风向信号后转换成控制电流，控制电流经电源线、电刷、电源线，控制数控电机的顺转、倒转、停止，从而能随风速的变化同步改变风叶角度。上述的根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组，其结构之一是加长的发电机轴其伸出发电机部分为中空，以便数控电机的电源线从中通过。本发明的有益效果因为它能根据风力大小自动调节风叶角度，在大风力时，通过自动调节风叶角度，减小与风力的垂直接触面；而在小风力时，通过自动调节风叶角度，增大与风力的垂直接触面，从而能使风叶适应较宽风力风级范围，减少发电设备的投入，缩短风力发电投资的回报时间。另外，它也提高了风力发电机组在小风力时情况下的发电效率。
图I:本发明的结构俯视2 :本发明的风力发电机立体3:图2的局部剖视1-3中1_风力发电机，2-机塔座，3-发电机，4-发电机轴，5-加长的发电机轴， 6-风叶座，7-风叶，8-风速风向测量及信号转换发射装置，9-信号综合转换发射台，10-风叶角度调节装置，11-接收转换控制器，12-转轴，13-孔，14-螺杆，15-从动齿轮，16-内齿轮，17-外齿轮，18-数控电机，19-主动齿轮，20-风叶角度调节杆，21-电刷，22-电源线， 23-电源线
具体实施例方式由图1-3所表示的是本发明一实施例，下面通过本实施例对本发明作进一步描述。它包括9座风力发电机I，每座风力发电机I包括机塔座2，发电机3，发电机轴4，加长的发电机轴5，装在加长的发电机轴5上的风叶座6，装在风叶座6上的3片风叶7，9座风力发电机I的周边，设有4个风速风向测量及信号转换发射装置8，在9座风力发电机I区域内设有I个接收4个上述风速风向测量及信号转换发射装置8的信号进行综合处理，然后发出风速风向信号的信号综合转换发射台9 ;发电机3的加长的发电机轴5加长部分中空； 在加长的发电机轴5上装有风叶座6，风叶座6上装有3片风叶7 ;在加长的发电机轴5、风叶座6、3片风叶7上装有风叶角度调节装置10 ;在风力发电机I上装有无线接受上述信号综合转换发射台9发出的信号，从而能随风速的变化，控制风叶角度调节装置10改变风叶 7角度的接收转换控制器11 ;风叶角度调节装置10是在每片风叶7根部制有转轴12，风叶座6上对应制有安装转轴12的孔13 ;在加长的发电机轴5上固定套装有一中空螺杆14，一从动齿轮15设有内齿轮16和外齿轮17，内齿轮16与螺杆14啮合，外齿轮17与一装在数控电机18轴上的主动齿轮19相啮合，数控电机18装在加长的发电机轴5上；从动齿轮15 与每一风叶7之间装有风叶角度调节杆20 ;加长的发电机轴5靠发电机3部位，设有给数控电机18输送载有控制信号的电源的电刷21，数控电机18与电刷21之间接有电源线22， 在风力发电机I上装的接收转换控制器11与电刷21之间接有电源线23 ;接收转换控制器 11无线接受上述信号综合转换发射台9发出的风速风向信号后转换成控制电流，控制电流经电源线23、电刷21、电源线22，控制数控电机18的顺转、倒转、停止，从而能随风速向的变化同步改变风叶7角度。本实施例的发电运作过程如下9座风力发电机I的周边四个方向设的4个风速风向测量及信号转换发射装置8，首先各自测得4个方向的风速风向参数，并将风速风向参数转换成无线信号发给信号综合转换发射台9，信号综合转换发射台9将4个方向的风速风向参数综合处理后，转换成无线信号发给接收转换控制器11，接收转换控制器11将综合处理后的风速风向参数转换成控制风叶角度调节装置10的控制电流，控制电流经电源线23、 电刷21、电源线22到数控电机18，控制数控电机18的顺转、倒转、停止。当风速大时，接收转换控制器11控制电流使装在数控电机18轴上的主动齿轮19逆时针方向旋转，则与主动齿19啮合的从动齿轮15的外齿轮17按顺时针方向旋转，从动齿轮15的内齿轮16与螺杆 14啮合也按顺时针方向旋转，从而使从动齿轮15与每一风叶7之间装的风叶角度调节杆 20向前推动，而风叶7根部制有转轴12，风叶座6上有孔13，结果使风叶7向后旋转，使风叶7垂直接受风力的面积减小，随之使风力发电机I输出功率减小,使发电机I发出的电能输入到设定的的蓄电池组内。当风速变小时，上述的运作过程逆向进行，使风叶7垂直接受风力的面积增大，从而提高风速变小时的风力发电机I的发电效率。
权利要求
1.一种根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机，它包括三座以上风力发电机，每座风力发电机包括机塔座，发电机，发电机轴，装在发电机轴上的风叶座，装在风叶座上的2 3片风叶，其特征在于三座以上风力发电机的区域或周边，设有一个以上风速风向测量及信号转换发射装置，当设有二个以上风速风向测量及信号转换发射装置时，则还设有接收二个以上风速风向测量及信号转换发射装置的信号进行综合处理，然后发出风速风向信号的信号综合转换发射台；发电机制有加长的发电机轴，在发电机轴上装有风叶座，风叶座上装有2 3片风叶；在发电机轴上、风叶座、2 3片风叶上装有风叶角度调节装置； 在风力发电机上装有无线接受上述风速风向测量及信号转换发射装置的信号，或无线接受上述信号综合转换发射台发出的信号，从而能随风速的变化，控制风叶角度调节装置改变风叶角度的接收转换控制器。
2.根据权利要求I所述的根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机，其特征在于所述的风叶角度调节装置是在每片风叶根部制有转轴，风叶座上对应制有安装转轴的孔；在加长的发电机轴上固定套装有一中空螺杆，一从动齿轮设有内齿轮和外齿轮，内齿轮与螺杆啮合，外齿轮与一装在数控电机轴上的主动齿轮相啮合，数控电机装在加长的发电机轴上；从动齿轮与每一风叶之间装有风叶角度调节杆；加长的发电机轴靠发电机部位， 设有给数控电机输送载有控制信号的电源的电刷，数控电机与电刷之间接有电源线，在风力发电机上装的接收转换控制器与电刷之间接有电源线；接收转换控制器无线接受上述风速风向测量及信号转换发射装置的风速风向信号，或无线接受上述信号综合转换发射台发出的风速风向信号后转换成控制电流，控制电流经电源线、电刷、电源线，控制数控电机的顺转、倒转、停止，从而能随风速的变化同步改变风叶角度。
3.根据权利要求I或2所述的根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组，其特征在于加长的发电机轴其伸出发电机部分为中空，以便数控电机的电源线从中通过。
全文摘要
一种根据风力大小自动调节风叶角度的风力发电机组机，属于风力发电技术领域。它包括三座以上风力发电机，每座风力发电机包括机塔座，发电机，发电机轴，装在发电机轴上的风叶座，装在风叶座上的2～3片风叶，其特征在于三座以上风力发电机的区域或周边，设有一个以上风速风向测量及信号转换发射装置；在发电机轴上、风叶座、2～3片风叶上装有风叶角度调节装置；在风力发电机上装有无线接受上述风速风向测量及信号转换发射装置的信号，从而能随风速的变化，控制风叶角度调节装置改变风叶角度的接收转换控制器。本发明能根据风力大小自动调节风叶角度，以适应较宽风力风级范围，减少风力发电设备的投入，并能提高风力发电机组的发电效率。
文档编号F03D7/04GK102606399SQ20121005784
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者季志刚 申请人:季志刚