一种风力发电机叶片及风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风力发电机叶片和风力发电机，属于风力发电领域。
【背景技术】
[0002]目前，风力发电机的叶片大都是与轮毂直接刚性连接，叶片的设计是以风力发电机的额定工况为标准，使其在额定工况时能够最大程度吸收风能。但这种设计使得风力发电机在起动时由叶片产生的起动力矩很小，当风速太小时，不足以克服风力发电机传动链阻力。所以，这种风力发电机需要较大的风速才能运行，不能利用低风速。
[0003]现有两种方法可以达到对低风速的利用，一种方法是风力发电机既可以作为发电机又可以作为电动机，在风力发电机启动阶段作为电动机带动叶片旋转，但此种方法需要消耗电能，同时对发电机及电子元件的要求比较高，因此，此方法并不实用。
[0004]另一种方法可以不用消耗电能，对发电机及电子元件也无特殊要求，是在风力发电机额定工况与起动性能综合考虑下设计叶片，通过改变各翼型在叶片中浆距角的分布来提高风力发电机的起动性能，来达到对低风速的利用，但是，此种方法会降低风力发电机在额定工况下时对风能的利用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种风力发电机叶片和风力发电机，安装此叶片使风力发电机能够在低风速下转动，又不会降低额定工况下对风能的利用，从而达到对低风速的利用的目的。
[0006]本实用新型为了实现上述目的，采用了以下结构。
[0007]< 结构一 >
[0008]本实用新型所涉及的风力发电机叶片具有:叶片本体，包括与轮毂刚性连接的固定叶片和能够相对固定叶片发生偏转的偏转叶片；以及偏转装置，包括第一轨道、第二轨道、弹簧和T形连杆，第一轨道与第二轨道分别设置在固定叶片宽度方向的两侧且沿叶片长度方向延伸，T形连杆的横杆上相对的两端能够在所述第一轨道和第二轨道内同步运动，T形连杆的竖杆的前端与偏转叶片固定连接，T形连杆的横杆与所述固定叶片弹性连接。
[0009]发电机启动前，叶片静止，T形连杆的横杆上相对的两端位于第一轨道和第二轨道靠近风力发电机的轮毂同一侧，使得偏转叶片相对于固定叶片偏转一定角度。
[0010]发电机启动后，叶片转动，T形连杆的相对的两端在第一轨道和第二轨道在离心力的作用下运动到远离轮毂的一侧时，使得偏转叶片与固定叶片不发生偏转。
[0011]进一步，本实用新型的风力发电机叶片还具有如下特征:第一轨道和第二轨道之间有一夹角，并且两轨道的中心在空间上重合。
[0012]进一步，本实用新型的风力发电机叶片还具有如下特征:所述第一轨道和第二轨道的两端设有凹槽，所述T形连杆相对的两端在所述凹槽内时运动受到一定的阻碍。
[0013]进一步，本实用新型的风力发电机叶片还具有如下特征:T形连杆的横杆和固定叶片通过弹簧连接，弹簧的前端与T形连杆的横杆连接，弹簧的末端固定在固定叶片上。
[0014]〈结构二〉
[0015]本实用新型所涉及的风力发电机具有:风轮，其中风轮具有多片叶片；以及与风轮连接并能将风轮的叶片转动的动能转化成电能的发电部，叶片具有:叶片本体，包括与轮毂刚性连接的固定叶片和能够相对固定叶片发生偏转的偏转叶片；以及偏转装置，包括第一轨道、第二轨道、弹簧和T形连杆，第一轨道与第二轨道分别设置在固定叶片宽度方向的两侧且沿叶片长度方向延伸，T形连杆的横杆上相对的两端能够在所述第一轨道和第二轨道内同步运动，T形连杆的竖杆的前端与偏转叶片固定连接，T形连杆的横杆与所述固定叶片弹性连接。
[0016]发电机启动前，叶片静止，T形连杆的横杆上相对的两端位于第一轨道和第二轨道靠近风力发电机的轮毂同一侧，使得偏转叶片相对于固定叶片偏转一定角度。
[0017]发电机启动后，叶片转动，T形连杆的相对的两端在第一轨道和第二轨道在离心力的作用下运动到远离轮毂的一侧时，使得偏转叶片与固定叶片不发生偏转。
[0018]进一步，本实用新型的风力发电机还具有如下特征:第一轨道和第二轨道之间有一夹角，并且两轨道的中心在空间上重合。
[0019]进一步，本实用新型的风力发电机还具有如下特征:第一轨道和第二轨道的两端设有凹槽，T形连杆相对的两端在凹槽内时运动受到一定的阻碍。
[0020]进一步，本实用新型的风力发电机还具有如下特征:T形连杆的横杆和固定叶片通过弹簧连接，弹簧的前端与T形连杆的横杆连接，弹簧的末端固定在固定叶片上。
[0021]实用新型的作用与效果
[0022]根据本实用新型的风力发电机叶片和风力发电机，因为叶片具有:偏转装置和叶片本体，叶片本体包括固定叶片和偏转叶片。风力发电机静止时，偏转叶片相对于固定叶片偏转一定角度，翼型所受的力在运动方向上的分力较正常叶片翼型所受的力在运动方向的分力大，所能提供的起动力矩大，因此较小的风速即可以使风轮克服传动链的阻力从而带动风轮转动，所以不需要消耗其他能源即可达到对低风速的利用，在风轮达到一定转速后，偏转叶片相对于固定叶片不发生偏转，因此也不用降低额定工况下对风能的利用即可达到对低风速的利用。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型涉及的风力发电机叶片在实施例中的结构示意图；
[0024]图2是本实用新型涉及的风力发电机叶片的偏转装置在实施例中的局部放大图；
[0025]图3是本实用新型涉及的风力发电机叶片的偏转装置中第一轨道和第二轨道在实施例中的俯视图；
[0026]图4是本实用新型涉及的风力发电机启动阶段普通叶片受力示意图；
[0027]图5是本实用新型涉及的风力发电机启动阶段偏转叶片受力示意图；
[0028]图6是本实用新型涉及的风力发电机偏转叶片启动阶段和运行阶段的位置示意图；以及
[0029]图7是本实用新型涉及的风力发电机在实施例中的部分结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下参照附图对本实用新型所涉及的风力发电机叶片和风力发电机的实施过程作详细阐述。
[0031]〈实施例一〉
[0032]图1是本实用新型涉及的风力发电机叶片在实施例中的结构示意图。如图1所示，风力发电机叶片10包括固定叶片11、偏转叶片12和偏转装置20。固定叶片11与风力发电机风轮的轮毂刚性连接，偏转叶片12通过偏转装置20与固定叶片11连接，并能够相对固定叶片11偏转一定角度。固定叶片11和偏转叶片12不发生偏转时，与普通叶片形状相同。
[0033]图2是本实用新型涉及的风力发电机叶片的偏转装置在实施例中的局部放大图，图3是本实用新型涉及的风力发电机叶片的偏转装置中第一轨道和第二轨道在实施例中的俯视图。
[0034]如图2所示，偏转装置20包括第一轨道21、第二轨道22、T形连杆23和弹簧24。弹簧24的前端固定在T形连杆23的横杆中部，弹簧24的末端固定在固定叶片11内部。
[0035]第一轨道21与第二轨道22分别设置在固定叶片11内部叶片宽度方向两侧且沿叶片长度方向延伸，两轨道为长度相等的弧形，且相对应的两点间的距离均相等。如图3所示，第一轨道21和第二轨道22异面相交，且两轨道的中心在空间上重合。两轨道异面相交形成的夹角为Θ，而且第一轨道21和第二轨道22两端设置有凹槽。
[0036]T形连杆23的竖杆固定在偏转叶片12的内部，T形连杆23的横杆两端能够在第一导轨21和第二导轨22内同步运动，T形连杆23在第一导轨21和第二导轨22内运动时能够带动偏转叶片12偏转。如图1所示，T形连杆23的横杆两端设有光滑凸起，在T形连杆23的横杆处于第一轨道21和第二轨道22的两端时，T形连杆23的横杆两端的凸起处