一种风力发电机叶片及风力发电机的制作方法_2

文档序号:8767548阅读:来源:国知局
于两导轨两端的凹槽内,运动受到一定的阻碍,T形连杆23需要一定外力才能运动,此时,偏转叶片12处于相对稳定的状态;在T形连杆23的横杆处于第一轨道21和第二轨道22中间任意位置时,T形连杆23处于向导轨两端运动的状态,此时,偏转叶片12处于不稳定状态。
[0037]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,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。u是叶片转动方向,F是普通叶片所受的力,F’是偏转叶片所受的力,竖直虚线为风轮回转平面。图5中,虚线的环形曲线为偏转叶片,偏转叶片静止时受力F’在运动方向上的分力大,产生的力矩大,因此在相对低风速下即可以克服风力发电机传动链阻力从而带动风轮转动。
[0038]图4中,实线的环形曲线为普通叶片,而正常叶片静止时受力F在运动方向上的分力较小,产生的力矩小,因此需要相对高的风速才可以克服风力发电机传动链的阻力从而带动风轮转动。
[0039]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。
[0040]如图6所示,实线环形曲线图形为相对高风速下偏转叶片的位置,虚线环形曲线图形为静止和低风速下偏转叶片的位置。
[0041]风力发电机静止时,T形连杆23的横杆在第一导轨21和第二导轨22的左端,此时,偏转叶片12相对于固定叶片11偏转一定的角度,在启动阶段和低风速时,偏转叶片12均处于虚线环形曲线所示的位置。
[0042]当风速增大,风轮达到一定转速时,偏转叶片12的向心力增大,因此,弹簧24提供的拉力小于偏转叶片12需要的向心力,T形连杆23向右运动,在运动到两轨道右端的过程中,偏转叶片12处于不稳定状态,T形连杆23的横杆会在离心力的作用下运动到第一导轨21和第二导轨22的右端,此时,偏转叶片12与固定叶片11之间没有夹角,达到普通叶片相应风能的利用率。在风力减小时,弹簧24提供的拉力大于偏转叶片12需要的向心力,因此将T形连杆23拉回两轨道左端,偏转叶片12与固定叶片11形成一定夹角,风轮在低风速下运行。当风速更小时,风轮停止转动,此时,偏转叶片12与固定叶片11形成一定夹角,方便下次启动。
[0043]〈实施例二〉
[0044]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
[0045]如图7所示,本实用新型的风力发电机30包括风轮31和发电部32,风轮31包括多片叶片10,通过风轮31的转动能够将风能转化为发电部32的电能。叶片10包括固定叶片11、偏转叶片12和偏转装置20。因为叶片10的偏转叶片12相对于固定叶片11偏转一定角度,风力发电机30能够在相对低的风速下发电,从而提高对低风速的利用率。
[0046]实施例的作用与效果
[0047]根据本实施例所涉及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,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。
[0048]另外,第一轨道与第二轨道两端设置有凹槽,当偏转叶片在静止和相对高风速转动时,T形连杆的横杆两端的凸起处于两轨道凹槽内,运动受到一定阻碍,使偏转叶片处于相对稳定状态。
【主权项】
1.一种风力发电机叶片,安装在风力发电机风轮的轮毂上,其特征在于,具有: 叶片本体,包括与所述轮毂刚性连接的固定叶片和能够相对所述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、第二轨道和T形连杆,所述第一轨道与第二轨道分别设置在所述固定叶片宽度方向的两侧且沿叶片长度方向延伸, 所述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,所述T形连杆的竖杆的前端与偏转叶片固定连接,所述T形连杆的横杆与所述固定叶片弹性连接, 所述风力发电机启动前,所述叶片静止,所述T形连杆的横杆上相对的两端位于所述第一轨道和第二轨道靠近所述风力发电机的轮毂同一侧,使得所述偏转叶片相对于固定叶片偏转一定角度, 所述风力发电机启动后,所述叶片转动,所述T形连杆的横杆上相对的两端在所述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,使得所述偏转叶片与固定叶片不发生偏转。
2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于: 其中,所述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。
3.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于: 其中,所述第一轨道和第二轨道的两端设有凹槽,所述T形连杆横杆上相对的两端在所述凹槽内时运动受到一定的阻碍。
4.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于: 其中,所述T形连杆的横杆和所述固定叶片通过弹簧连接,所述弹簧的前端与所述T形连杆的横杆连接,所述弹簧的末端固定在所述固定叶片上。
5.一种风力发电机,其特征在于,具有: 风轮,所述风轮具有多片叶片和轮毂,所述叶片安装在所述轮毂上;以及 与所述风轮连接并能将所述风轮的叶片转动的动能转化成电能的发电部, 所述叶片具有:叶片本体,包括与所述轮毂刚性连接的固定叶片和能够相对所述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,所述第一轨道与第二轨道分别设置在所述固定叶片宽度方向的两侧且沿叶片长度方向延伸, 所述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,竖杆的前端与偏转叶片固定连接,所述弹簧的前端与所述T形连杆的横杆连接,所述弹簧的末端端固定在所述固定叶片上, 所述风力发电机启动前,所述叶片静止,所述T形连杆的横杆上相对的两端位于所述第一轨道和第二轨道靠近所述风力发电机的轮毂一侧,使得所述偏转叶片相对于固定叶片偏转一定角度, 所述风力发电机启动后,所述叶片转动,所述T形连杆的相对的两端在所述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,使得所述偏转叶片与固定叶片不发生偏转。
6.根据权利要求5所述的风力发电机,其特征在于: 其中,所述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。
7.根据权利要求5所述的风力发电机,其特征在于: 其中,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。
8.根据权利要求5所述的风力发电机,其特征在于: 其中,所述T形连杆的横杆和所述固定叶片通过弹簧连接,所述弹簧的前端与所述T形连杆的横杆连接,所述弹簧的末端固定在所述固定叶片上。
【专利摘要】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。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。
【IPC分类】F03D11-00
【公开号】CN204476670
【申请号】CN201420872763
【发明人】郝文星, 吴中旺, 李润杰, 丁勤卫, 周国龙, 刘天亮
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月29日
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