CN102278283A - 一种双组变叶大功率风力发电站 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风力发电技术领域。主要解决现有技术风力发电设备风力利用率低，占地面积大，发电功率小，强风时容易损坏等问题。本发明由风动叶片、发电机、风力方向舵和支撑柱构成，其特征在于在支撑柱(6)上设置有活动支柱(5)、支撑架(4)和方向舵(2)，经支撑架(4)连接两组发电机组(3)和风力驱动下部叶片，迎风产生上推力转动，并可随风开闭的两组开合叶片(1)。本发明大于两台同样比例现有技术发电设备输出功率总和的两倍以上，即比单台相同尺寸的风力发电设备的输出功率大4倍以上。本发明适用于各种有风的场合使用，适合于风力发电设备生产企业生产。

Description

一种双组变叶大功率风力发电站
技术领域：本发明属于风力发电技术领域。
技术背景：在现有技术中风力发电多采用迎风横向转动式风叶片和固定式叶片设计，在现实使用中已得到广泛应用，适合于风力较大的地区使用。
发明内容：本发明主要解决现有技术风力利用率低，占地面积大，发电功率小，强风时容易损坏等问题。本发明由风动叶片、发电机、风力方向舵和支撑柱构成，其特征在于在支撑柱(6)上设置有活动支柱(5)、支撑架(4)和方向舵(2)，经支撑架(4)连接两组发电机组(3)和风力驱动下部叶片，迎风产生上推力转动，并可随风开闭的两组开合叶片(1)。开合叶片(1)与方向舵(2)平行设置，一组开合叶片(1)和发电机组(3)与另一组开合叶片(1)和发电机组(3)为镜向设置，每一组开合叶片(1)的数量为3至5片，方向舵(2)、支撑架(4)与活动支柱(5)为固定连接，活动支柱(5)与支撑柱(6)为活动连接，由方向舵(2)控制活动支柱(5)扭动，使开合叶片(1)始终正向迎风转动。开合叶片(1)由叶轴(7)、活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)构成，活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)设有与叶轴(7)进行活动连接的连接装置(10)和限制活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)沿叶轴(7)张开角度的限位装置(11)。连接装置(10)是轴套式、卡装式或与轴承配合使用的各种活动连接方式。活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)以叶轴(7)为轴开合，转动范围为0至正负90度，受控于叶轴(7)上的闭合缓冲限位装置(12)和张开缓冲限位装置(13)。活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)的形状、大小可相同，也可不同，活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)可以同时与叶轴(7)组合使用，也可以单独与叶轴(7)组合使用。活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)构成的迎风面为平板形、凹形、槽形、勺形、树叶形或其它流线形状。原理是当F风向来风时，位于下部的开合叶片(1)，受风面大，在风力的作用下，由下向上转动，即按R转动方向旋转，带动发电机组(3)发电。方向舵(2)起自动调整方向的作用，带动活动支柱(5)在支撑柱(6)上旋转，使开合叶片(1)始终处于正向迎风转动状态。本发明与现有技术比较，有益之处在于在一个支撑柱(6)上设置两组大功率发电开合叶片(1)和发电机组(3)，节约一个支撑柱(6)，由于开合叶片(1)与风之间为纵向转动，支撑柱(6)受风力小于现有横向转动风叶的发电技术，所以抗风能力强，不宜损坏。由于开合叶片(1)可以设计成远宽于现有技术的叶片，所以发电功率也得到了提高，加之支撑柱(6)上有两组发电设备输出功率比单组发电设备输出功率增加一倍，由于开合叶片(1)采用的了开合式设计，有效减少了开合叶片(1)位于上部背向迎风时，上部叶片对下部叶片产生的负功影响，因此，增加了发电量。由于采用了下部叶片做功的方式，使开合叶片(1)上的活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)随风转动时，在地心引力和风力的双重作用下平滑地开合，不会产生两个半叶片相互碰撞的现象，保证了使用过程中叶片开合的可靠性和安全性。本发明大于两台同样比例现有技术发电设备输出功率总和的两倍以上，即比单台相同尺寸的风力发电设备的输出功率大4倍以上。
附图说明：
图1----本发明立体示意图
图2----本发明开合叶片迎风面示意图
图3----本发明开合叶片背风面示意图
图4----本发明下部开合叶片迎风张开时俯视示意图
图5----本发明上部开合叶片迎风关闭时俯视示意图
在图1至5中：
1----开合叶片           2----方向舵    3----发电机组    4----支撑架
5----活动支柱           6----支撑柱    7----叶轴    8----活动半叶片A
9----活动半叶片B        10----连接装置(10)   11----限位装置(11)
12----闭合缓冲限位装置  13----张开缓冲限位装置
具体实施方式：本发明各部件的尺寸、外形，根据实际需要和现场风力强度以及输出功率，并参照附图进行进一步设计，各部件应选用耐阳光、耐腐蚀的金属、非金属或复合材料用模具或机械加工方法制作，各活动部分应加装轴承或采用滑动耐磨部件，并进行密封，防止尘土和雨水进入。

Claims (6)

1.一种双组变叶大功率风力发电站，由风动叶片、发电机，风力方向舵和支撑柱构成，其特征在于在支撑柱(6)上设置有活动支柱(5)、支撑架(4)和方向舵(2)，经支撑架(4)连接两组发电机组(3)和风力驱动下部叶片，迎风产生上推力转动，并可随风开闭的两组开合叶片(1)。
2.根据权利要求1所述的双组变叶大功率风力发电站，其特征在于开合叶片(1)与方向舵(2)平行设置，一组开合叶片(1)和发电机组(3)与另一组开合叶片(1)和发电机组(3)为镜向设置，每一组开合叶片(1)的数量为3至5片，方向舵(2)、支撑架(4)与活动支柱(5)为固定连接，活动支柱(5)与支撑柱(6)为活动连接，由方向舵(2)控制活动支柱(5)扭动，使开合叶片(1)始终正向迎风转动。
3.根据权利要求1、2所述的双组变叶大功率风力发电站，其特征在于开合叶片(1)由叶轴(7)、活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)构成，活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)设有与叶轴(7)进行活动连接的连接装置(10)和限制活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)沿叶轴(7)张开角度的限位装置(11)，连接装置(10)是轴套式、卡装式或与轴承配合使用的各种活动连接方式。
4.根据权利要求3所述的双组变叶大功率风力发电站，其特征在于活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)以叶轴(7)为轴开合，转动范围为0至正负90度，受控于叶轴(7)上的闭合缓冲限位装置(12)和张开缓冲限位装置(13)。
5.根据权利要求3、4所述的双组变叶大功率风力发电站，其特征在于活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)的形状、大小可相同，也可不同，活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)可以同时与叶轴(7)组合使用，也可以单独与叶轴(7)组合使用。
6.根据权利要求3、4、5所述的双组变叶大功率风力发电站，其特征在于活动半叶片A(8)、活动半叶片B(9)构成的迎风面为平板形、凹形、槽形、勺形树叶形或其它流线形状。
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