CN102305175B - 风力发电机的叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机的叶片，由叶片根部(1)、叶片中部(2)和叶片外部(3)组成，叶片根部的内端的横截面为圆筒状或平板状，叶片根部的外端横截面为平板状或机翼状，叶片中部的长度与平均宽度之比为5-200∶1，叶片中部的宽度从内端到外端逐渐减小，叶片中部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片中部内端和外端的错开角度为5-45°，叶片外部长度与平均宽度之比为1-20∶1，叶片外部的宽度从内端到外端逐渐减小或相等，叶片外部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片外部内端和外端的错开角度为10-90°。采用这种叶片的风力机中不需要布置整套的回转驱动装置，只需要一个回转轴承就能满足需要，从而减低了系统成本。

Description

风力发电机的叶片
技术领域
本发明属于风能利用领域，涉及一种风力发电的叶片。
背景技术
叶片是风力发电过程中，将风能转换为机械能的核心部件，现有技术的水平轴风力机的叶片是为机翼形状的升力型叶片，叶片较平直，扭转角度较小，使用这样的叶片的风力机在风速小于启动风速时，不能启动，而当风速大于额定风速时，如果不采取额外措施，那么转速太快，容易导致叶片甚至整个机械结构的破坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种风力发电机的叶片。
本发明的技术方案概述如下：
一种风力发电机的叶片，由叶片根部1、叶片中部2和叶片外部3组成，叶片根部的内端的横截面为圆筒状或平板状，叶片根部的外端横截面为平板状或机翼状，叶片中部的长度与平均宽度之比为5-200∶1，叶片中部的宽度从内端到外端逐渐减小，叶片中部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片中部内端和外端的错开角度为5-45°，叶片外部长度与平均宽度之比为1-20∶1，叶片外部的宽度从内端到外端逐渐减小或相等，叶片外部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片外部内端和外端的错开角度为10-90°。
叶片根部长度占叶片总长度的5％-10％，叶片中部的长度占叶片总长度的60％-90％，叶片外部的长度占叶片总长度的5％-30％。
叶片外侧部分的材料为钢材、塑料、玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料。
叶片中部的内端与外端宽度之比为1∶0.7-0.95。
叶片外部的内端与外端宽度之比为1∶0.1-0.9。
本发明的优点和积极效果是：
当风速在额定风速以下时，叶片外部产生的回转驱动力矩大于回转阻力矩，不仅有利于改善风力机的启动性能，而且能够提高风轮转速，提高发电量。当风速大于额定风速，叶轮转速快，叶片外部产生的回转驱动力矩小于回转阻力矩，限制风轮的转速，不需要通过偏航的方式来限制风轮转速，因此，采用这种叶片的风力机中不需要布置整套的回转驱动装置，只需要一个回转轴承就能满足需要，从而减低了系统成本。
附图说明
图1为叶片示意图；
图2叶片中部的截面图；
图3叶片外部的截面图；
图4叶片外部的另一种截面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施做进一步详述，以下详述只是描述性的，不是限定性的，不能一次限定本发明专利的保护范围。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种风力发电机的叶片，由叶片根部1、叶片中部2和叶片外部3组成，叶片根部的内端的横截面为圆筒状或平板状，叶片根部的外端横截面为平板状或机翼状，叶片中部的长度与平均宽度之比为5-200∶1，叶片中部的宽度从内端到外端逐渐减小，叶片中部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片中部内端和外端的错开角度为5-45°，叶片外部长度与平均宽度之比为1-20∶1，叶片外部的宽度从内端到外端逐渐减小或相等，叶片外部为扭转的机翼状或扭转的平板状，叶片外部内端和外端的错开角度为10-90°。
叶片根部长度占叶片总长度的5％-10％，叶片中部的长度占叶片总长度的60％-90％，叶片外部的长度占叶片总长度的5％-30％。
叶片外侧部分的材料为钢材、塑料、玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料。
叶片中部的表面可以选用1-10层材料蒙皮，这些材料可以是从下述材料中进行选择：玻璃纤维/环氧树脂复合材料层、木材、聚苯乙烯泡沫层和/或PVC泡沫。
叶片中部的内端与外端宽度之比为1∶0.7-0.95。
叶片外部的内端与外端宽度之比为1∶0.1-0.9。

Claims (5)

1.一种风力发电机的叶片，由叶片根部(1)、叶片中部(2)和叶片外部(3)组成，其特征是所述叶片根部的内端的横截面为圆筒状或平板状，所述叶片根部的外端横截面为平板状或机翼状，所述叶片中部的长度与平均宽度之比为5-200∶1，所述叶片中部的宽度从内端到外端逐渐减小，所述叶片中部为扭转的机翼状或扭转的平板状，所述叶片中部内端和外端的错开角度为5-45°，所述叶片外部长度与平均宽度之比为1-20∶1，所述叶片外部的宽度从内端到外端逐渐减小或相等，所述叶片外部为扭转的机翼状或扭转的平板状，所述叶片外部内端和外端的错开角度为10-90°。
2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机的叶片，其特征是所述叶片根部长度占叶片总长度的5％-10％，所述叶片中部的长度占叶片总长度的60％-90％，所述叶片外部的长度占叶片总长度的5％-30％。
3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机的叶片，其特征是所述叶片外侧部分的材料为钢材、塑料、玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的叶片，其特征是所述叶片中部的内端与外端宽度之比为1∶0.7-0.95。
5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的叶片，其特征是所述叶片外部的内端与外端宽度之比为1∶0.1-0.9。
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