CN102979668A - 一种开窗式风力发电机风轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开窗式风力发电机风轮，本风轮通过主轴安装在发电机主轴上，包括主轴套、轮毂、叶片、叶片轴以及挡杆，所述主轴套两端外壁均对称固装有一轮毂，轮毂由多根同轴径向均布的支撑杆构成，该两侧支撑杆一一对应并且在该两侧对应的支撑杆之间均轴向安装有叶片轴，叶片轴上铰装叶片；叶片轴内侧的对应支撑杆之间轴向安装有用于限制叶片摆转角度的挡杆；所述支撑杆上的叶片安装位置均制有迎风折角。本发明结构简单、效率高、造价低廉、使用方便、便于安装、实用性强，应用范围广，改变了过去固定叶片的风能受力面积小，受阻面积相对大效率低等弊端，为风力发电行业增添了一种高效率的风轮技术。

Description

一种开窗式风力发电机风轮

技术领域

本发明属于风力发电领域，涉及发电机，尤其是一种开窗式风力发电机风轮。

背景技术

风力发电机是将风能转化为机械能进而转化为电能的清洁能源，风力再生性能好，无污染，是世界各国关注的焦点。目前，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，其阻风叶片都是矩形框或扇叶形固定结构，其启动阻力和旋转阻力都较大，而且迎风位置的叶片对于风力利用不够充分。

经过检索发现以下相关专利文献：

一种利用自然界中的风的万向风动发电机（CN202073714U），它由主阻风片、副阻风片、风机轴、轴承、轴承座、限位伸缩拉杆、发电机等组成。风机轴通过轴承安装在轴承座上并与发电机的轴硬连接或软连接，主阻风片安装在风机轴上，副阻风片安装在主阻风片的前端并与主阻风片铰链式连接，限位伸缩拉杆安装在主阻风片和副阻风片上限制主阻风片和副阻风片的张开时的角度和合拢时的角度。采用了结构简单、便于加工制造的万向风动发电机后，实现了低风压起动，减少了风能发电机机在运转中的能量损失，提高了风能的利用效率，是利用自然环境资源的绿色环保的高效率的风能发电机。

一种风轮发电机（CN102619695A），它包括发电机组、承载支架和与承载支架活动连接的风轮，沿垂直方向至少设置有两组承载支架，可以设置多组，从而形成在垂直方向布置多个风轮的结构形式，低位的风轮利用低层的风能进行发电，高位的风轮能避开地表建筑及树木对风速的影响利用高层风能进行发电，使该发电机能将不同高度的风能都充分利用，最大限度的提高了整体风能利用效率。其中的承载支架包括同心圆环形的承载圈梁和以承载圈梁的圆点为中心呈放射状排列、并与承载圈梁相交的承载横梁。承载横梁和承载圈梁形成框架支撑结构，其自身重量较轻，耗材少，且对风能的消耗也小。

一种风力发电机（CN102410142A），由风机和发电机组成，所述发电机包括定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承构成，所述定子包括机座、定子铁芯、线包绕组组成；所述转子包括转子铁芯、转子磁极、滑环、风扇及转轴；通过轴承、机座及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流，所述风机的叶片与发电机的轴相连，风机的前部装有漏斗形集风器，漏斗形集风器通过支架与万向轮相连，万向轮固定在地面上。

经过对比，本专利申请与上述已公开的专利技术存在较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学、结构简单、结构可靠、阻力小、能源利用率高的开窗式风力发电机风轮。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种开窗式风力发电机风轮，本风轮通过主轴安装在发电机主轴上，其特征在于：包括主轴套、轮毂、叶片、叶片轴以及挡杆，所述主轴套两端外壁均对称固装有一轮毂，轮毂由多根同轴径向均布的支撑杆构成，该两侧支撑杆一一对应并且在该两侧对应的支撑杆之间均轴向安装有叶片轴，叶片轴上铰装叶片；叶片轴内侧的对应支撑杆之间轴向安装有用于限制叶片摆转角度的挡杆；所述支撑杆上的叶片安装位置均制有迎风折角。

而且，所述叶片安装有叶片角度调节器控制叶片的摆转角度。

而且，所述每一支撑杆上均平行间隔安装有两个叶片。

而且，所述风轮一侧安装有导风板。

本发明的优点和积极效果是：

1、本风轮的叶片铰装在轮毂上，风轮顺风向转动的叶片由于风力作用自动关闭“窗口”，组成整体受力面，获取最大风力；逆风运动的叶片自动“开窗”，受风阻力小，风能损失少。

2、本风轮安装有叶片角度调节装置，能控制风速大小对发电机转速的影响，并且能避免强风损害叶片，也可用于停车维修等。

3、本风轮侧边安装导风板，自动调节叶片获得最大风力受力面。

4、本发明结构简单、效率高、造价低廉、使用方便、便于安装、实用性强，应用范围广，改变了过去固定叶片的风能受力面积小，受阻面积相对大效率低等弊端，为风力发电行业增添了一种高效率的风轮技术。

附图说明

图1为本发明结构主视图;

图2为本发明的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种开窗式风力发电机风轮，包括主轴套3、轮毂2、叶片1、叶片轴4、挡杆5，本风轮通过主轴安装在发电机主轴上，所述主轴套两端外壁均对称固装有一轮毂，该轮毂由多根同轴径向均布的支撑杆构成，该两侧支撑杆一一对应并且在两侧对应的支撑杆之间均轴向安装有叶片轴，叶片轴上铰装叶片；叶片轴内侧的两侧对应的支撑杆之间轴向安装有用于限制叶片摆转角度的挡杆；为了达到最佳迎风角度提高风力利用效率，所述支撑杆上的叶片安装位置均制有迎风折角。

所述叶片还连接安装有叶片角度调节器控制叶片的摆转角度，根据需要设定叶片的角度，从而控制风力对风轮的影响。

本实施例附图所示的轮毂由十根支撑杆构成，每一支撑杆上均平行间隔安装有两个叶片。

为了有效利用风能，所述风轮一侧安装有导风板。

本发明的具体工作原理为：

当受风力作用风轮转动时，叶片受风力作用随风向转动角度，风轮逆风向回转的叶片受风力作用沿叶轮轴转动，“开窗”叶面与风向平行，风从开窗口流过，降低阻力。风轮顺风向转动的叶片由于风力作用自动关闭“窗口”，组成整体受力面，获取最大风力。实现了逆风运动叶片所受风阻力小，风能损失少。顺风运动叶片受风面大获得相对大的风力能量，使风轮转动。

有一定角度的轮毂使叶片提前20-30度时叶片就自动关窗迎风面开始受力运转，很大程度提高了风能有效利用，提高了动能输出。

由于此风轮是圆形构造，叶片随风向自动变换角度，自动开“关窗”也就自动跟随风向变化而改变迎风方向，叶片轴把叶片开启角度限制在180度内。

Claims (4)

1.一种开窗式风力发电机风轮，本风轮通过主轴安装在发电机主轴上，其特征在于：包括主轴套、轮毂、叶片、叶片轴以及挡杆，所述主轴套两端外壁均对称固装有一轮毂，轮毂由多根同轴径向均布的支撑杆构成，该两侧支撑杆一一对应并且在该两侧对应的支撑杆之间均轴向安装有叶片轴，叶片轴上铰装叶片；叶片轴内侧的对应支撑杆之间轴向安装有用于限制叶片摆转角度的挡杆；所述支撑杆上的叶片安装位置均制有迎风折角。

2.根据权利要求1所述的开窗式风力发电机风轮，其特征在于：所述叶片安装有叶片角度调节器控制叶片的摆转角度。

3.根据权利要求1所述的开窗式风力发电机风轮，其特征在于：所述每一支撑杆上均平行间隔安装有两个叶片。

4.根据权利要求1所述的开窗式风力发电机风轮，其特征在于：所述风轮一侧安装有导风板。