CN104632535A - 一种减压风力发电机 - Google Patents

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许浩
李念淼
陈颖
朱晞旸
王海军
卢轶人
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Xuzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Xuzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种减压风力发电机，包括风电机组主机设备、塔架、液压能量传递系统、水平轴式海流能水动力涡轮机、海缆和叶片；其中，风电机组主机设备置于塔架的上方，风电机组主机设备上设有至少四个叶片；所述叶片为减压变速风力叶片，其通过连接件连接风电机组主机设备；所述叶片的叶片本体装在风叶外框中；所述叶片本体一侧与风叶外框之间通过合页连接，合页为穿轴合页，合页设置在叶片本体纵向中间位置及其两侧，均设有三个；本发明能够同时进行风力发电和海水发电，发电效率高，最大限度利用资源，且在风力发电过程中随风调节叶片的受风面积，全方向做功、转换率高、启动快，发电效率高，安全系数大。

Description

一种减压风力发电机
技术领域
本发明涉及发电机，具体是一种减压风力发电机。
背景技术
风力发电利用的是自然能源，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。风能是最清洁，无污染的可再生能源之一，利用风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射，也不会对空气污染，非常环保。据专家们的测估。近年来，我国对风力发电也很重视，已选定在广东、海南、福建、山东、内蒙、新疆等风力资源丰富的地区大力发展风电；目前我国中小风力发电机的叶片设计多为3个，通常情况下风机叶片的转速大约是风速的7到9倍，转速越高，叶片数量越多，也就意味着叶片尺寸要做的更窄，更薄，从而很难保证叶片具有足够的强度。而在转速过快的时侯叶片的后捕风效率也有所降低，噪音增大，长期磨损容易造成螺丝松动、脱落、阴雨天地下潮湿基座振动，存在安全隐患；更易受到环境侵蚀和飞鸟撞击的伤害；以往，定桨叶片的安装角度是不变的，定速叶轮旋转的转速也是恒定的；在遇到强风时叶片容易遭到破坏，不能正常运行，维修难度大；而现在的风力电机的风叶当风力达到2.6-3.0级左右时可正常工作，风力上升到6-10级以上时，不能正常工作。因为现在电机风叶受风面积小，机组的安全性减弱，而且不能获得更大的风能利用系数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同时进行风力发电和海水发电，在风力发电过程中随风调节叶片的受风面积，发电效率高，安全系数大的减压风力发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种减压风力发电机，包括风电机组主机设备、塔架、液压能量传递系统、水平轴式海流能水动力涡轮机、海缆和叶片；其中，风电机组主机设备置于塔架的上方，风电机组主机设备上设有至少四个叶片；所述叶片为减压变速风力叶片，其通过连接件连接风电机组主机设备；所述叶片的叶片本体装在风叶外框中；所述叶片本体一侧与风叶外框之间通过合页连接，合页为穿轴合页，合页设置在叶片本体纵向中间位置及其两侧，均设有三个，同时，叶片本体的另一侧与风叶外框之间通过闭门器连接，闭门器均布设有两个；所述塔架下方设有液压能量传递系统、水平轴式海流能水动力涡轮机和海缆，液压能量传递系统、水动力涡轮机和海缆位于海平面和海床之间，其中，液压能量传递系统位于水动力涡轮机的上方右侧，海缆位于水动力涡轮机的下方左侧；所述水平轴式海流能水动力涡轮机的桨叶为水平轴式桨叶，桨叶通过转轴转动连接于支架上。
进一步的，所述叶片本体及风叶外框均为长方形或梯形。
进一步的，所述且叶片本体由金属或玻璃钢制成。
与现有技术相比，本发明叶片随风改变受风面积，无论风速大小都能正常运行，且由于叶片攻角的改变，能获得更大的风能利用系数，增加机组的安全性，减压变速风力叶片适用于各种风力发电机，在遇到超强风时，可随风调节叶片的受风面积，全方向做功、转换率高、启动快，发电效率高，安全系数大；同时，当海水以一定速度和角度流经桨叶时，桨叶转动，水动力涡轮机产生机械能，整体来说，液压能量传递系统将潮汐能通过水动力涡轮机转变为机械能，并最终将机械能转化为电能；同时，风电机组主机设备将海上风能转化为电能，而海缆将风能和海流能转化的电能共同送出。
附图说明
图1为本发明中减压风力发电机的结构示意图。
图2为本发明中减压风力发电机的叶片局部放大结构示意图。
图中：1-风电机组主机设备、2-塔架、3-海平面、4-液压能量传递系统、5-水动力涡轮机、6-海缆、7-海床、8-叶片、81-连接件、82-风叶外框、83-合页、84-叶片本体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种减压风力发电机，包括风电机组主机设备1、塔架2、液压能量传递系统4、水平轴式海流能水动力涡轮机5、海缆6和叶片8；其中，风电机组主机设备1置于塔架2的上方，风电机组主机设备1上设有至少四个叶片8；所述叶片8为减压变速风力叶片，通过连接件81连接风电机组主机设备1；所述叶片8的叶片本体84装在风叶外框82中，叶片本体84及风叶外框82均为长方形或梯形，且叶片本体84由金属或玻璃钢制成；所述叶片本体84一侧与风叶外框82之间通过合页83连接，合页83为穿轴合页，合页83设置在叶片本体纵向中间位置及两侧，均设有三个，同时，叶片本体84的另一侧与风叶外框82之间通过闭门器85连接，闭门器85均布设有两个；工作时，当风力达到2.6-3.0级左右时，风电机组主机设备1正常工作，当风力上升到6-10级以上时，闭门器85打开，减少叶片8的受风面积，使其正常工作，叶片8可以沿自身的轴线旋转，随风改变受风面积，无论风速大小都能正常运行，由于叶片8攻角的改变，能获得更大的风能利用系数，增加机组的安全性，减压变速风力叶片适用于各种风力发电机，在遇到超强风时，可随风调节叶片的受风面积，全方向做功、转换率高、启动快，发电效率高，安全系数大；所述塔架2下方设有液压能量传递系统4、水平轴式海流能水动力涡轮机5和海缆6，液压能量传递系统4、水动力涡轮机5和海缆6位于海平面3和海床7之间，其中，液压能量传递系统4位于水动力涡轮机5的上方右侧，海缆6位于水动力涡轮机5的下方左侧；所述水平轴式海流能水动力涡轮机5的桨叶52为水平轴式桨叶，桨叶52通过转轴53转动连接于支架51上；工作时，当海水以一定速度和角度流经桨叶52时，桨叶52转动，水动力涡轮机5产生机械能，整体来说，液压能量传递系统4将潮汐能通过水动力涡轮机5转变为机械能，并最终将机械能转化为电能；同时，风电机组主机设备1将海上风能转化为电能，而海缆6将风能和海流能转化的电能共同送出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种减压风力发电机，包括风电机组主机设备(1)、塔架(2)、液压能量传递系统(4)、水平轴式海流能水动力涡轮机(5)、海缆(6)和叶片(8)；其特征在于，其中，风电机组主机设备(1)置于塔架(2)的上方，风电机组主机设备(1)上设有至少四个叶片(8)；所述叶片(8)为减压变速风力叶片，其通过连接件(81)连接风电机组主机设备(1)；所述叶片(8)的叶片本体(84)装在风叶外框(82)中；所述叶片本体(84)一侧与风叶外框(82)之间通过合页(83)连接，合页(83)为穿轴合页，合页(83)设置在叶片本体纵向中间位置及其两侧，均设有三个，同时，叶片本体(84)的另一侧与风叶外框(82)之间通过闭门器(85)连接，闭门器(85)均布设有两个；所述塔架(2)下方设有液压能量传递系统(4)、水平轴式海流能水动力涡轮机(5)和海缆(6)，液压能量传递系统(4)、水动力涡轮机(5)和海缆(6)位于海平面(3)和海床(7)之间，其中，液压能量传递系统(4)位于水动力涡轮机(5)的上方右侧，海缆(6)位于水动力涡轮机(5)的下方左侧；所述水平轴式海流能水动力涡轮机(5)的桨叶(52)为水平轴式桨叶，桨叶(52)通过转轴(53)转动连接于支架(51)上。
2.根据权利要求1所述的减压风力发电机，其特征在于，所述叶片本体(84)及风叶外框(82)均为长方形或梯形。
3.根据权利要求1所述的减压风力发电机，其特征在于，所述且叶片本体(84)由金属或玻璃钢制成。
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