CN106837700A - 一种风电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电机组，包括若干个相连的风力发电机，风力发电机包括：输出电线、支撑柱、设置在支撑柱上端的机舱外壳，机舱外壳内设有一个以上的电能转化装置，电能转化装置均与输出电线相连，机舱外壳上设有若干基座组，每个基座组包括分别设置在机舱外壳前后两端的两个叶片基座，叶片基座均与电能转化装置相连；叶片基座上设有若干叶片，叶片为具有两个迎风斜面的三棱锥体。在支撑柱与机舱外壳之间，还设有使得机舱外壳能够旋转的滑轨式旋转连接装置。在机舱外壳的一端正中设有风向尾翼。相比现有技术本发明通过对叶片的改进有效的提高了发电效率，还通过滑轨式旋转连接装置实现自动随风向的旋转，且无需外接电源来驱动。

Description

一种风电机组
技术领域
本发明涉及新能源领域，特别是一种能够高效发电的风电机组。
背景技术
所谓风电，指的是风力发电，在资源消耗越来越大的今天，分布式新能源成为了各界研究的热门对象，风力能是一种可再生能源，使用风电设备中的风力发电机可以将风能转化为机械能进而转化为电能，这种发电方式无污染、可持续发电，是一种优秀的发电方式，而目前使用的风力发电机并不能完全适应自然多变的环境，导致工作效率、能量转化率较低，并且目前风力发电机机组结构单一，基本上只能将某一方向(扇叶正对方向)上的风能转化为电能，造成发电效率较低，若要改变方向则需要额外的电能驱动，由于机舱外壳及其内部重量总和很大，所以这种改变扇叶方向所需要的电能也是很高的。上述各种因素的综合来看，目前单个发电机的发电效率十分有限，难以供应日益增长的用电需要。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种风电机组。
一种风电机组，包括若干个相连的风力发电机，风力发电机包括：输出电线、支撑柱、设置在支撑柱上端的机舱外壳，机舱外壳内设有一个以上的电能转化装置，电能转化装置均与输出电线相连，机舱外壳上设有若干基座组，每个基座组包括分别设置在机舱外壳前后两端的两个叶片基座，叶片基座均与电能转化装置相连；叶片基座上设有若干叶片，叶片为具有两个迎风斜面的三棱锥体；
在支撑柱与机舱外壳之间，还设有使得机舱外壳能够旋转的滑轨式旋转连接装置，滑轨式旋转连接装置包括：电动动力装置、环形的导电轨道、自发电设备，导电轨道上承载有能沿导电轨道滚动的若干滚轮，滚轮设置在机舱外壳上；用于驱动滚轮运动的电动动力装置连有导电线，并且电动动力装置通过导电线与自发电设备相连以获得供电；
电能转化装置通过导电轨道与输出电线相连；
在机舱外壳的一端正中设有风向尾翼；在风向尾翼上还设有风向感应自动控制终端，并且电动动力装置与风向感应自动控制终端相连。
进一步地，机舱外壳内设有五个电能转化装置，机舱外壳上设有五组基座组，每个电能转化装置只与一组基座组的两个叶片基座相连。
进一步地，与输出电线相连的导电轨道内侧设有凹槽，凹槽内套有与其接触的环形导电件，环形导电件与电能转化装置相连。
进一步地，自发电设备设置在机舱外壳上，自发电设备包括叶轮、与叶轮相连的电能转化装置。
进一步地，机舱外壳两侧各设有一个自发电设备，且这两个自发电设备均与电动动力装置相连。
进一步地，各叶片呈环状设置在叶片基座的侧面，两迎风斜面的弯折处为叶脊，同一基座上的叶脊均朝向同一侧。
进一步地，基座组的两个叶片基座中，其中一个叶片基座的叶片对应与另一个叶片基座上两相邻叶片间的间隙。
进一步地，电动动力装置为电机，电机与导电线相连以获得电能。
进一步地，还包括：输出电主线，各风力发电机输出电线均连入输出电主线。
进一步地，每个叶片有两个迎风斜面，两个迎风面的夹角角度范围为50°～90°。
进一步地，叶片采用金属材料浇注制成；或者采用碳纤维与白云石组合制成；或者采用玻璃纤维、白云石组合制成。
进一步地，导电轨道用金属材料制造而成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明两个叶片机座，每个叶片机座设有有多个叶片，相比现有风力发电机只能接收单一方向的风能，有效提高了发电效率。多叶片设置相对于现有的三叶片设置，有效提高了风能——机械能的转化率。
2.本发明所述的叶片结构有两个迎风斜面，能够使得叶片前后两侧的风都对叶片产生推力进而转化为电能，也提高了风能的利用率。
3.风向尾翼能够自动识别风向，并将风向信息传送至风向感应自动控制终端，进而由控制终端给电动动力装置发出指令，带动机舱外壳转动，进而使得叶片基座朝向最适合的方向，以获得最大的风能，有助于提高发电效率。
4.自发电装置同样利用风力发电的原理与结构，自主发电，无需外界电能支持，节约了能源，省去了多余的控制步骤。
5.滑轨式旋转连接装置，作为电能转化装置与输出电线间的过渡节点，有效防止单纯线缆连接造成的纠结缠绕，给机组的维护带来方便，防止设备损坏。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为叶片结构示意图。
图3为本发明结构示意图(五组基座组)。
其中，1-叶片，2-叶片基座，3-自发电设备，4-风向尾翼，5-支撑柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1、2、3所示的一种风电机组，包括若干个相连的风力发电机，风力发电机包括：输出电线、支撑柱5、设置在支撑柱5上端的机舱外壳，上述结构为目前风力发电机常见结构，机舱外壳内设有一个以上的电能转化装置，故不在赘述。本实施例中，电能转化装置均与输出电线相连，使得转化而来的电能能够通过输出电线传输出去，机舱外壳上设有若干基座组，每个基座组包括分别设置在机舱外壳前后两端的两个叶片基座2，这种结构使得风力发电机的整体平衡性更好，在风力较大时也不易倾倒损坏，优选的，本实施例中共设有五个基座组(如图3所示)，还起到了增大单个风力发电机发电总功率的作用。叶片基座2均与电能转化装置相连，叶片基座2上设有若干叶片1，优选的，在叶片基座2上设置五个等距的叶片1，这样，相对于现有的三叶片1式的风力发电机能够更有效的将风能转化为机械能，从而提高效率，在有风时叶片1带动叶片基座2产生机械能，而这些机械能可以被电能转化装置转化为电能。叶片1为具有两个迎风斜面的三棱锥体，每个叶片1有两个迎风斜面，两个迎风面的夹角角度范围为50°～90°，各叶片1呈环状设置在叶片基座2的侧面，两迎风斜面的弯折处为叶脊，机舱外壳上所有叶脊均朝向同一方向，这种双迎风斜面的结构，相对于现有的单一迎风面结构具有更高的风能利用率，本实施例所述的双迎风面结构能够与两个方向的风产生相互作用力，进而使得叶片1两侧的风都对叶片1产生推力最终由电能转化装置转化为电能，也提高了风能的转化率。叶片1采用金属材料浇注制成；或者采用碳纤维与白云石组合制成；或者采用玻璃纤维、白云石组合制成。
在支撑柱5与机舱外壳之间，还设有使得机舱外壳能够旋转的滑轨式旋转连接装置，滑轨式旋转连接装置包括：电动动力装置、环形的导电轨道、自发电设备3，导电轨道上承载有能沿导电轨道滚动的若干滚轮，滚轮设置在机舱外壳上，本实施例中，导电轨道用金属材料制造而成。用于驱动滚轮运动的电动动力装置连有导电线，并且电动动力装置通过导电线与自发电设备3相连以获得供电，电动动力装置为电机，电机与导电线相连以获得电能，使得本装置不需要额外的电能支持，利用无污染的风能自助发电，不仅利于环保而且解决，节约了能源。自发电设备3设置在机舱外壳上，优选的，舱外壳两侧各设有一个自发电设备3，且这两个自发电设备3均与电动动力装置相连。
自发电设备3包括叶轮、与叶轮相连的电能转化装置，优选的，自发电设备3采用与上述叶片基座2与叶片1同样的结构，即有叶片基座2和叶片1组成的叶轮以及与叶轮相连的独立的电能转化装置，使得在风力较小的情况下也能保证对电动动力装置的能量供应。
机舱外壳内设有1～5个电能转化装置，机舱外壳上设有1～5个组基座组，每个电能转化装置只与一组基座组的两个叶片基座2相连。优选的，为了提高发电效率，本实施例设有机舱外壳内设有5个电能转化装置，机舱外壳上设有5个组基座组。
电能转化装置通过导电轨道与输出电线相连，本实施例中，与输出电线相连的导电轨道内侧设有凹槽，凹槽内套有与其接触的环形导电件，环形导电件与电能转化装置相连。滑轨式旋转连接装置作为电能转化装置与输出电线间的过渡节点，有效防止单纯线缆连接造成的纠结缠绕，给机组的维护带来方便，防止设备损坏。
在机舱外壳的一端正中设有风向尾翼4；在风向尾翼4上还设有风向感应自动控制终端，并且电动动力装置与风向感应自动控制终端相连。风向尾翼4能够自动识别风向，并将风向信息传送至风向感应自动控制终端，进而由控制终端给电动动力装置发出指令，带动机舱外壳转动，进而使得叶片基座2朝向最适合的方向，以获得最大的风能，有助于提高发电效率。风向尾翼4和风向感应自动控制终端是本领域常用的装置，其中，风向感应自动控制终端主要由各式单片机来处理分析数据、发送指令，本领域技术人员可以根据本发明记载内容结合配置上述两者的合理结构。如图3所示，本实施例中机舱外壳一端的叶片基座2上设有开口，开口与机舱外壳内部连通，风向尾翼4即通过该开口与风向感应自动控制终端相连。
本实施例中，还包括：输出电主线，各风力发电机输出电线均连入输出电主线。

Claims (12)

1.一种风电机组，包括若干个相连的风力发电机，其特征在于，风力发电机包括：输出电线、支撑柱(5)、设置在支撑柱(5)上端的机舱外壳，机舱外壳内设有一个以上的电能转化装置，电能转化装置均与输出电线相连，机舱外壳上设有若干基座组，每个基座组包括分别设置在机舱外壳前后两端的两个叶片基座(2)，叶片基座(2)均与电能转化装置相连；叶片基座(2)上设有若干叶片(1)，叶片(1)为具有两个迎风斜面的三棱锥体；
在支撑柱(5)与机舱外壳之间，还设有使得机舱外壳能够旋转的滑轨式旋转连接装置，滑轨式旋转连接装置包括：电动动力装置、环形的导电轨道、自发电设备(3)，导电轨道上承载有能沿导电轨道滚动的若干滚轮，滚轮设置在机舱外壳上；用于驱动滚轮运动的电动动力装置连有导电线，并且电动动力装置通过导电线与自发电设备(3)相连以获得供电；
电能转化装置通过导电轨道与输出电线相连；
在机舱外壳的一端正中设有风向尾翼(4)；在风向尾翼(4)上还设有风向感应自动控制终端，并且电动动力装置与风向感应自动控制终端相连。
2.根据权利要求1所述的一种风电机组，其特征在于，机舱外壳内设有五个电能转化装置，机舱外壳上设有五组基座组，每个电能转化装置只与一组基座组的两个叶片基座(2)相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种风电机组，其特征在于，与输出电线相连的导电轨道内侧设有凹槽，凹槽内套有与其接触的环形导电件，环形导电件与电能转化装置相连。
4.根据权利要求3所述的一种风电机组，其特征在于，自发电设备(3)设置在机舱外壳上，自发电设备(3)包括叶轮、与叶轮相连的电能转化装置。
5.根据权利要求4所述的一种风电机组，其特征在于，机舱外壳两侧各设有一个自发电设备(3)，且这两个自发电设备(3)均与电动动力装置相连。
6.根据权利要求5所述的一种风电机组，其特征在于，各叶片(1)呈环状设置在叶片基座(2)的侧面，两迎风斜面的弯折处为叶脊，同一基座上的叶脊均朝向同一侧。
7.根据权利要求6所述的一种风电机组，其特征在于，基座组的两个叶片基座(2)中，其中一个叶片基座(2)的叶片(1)对应与另一个叶片基座(2)上两相邻叶片(1)间的间隙。
8.根据权利要求7所述的一种风电机组，其特征在于，电动动力装置为电机，电机与导电线相连以获得电能。
9.根据权利要求8所述的一种风电机组，其特征在于，还包括：输出电主线，各风力发电机输出电线均连入输出电主线。
10.根据权利要求9所述的一种风电机组，其特征在于，每个叶片(1)有两个迎风斜面，两个迎风面的夹角角度范围为50°～90°。
11.根据权利要求10所述的一种风电机组，其特征在于，叶片(1)采用金属材料浇注制成；或者采用碳纤维与白云石组合制成；或者采用玻璃纤维、白云石组合制成。
12.根据权利要求11所述的一种风电机组，其特征在于，导电轨道采用金属材料制成。
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