CN107762725A - 一种风力发电机 - Google Patents

一种风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN107762725A
CN107762725A CN201711214264.7A CN201711214264A CN107762725A CN 107762725 A CN107762725 A CN 107762725A CN 201711214264 A CN201711214264 A CN 201711214264A CN 107762725 A CN107762725 A CN 107762725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
connecting rod
rotating shaft
balanced
angle
stress surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711214264.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107762725B (zh
Inventor
徐超
吴超
周智
夏鑫
周国鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University of Science and Technology
Original Assignee
Hubei University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University of Science and Technology filed Critical Hubei University of Science and Technology
Priority to CN201711214264.7A priority Critical patent/CN107762725B/zh
Publication of CN107762725A publication Critical patent/CN107762725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107762725B publication Critical patent/CN107762725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明提供了一种风力发电机，叶轮包括平衡连杆，平衡叶片的一侧设有第一连杆和第二连杆，平衡连杆的另一侧设有第三连杆和第四连杆，平衡连杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的内端分别连接有一翼片，翼片包括内侧的导流面和外侧的受力面，受力面为平面，且平衡连杆对应的受力面与平衡连杆垂直、第一连杆对应的受力面与第一连杆垂直、第二连杆对应的受力面与第二连杆垂直、第三连杆对应的受力面与第三连杆垂直、第四连杆对应的受力面与第四连杆垂直，导流面为球冠状的曲面；转轴水平安置时，叶轮的重心位于转轴的偏心位置处，且使平衡连杆上的受力面水平朝上。本发明具有灵敏度高等优点。

Description

一种风力发电机
技术领域
本发明属于发电机技术领域，涉及一种风力发电机。
背景技术
风力发电机的叶轮用于捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且一般采用三叶式翼片结构。
作为小型风力发电机，其叶轮的设计，往往以灵敏度作为第一考虑，而不以旋转惯性和旋转平顺度作为第一考虑。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种风力发电机，本发明所要解决的技术问题是如何提高叶轮的旋转灵敏度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种风力发电机，风力发电机包括发电机本体、转轴和固定在转轴外端的叶轮，其特征在于，所述叶轮包括平衡连杆，所述平衡叶片的一侧设有第一连杆和第二连杆，所述平衡连杆的另一侧设有第三连杆和第四连杆，所述平衡连杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的内端均与转轴外端的周面相连，所述平衡连杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的内端分别连接有一翼片，所述翼片包括内侧的导流面和外侧的受力面，所述受力面为平面，且平衡连杆对应的受力面与平衡连杆垂直、第一连杆对应的受力面与第一连杆垂直、第二连杆对应的受力面与第二连杆垂直、第三连杆对应的受力面与第三连杆垂直、第四连杆对应的受力面与第四连杆垂直，所述导流面为球冠状的曲面；转轴水平安置时，所述叶轮的重心位于转轴的偏心位置处，且使平衡连杆上的受力面水平朝上。
风力气流作用在受力面上，其经过相邻连杆之间的间隙，也作用在相应的导流面上，在导流面对气流进行导向，使其作用方向发生变化，作用力分解为叶轮周向旋转的方向。
由于叶轮的重心位于转轴轴线的下方，使叶轮在无外力作用下，平衡连杆始终朝上，叶轮受风力作用旋转后，叶轮受重心偏移的影响，需要在克服风力的前提下，保持平衡连杆朝上对应的扭矩，使叶轮在哪怕较小的风力作用下，也能顺畅旋转一周，且旋转后受惯性力作用，其旋转虽然有顿挫，转动灵敏度和转动转速均能够得到有效提升。
在上述的一种风力发电机中，所述平衡连杆与转轴的轴线处于同一平面上，所述第一连杆与转轴的径线之间呈一夹角A、第二连杆与转轴的径线之间呈一夹角B、第三连杆与转轴的径线之间呈一夹角C、第四连杆分别与转轴的径线之间呈一夹角D，所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D均小于180°，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的外端均向平衡连杆的方向倾斜；平衡连杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与转轴的五个连接点等分转轴的周面。
为了进一步提高叶轮的旋转灵敏度，将第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆与转轴的径线之间设置一小于180°的夹角，翼片受风力作用时，能够克服叶轮因重心偏移带来的启动初始力，使叶轮能够旋转的初始扭矩更小。
作为优选，所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D在178°～168°之间。
所述平衡连杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆均包括两根支撑杆，两根支撑杆的外端相连，内端与转轴相连，两根支撑杆的内端连线与转轴的轴线平行。
所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D互不等同。
夹角A、夹角B、夹角C和夹角D互不等同，使某一风力作用方向，能够作用在多个翼片上，且非平衡结构的设置，能够使叶轮受任一风力作用方向均能够被启动旋转。
附图说明
图1是本风力发电机中叶轮的平面结构示意图。
图2是本风力发电机中叶轮的立体结构示意图。
图3是图1的俯视图。
图4是标示有图3中各连杆的位置的示意图。
图中，1、转轴；21、平衡连杆；22、第一连杆；23、第二连杆；24、第三连杆；25、第四连杆；3、翼片；31、导流面；32、受力面。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3所示，风力发电机包括发电机本体、转轴1和固定在转轴1外端的叶轮，其特征在于，叶轮包括平衡连杆21，平衡叶片的一侧设有第一连杆22和第二连杆23，平衡连杆21的另一侧设有第三连杆24和第四连杆25，平衡连杆21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25的内端均与转轴1外端的周面相连，平衡连杆21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25的内端分别连接有一翼片3，翼片3包括内侧的导流面31和外侧的受力面32，受力面32为平面，且平衡连杆21对应的受力面32与平衡连杆21垂直、第一连杆22对应的受力面32与第一连杆22垂直、第二连杆23对应的受力面32与第二连杆23垂直、第三连杆24对应的受力面32与第三连杆24垂直、第四连杆25对应的受力面32与第四连杆25垂直，导流面31为球冠状的曲面；转轴1水平安置时，叶轮的重心位于转轴1的偏心位置处，且使平衡连杆21上的受力面32水平朝上。
风力气流作用在受力面32上，其经过相邻连杆之间的间隙，也作用在相应的导流面31上，在导流面31对气流进行导向，使其作用方向发生变化，作用力分解为叶轮周向旋转的方向。
由于叶轮的重心位于转轴1轴线的下方，使叶轮在无外力作用下，平衡连杆21始终朝上，叶轮受风力作用旋转后，叶轮受重心偏移的影响，需要在克服风力的前提下，保持平衡连杆21朝上对应的扭矩，使叶轮在哪怕较小的风力作用下，也能顺畅旋转一周，且旋转后受惯性力作用，其旋转虽然有顿挫，转动灵敏度和转动转速均能够得到有效提升。
如图3和图4所示，平衡连杆21与转轴1的轴线处于同一平面上，第一连杆22与转轴1的径线之间呈一夹角A、第二连杆23与转轴1的径线之间呈一夹角B、第三连杆24与转轴1的径线之间呈一夹角C、第四连杆25分别与转轴1的径线之间呈一夹角D，夹角A、夹角B、夹角C和夹角D均小于180°，第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25的外端均向平衡连杆21的方向倾斜；平衡连杆21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25与转轴1的五个连接点等分转轴1的周面。
为了进一步提高叶轮的旋转灵敏度，将第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25与转轴1的径线之间设置一小于180°的夹角，翼片3受风力作用时，能够克服叶轮因重心偏移带来的启动初始力，使叶轮能够旋转的初始扭矩更小。
作为优选，夹角A、夹角B、夹角C和夹角D在178°～168°之间。
平衡连杆21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和第四连杆25均包括两根支撑杆，两根支撑杆的外端相连，内端与转轴1相连，两根支撑杆的内端连线与转轴1的轴线平行。
夹角A、夹角B、夹角C和夹角D互不等同。
夹角A、夹角B、夹角C和夹角D互不等同，使某一风力作用方向，能够作用在多个翼片3上，且非平衡结构的设置，能够使叶轮受任一风力作用方向均能够被启动旋转。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种风力发电机，风力发电机包括发电机本体、转轴(1)和固定在转轴(1)外端的叶轮，其特征在于，所述叶轮包括平衡连杆(21)，所述平衡叶片的一侧设有第一连杆(22)和第二连杆(23)，所述平衡连杆(21)的另一侧设有第三连杆(24)和第四连杆(25)，所述平衡连杆(21)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和第四连杆(25)的内端均与转轴(1)外端的周面相连，所述平衡连杆(21)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和第四连杆(25)的内端分别连接有一翼片(3)，所述翼片(3)包括内侧的导流面(31)和外侧的受力面(32)，所述受力面(32)为平面，且平衡连杆(21)对应的受力面(32)与平衡连杆(21)垂直、第一连杆(22)对应的受力面(32)与第一连杆(22)垂直、第二连杆(23)对应的受力面(32)与第二连杆(23)垂直、第三连杆(24)对应的受力面(32)与第三连杆(24)垂直、第四连杆(25)对应的受力面(32)与第四连杆(25)垂直，所述导流面(31)为球冠状的曲面；转轴(1)水平安置时，所述叶轮的重心位于转轴(1)的偏心位置处，且使平衡连杆(21)上的受力面(32)水平朝上。
2.根据权利要求1所述一种风力发电机，其特征在于，所述平衡连杆(21)与转轴(1)的轴线处于同一平面上，所述第一连杆(22)与转轴(1)的径线之间呈一夹角A、第二连杆(23)与转轴(1)的径线之间呈一夹角B、第三连杆(24)与转轴(1)的径线之间呈一夹角C、第四连杆(25)分别与转轴(1)的径线之间呈一夹角D，所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D均小于180°，所述第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和第四连杆(25)的外端均向平衡连杆(21)的方向倾斜；平衡连杆(21)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和第四连杆(25)与转轴(1)的五个连接点等分转轴(1)的周面。
3.根据权利要求2所述一种风力发电机，其特征在于，所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D在178°～168°之间。
4.根据权利要求1或2或3所述一种风力发电机，其特征在于，所述平衡连杆(21)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和第四连杆(25)均包括两根支撑杆，两根支撑杆的外端相连，内端与转轴(1)相连，两根支撑杆的内端连线与转轴(1)的轴线平行。
5.根据权利要求2或3所述一种风力发电机，其特征在于，所述夹角A、夹角B、夹角C和夹角D互不等同。
CN201711214264.7A 2017-11-28 2017-11-28 一种风力发电机 Active CN107762725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711214264.7A CN107762725B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种风力发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711214264.7A CN107762725B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种风力发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107762725A true CN107762725A (zh) 2018-03-06
CN107762725B CN107762725B (zh) 2023-10-03

Family

ID=61275475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711214264.7A Active CN107762725B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种风力发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107762725B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114570158A (zh) * 2022-05-06 2022-06-03 山东神驰化工集团有限公司 一种甲醇制氢二氧化碳回收装置及其回收方法
US20240068369A1 (en) * 2020-05-11 2024-02-29 XFlow Energy Company Fluid turbine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1293262A (en) * 1918-01-14 1919-02-04 Timothy T Walker Fluid-motor.
TWM303277U (en) * 2006-07-19 2006-12-21 Rich Tsai Improved natural force power generating structure
CN201730745U (zh) * 2010-05-14 2011-02-02 代理义 远程垂直传动风力发电机
CN202004551U (zh) * 2011-02-25 2011-10-05 德昌电机(深圳)有限公司 电机转子及使用该电机转子的燃油泵
CN207513744U (zh) * 2017-11-28 2018-06-19 湖北科技学院 一种风力发电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1293262A (en) * 1918-01-14 1919-02-04 Timothy T Walker Fluid-motor.
TWM303277U (en) * 2006-07-19 2006-12-21 Rich Tsai Improved natural force power generating structure
CN201730745U (zh) * 2010-05-14 2011-02-02 代理义 远程垂直传动风力发电机
CN202004551U (zh) * 2011-02-25 2011-10-05 德昌电机(深圳)有限公司 电机转子及使用该电机转子的燃油泵
CN207513744U (zh) * 2017-11-28 2018-06-19 湖北科技学院 一种风力发电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240068369A1 (en) * 2020-05-11 2024-02-29 XFlow Energy Company Fluid turbine
CN114570158A (zh) * 2022-05-06 2022-06-03 山东神驰化工集团有限公司 一种甲醇制氢二氧化碳回收装置及其回收方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107762725B (zh) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2004259896A2 (en) Vertical-axis wind turbine
CN106121912B (zh) 一种垂直轴可变翼风力发电机
CN107762725A (zh) 一种风力发电机
CN204572338U (zh) 垂直轴风力发电机
RU71386U1 (ru) Ветроэнергетическая установка с вертикальным ротором
CN104481810B (zh) 一种自伸展式垂直轴风力发电机
CN207513744U (zh) 一种风力发电机
CN104329219B (zh) 一种Sistan风机叶轮
CN203717235U (zh) 一种多层展翼摆叶式的垂直轴风力发电机组
CN106089573A (zh) 一种叶片上具有拉绳和变桨装置的风电叶轮
JP4754316B2 (ja) 直線翼垂直軸風車
CN104863792A (zh) 具有扭角的垂直轴风力机弯曲叶片
CN206054178U (zh) 一种垂直轴可变翼风力发电机
CN104819096B (zh) 一种具有拉绳结构的大型风电叶片装置
CN112628067A (zh) 一种风力发电机的风叶阵列机构及风力发电机
CN103726991B (zh) 行星式增速风轮立轴风力发电机
CN104047805B (zh) 一种水平轴和垂直轴通用的风力发电机装置
CN201041134Y (zh) 风力发电机电磁式变桨机构
CN101139972A (zh) 风力发电机电磁式变桨机构
CN206158933U (zh) 液压风机油泵
CN205977531U (zh) 一种风力发电机
CN207920771U (zh) 一种立轴风力发电机组
CN103147909B (zh) 升力型椭圆球式真空磁悬浮风力机
CN206376978U (zh) 一种h型垂直轴风力发电机叶片时时变攻角装置
CN201679622U (zh) 立轴风力机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant