CN110410270A - 一种防飓风装置 - Google Patents

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庄秀宝
陈景锋
杨文中
陈兴才
丁晓映
马益民
林仁芝
廖海峰
陈庆鹏
孙金余
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Abstract

本发明提出一种防飓风装置，用于在飓风环境下保护风力发电机，所述防飓风装置包括控制模块、测风仪、风力发电机的机舱、U形架、刹车器、马达；所述U形架的开口向上并以其竖向臂处的竖向旋转机构支撑机舱；当飓风来时，所述马达驱动竖向旋转机构使机舱向上转动，以减少风力发电机的叶片的迎风面积；当机舱仰角达到所需的避风角度时，所述刹车器对竖向旋转机构进行锁定以固定机舱角度；本发明可在飓风天气中保护风力发电机不受风力损伤。

Description

一种防飓风装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其是一种防飓风装置。
背景技术
风力发电机所能承受的风力有一定范围，如何在飓风天气中保护风力发电机，是一个研究方向。
发明内容
本发明提出一种防飓风装置，可在飓风天气中保护风力发电机不受风力损伤。
本发明采用以下技术方案。
一种防飓风装置，用于在飓风环境下保护风力发电机，所述防飓风装置包括控制模块、测风仪、风力发电机的机舱（1）、U形架（2）、刹车器（3）、马达（4）；所述U形架的开口向上并以其竖向臂处的竖向旋转机构支撑机舱；当飓风来时，所述马达驱动竖向旋转机构使机舱向上转动，以减少风力发电机的叶片的迎风面积；当机舱仰角达到所需的避风角度时，所述刹车器对竖向旋转机构进行锁定以固定机舱角度。
所述竖向旋转机构包括与机舱相连的转轴齿轮（6）；所述马达驱动转轴齿轮旋转以改变机舱的仰角。
所述控制模块对风机的转速进行监测，若当前风速使风机转速超过阈值时，所述控制模块控制马达驱动机舱向上转动以减小叶片迎风面积，当机舱向上转动至风机转速降至阈值以内时，所述控制模块使马达停机并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
当飓风来时，所述控制模块根据测风仪测得的风速计算所需的避风角度，所述竖向旋转机构处设有角度传感器用于监测机舱仰角；当机舱向上转动时，若控制模块经角度传感器测知机舱仰角达到避风角度，则所述控制模块停止机舱上转并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
所述防飓风装置可工作于紧急避风模式，在紧急避风模式下，控制模块直接把机舱的仰角转至90度使风力发电机的叶片处于水平状态，以减少叶片在飓风中的受力从而保护叶片。
所述风叶位于机舱的前端方向处；所述紧急避风模式下机舱的上仰动作可由备用动力装置完成，所述备用动力装置为动滑轮装置或液压装置；当备用动力装置为动滑轮装置时，动滑轮装置的活动端与机舱后端相连；动滑轮装置以卷扬机驱动来拉动机舱后端使机舱上仰；当备用动力装置为液压装置时，液压装置的液压杆与机舱后端相连以拉动机舱后端使机舱上仰。
当机舱在备用动力装置驱动下上仰后以刹车器锁定其上仰姿态，当刹车器解除锁定后，机舱姿态可在机舱自重作用下向下复位。
本发明可对风力进行监测，并能通过改变风机仰角来改变叶片受风面积，从而能有效地在飓风天气中保护风机叶片。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的另一示意图；
附图3是机舱的仰角调整示意图；
附图4是机舱在备用动力装置驱动下上仰的示意图；
图中：1-机舱；2-U形架；3-刹车器；4-马达；6-转轴齿轮；7-动滑轮装置；8-卷扬机；9-液压装置。
具体实施方式
如图1-3所示，一种防飓风装置，用于在飓风环境下保护风力发电机，所述防飓风装置包括控制模块、测风仪、风力发电机的机舱1、U形架2、刹车器3、马达4；所述U形架的开口向上并以其竖向臂处的竖向旋转机构支撑机舱；当飓风来时，所述马达驱动竖向旋转机构使机舱向上转动，以减少风力发电机的叶片的迎风面积；当机舱仰角达到所需的避风角度时，所述刹车器对竖向旋转机构进行锁定以固定机舱角度。
所述竖向旋转机构包括与机舱相连的转轴齿轮6；所述马达驱动转轴齿轮旋转以改变机舱的仰角。
所述控制模块对风机的转速进行监测，若当前风速使风机转速超过阈值时，所述控制模块控制马达驱动机舱向上转动以减小叶片迎风面积，当机舱向上转动至风机转速降至阈值以内时，所述控制模块使马达停机并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
当飓风来时，所述控制模块根据测风仪测得的风速计算所需的避风角度，所述竖向旋转机构处设有角度传感器用于监测机舱仰角；当机舱向上转动时，若控制模块经角度传感器测知机舱仰角达到避风角度，则所述控制模块停止机舱上转并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
所述防飓风装置可工作于紧急避风模式，在紧急避风模式下，控制模块直接把机舱的仰角转至90度使风力发电机的叶片处于水平状态，以减少叶片在飓风中的受力从而保护叶片。
所述风叶位于机舱的前端方向处；所述紧急避风模式下机舱的上仰动作可由备用动力装置完成，所述备用动力装置为动滑轮装置7或液压装置9；当备用动力装置为动滑轮装置时，动滑轮装置的活动端与机舱后端相连；动滑轮装置以卷扬机8驱动来拉动机舱后端使机舱上仰；当备用动力装置为液压装置时，液压装置的液压杆与机舱后端相连以拉动机舱后端使机舱上仰。
当机舱在备用动力装置驱动下上仰后以刹车器锁定其上仰姿态，当刹车器解除锁定后，机舱姿态可在机舱自重作用下向下复位。
实施例：
当台风风速不强时，所述控制模块对风机的转速进行监测，若当前风速使风机转速超过阈值时，所述控制模块控制马达驱动机舱向上转动以减小叶片迎风面积，当机舱向上转动至风机转速降至阈值以内时，所述控制模块使马达停机并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
当高强度台风紧急来袭时，防飓风装置工作于紧急避风模式，控制模块直接把机舱的仰角转至90度使风力发电机的叶片处于水平状态，以减少叶片在飓风中的受力从而保护叶片。
实施例2：
本例中，机舱由卷扬机拉机舱的滑轮来转动风机的仰头，由转轴里的刹车器制动定位。低头动作，靠风机头部的自重，放开刹车器，由于风机头部的轴心下部和前部比较重，只是卷扬机转动放长铁绳，风机头部就会靠重力低头，最后再刹车制动，本例中，也可把滑轮改为液压伸缩缸。

Claims (7)

1.一种防飓风装置，用于在飓风环境下保护风力发电机，其特征在于：所述防飓风装置包括控制模块、测风仪、风力发电机的机舱（1）、U形架（2）、刹车器（3）、马达（4）；所述U形架的开口向上并以其竖向臂处的竖向旋转机构支撑机舱；当飓风来时，所述马达驱动竖向旋转机构使机舱向上转动，以减少风力发电机的叶片的迎风面积；当机舱仰角达到所需的避风角度时，所述刹车器对竖向旋转机构进行锁定以固定机舱角度。
2.根据权利要求1所述的一种防飓风装置，其特征在于：所述竖向旋转机构包括与机舱相连的转轴齿轮（6）；所述马达驱动转轴齿轮旋转以改变机舱的仰角。
3.根据权利要求1所述的一种防飓风装置，其特征在于：所述控制模块对风机的转速进行监测，若当前风速使风机转速超过阈值时，所述控制模块控制马达驱动机舱向上转动以减小叶片迎风面积，当机舱向上转动至风机转速降至阈值以内时，所述控制模块使马达停机并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
4.根据权利要求1所述的一种防飓风装置，其特征在于：当飓风来时，所述控制模块根据测风仪测得的风速计算所需的避风角度，所述竖向旋转机构处设有角度传感器用于监测机舱仰角；当机舱向上转动时，若控制模块经角度传感器测知机舱仰角达到避风角度，则所述控制模块停止机舱上转并驱动刹车器对竖向旋转机构进行制动。
5.根据权利要求1所述的一种防飓风装置，其特征在于：所述防飓风装置可工作于紧急避风模式，在紧急避风模式下，控制模块直接把机舱的仰角转至90度使风力发电机的叶片处于水平状态，以减少叶片在飓风中的受力从而保护叶片。
6.根据权利要求5所述的一种防飓风装置，其特征在于：所述风叶位于机舱的前端方向处；所述紧急避风模式下机舱的上仰动作可由备用动力装置完成，所述备用动力装置为动滑轮装置或液压装置；当备用动力装置为动滑轮装置时，动滑轮装置的活动端与机舱后端相连；动滑轮装置以卷扬机驱动来拉动机舱后端使机舱上仰；当备用动力装置为液压装置时，液压装置的液压杆与机舱后端相连以拉动机舱后端使机舱上仰。
7.根据权利要求6所述的一种防飓风装置，其特征在于：当机舱在备用动力装置驱动下上仰后以刹车器锁定其上仰姿态，当刹车器解除锁定后，机舱姿态可在机舱自重作用下向下复位。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100027107A1 (it) * 2021-10-22 2022-01-22 Armando Roggero Generatore eolico a regolazione automatica e sistema di regolazione automatico per generatore eolico

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR901068A (fr) * 1944-01-10 1945-07-17 Machine actionnée par le vent
DE3201199A1 (de) * 1982-01-16 1983-07-28 Bernd Ing. Krieg (grad.), 2000 Hamburg Drehkopf fuer windraeder mit einrichtung zur sturmsicherung und leistungsregelung
US5746576A (en) * 1996-10-15 1998-05-05 World Power Technologies, Inc. Wind energy conversion device with angled governing mechanism
EP1340910A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-03 Enel Green Power S.p.A. Aerogenerator with axial flux permanent magnets and regulation thereof
CH695790A5 (de) * 2002-01-11 2006-08-31 Paul Rosenich Windkraftanlage.
WO2008131727A2 (de) * 2007-04-25 2008-11-06 Aerodyn Engineering Gmbh Windenergieanlage
DE102012000377A1 (de) * 2012-01-12 2013-07-18 Helmut Kümmerer Windkraftanlage
CN205955917U (zh) * 2016-08-03 2017-02-15 青岛尚源新能源科技有限公司 新型自动上仰及复位风力发电机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR901068A (fr) * 1944-01-10 1945-07-17 Machine actionnée par le vent
DE3201199A1 (de) * 1982-01-16 1983-07-28 Bernd Ing. Krieg (grad.), 2000 Hamburg Drehkopf fuer windraeder mit einrichtung zur sturmsicherung und leistungsregelung
US5746576A (en) * 1996-10-15 1998-05-05 World Power Technologies, Inc. Wind energy conversion device with angled governing mechanism
CH695790A5 (de) * 2002-01-11 2006-08-31 Paul Rosenich Windkraftanlage.
EP1340910A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-03 Enel Green Power S.p.A. Aerogenerator with axial flux permanent magnets and regulation thereof
WO2008131727A2 (de) * 2007-04-25 2008-11-06 Aerodyn Engineering Gmbh Windenergieanlage
DE102012000377A1 (de) * 2012-01-12 2013-07-18 Helmut Kümmerer Windkraftanlage
CN205955917U (zh) * 2016-08-03 2017-02-15 青岛尚源新能源科技有限公司 新型自动上仰及复位风力发电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100027107A1 (it) * 2021-10-22 2022-01-22 Armando Roggero Generatore eolico a regolazione automatica e sistema di regolazione automatico per generatore eolico
WO2023067633A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 C.T.S.V. S.R.L. Automatic adjustment wind generator and automatic adjustment system for wind generator

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