CN117662362A - 一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机；该风力发电机包括一个发电装置、一组静态叶片和一个控制系统，发电装置包括风轮组、发电机和传动带，该传动带连接风轮组和发电机；静态叶片不发生旋转，控制系统能够智能调节进风量的大小；本发明的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，可以层层聚风、层层增压且在风的作用下静态叶片不发生旋转、避免了叶片的损坏，能够在不同的风速下高效地利用风能，同时有利于保护发电机，并且提高了安全性、降低了运维成本。

Description

一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，具体的是一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机。

背景技术

风力发电机是利用风能进行发电的装置，一般来说，传统风力发电机的叶片会根据风速进行旋转，从而驱动发电机产生电能；然而，这种传统的叶片设计存在一些问题，如当风速过大时，叶片的旋转速度会加快，导致叶片损坏或发电机失灵，这种设计在低风速的环境下无法高效地利用风能，而且过快或过慢的风速也会导致发电机的损坏，此外，转动的叶片还会对飞鸟、人类甚至周边设施产生安全隐患。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明提出了一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机；本发明中的静态叶片在风的作用下不发生旋转，而是通过风轮组驱动发电机进行旋转，从而产生电能；同时还可以智能调节进风量的大小，能够在不同的风速环境下高效地利用风能同时有利于保护发电机。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

静态叶片风力发电机，包括静态叶片、轴棍、风管、扩流片、尾翼、转轴、管座，

所述轴棍设置在所述静态叶片的中心位置；所述静态叶片与所述轴棍固定连接；

所述轴棍延伸至所述风管的前端并与所述风管固定连接；

所述风管的后端设置有所述扩流片，所述扩流片与所述风管固定连接；

所述尾翼设置在风力发电机的末端并与所述扩流片固定连接；

所述风管底部设置有所述转轴，所述转轴与所述风管转动连接；

所述管座为锥形管体，所述管座与所述转轴转动连接；

所述控制系统为智能百叶，设置在所述风管的前端。

优选地，所述静态叶片包括叶片一、叶片二、叶片三、叶片四。

优选地，所述静态叶片风力发电机，还包括发电装置，所述发电装置设置于所述风管的内部。

优选地，所述发电装置包括风轮组、电机、传动带。

优选地，所述风轮组包括第一齿轮、第二齿轮、固定杆、拨片。

优选地，所述电机为双轴伸电机，包括第三齿轮和第四齿轮。

优选地，所述传动带，包括第一传动带和第二传动带。

优选地，所述静态叶片风力发电机，还包括控制系统，所述控制系统包括风速监测单元和功率监测单元。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，包括静态叶片、轴棍、风管、扩流片、尾翼、转轴、管座和控制系统；所述轴棍设置在所述静态叶片的中心位置；所述静态叶片与所述轴棍固定连接；所述轴棍延伸至所述风管的前端并与所述风管固定连接；所述风管的后端设置有所述扩流片，所述扩流片与所述风管固定连接；所述尾翼设置在风力发电机的末端并与所述扩流片固定连接；所述风管底部设置有所述转轴，所述转轴与所述风管转动连接；所述管座为锥形管体，所述管座与所述转轴转动连接，所述控制系统为智能百叶，设置在所述风管的前端；本发明还包括一个发电装置和一个控制系统，所述发电装置包括风轮组、发电机和传动带，所述传动带连接所述风轮组和所述发电机，所述风轮组驱动所述发电机进行旋转，从而产生电能；所述控制系统能够自动调节进风量的大小；本发明的一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，静态叶片在风的作用下不发生旋转、避免了叶片的损坏，而且本发明的静态叶片可以层层聚风、层层增压，智能百叶自动调节进风量的角度，能够在不同的风速下高效地利用风能，同时有利于保护发电机，并且提高了风力发电机的安全性、降低了运维成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明叶轮组结构示意图。

图3为本发明电机结构示意图。

图4为本发明发电装置结构示意图。

图5为本发明智能百叶的角度开启示意图。

图6为本发明俯视效果图。

图中1-静态叶片, 2-轴棍, 3-风管, 4-扩流片, 5-尾翼，6-转轴, 7-风轮组, 8-电机, 9-传动带, 10-发电装置，11-叶片一，12-叶片二，13-叶片三，14-叶片四，20-管座，71-第一齿轮，72-第二齿轮，73-固定杆，74-拨片，81-第三齿轮，82-第四齿轮，91-第一传动带，92-第二传动带，141-控制系统。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的如有相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

如图1所示，本发明的一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，包括静态叶片1、轴棍2、风管3、扩流片4、尾翼5、转轴6、管座20，控制系统141；所述轴棍2设置在所述静态叶片1的中心位置；所述静态叶片1与所述轴棍2固定连接；所述轴棍2延伸至所述风管3的前端并与所述风管3固定连接；所述风管3的后端设置有所述扩流片4，所述扩流片4与所述风管3固定连接；所述尾翼5设置在风力发电机的末端并与所述扩流片4固定连接；所述风管3底部设置有所述转轴6，所述转轴6与所述风管3转动连接；所述管座20为锥形管体，所述管座20与所述转轴6转动连接；所述控制系统141为智能百叶，设置在所述风管3的前端。

可以理解的是，所述静态叶片1为在风力作用下自身不发生转动，所述静态叶片1的中心位置设置有所述轴棍2，所述轴棍2为优选地为圆柱轴棍，也可以是矩形或其它形状，所述轴棍2超出所述静态叶片1的长度，所述静态叶片1与所述轴棍2固定连接；所述轴棍2延伸至所述风管3的前端，设置支架或支撑与所述风管3焊接或机械固定连接；所述风管3为筒状空芯管体、中部略细、前端口径＞后端口径，所述风管3的后端设置有所述扩流片4，所述扩流片4为喇叭形状，所述扩流片4的扩流口径＞所述风管3的后端口径，所述扩流片4与所述风管3之间优选地为螺栓固定连接；所述扩流片4的扩流口面向所述尾翼5的中间部位，所述尾翼5固定在所述扩流片4的中间以上部位，所述扩流片4与所述尾翼5优选地为支架或支撑拉结后焊接或机械固定连接；在所述风管3的底部中间部位设置有所述转轴6，通过所述转轴6的转动，实现所述尾翼5的实时风向捕捉；所述转轴6与所述风管3转动连接；所述管座20为锥形管体，在所述管座20的下端设置有法兰底座，所述管座20的上端与所述转轴6活动连接，所述管座20的底座与地面或基础连接固定；所述控制系统141为智能百叶，所述智能百叶可以改变开启角度，从而改变进风量的大小，所述智能百叶设置在所述风管3的前端。

在本发明一个优选的实施例中，如图1、图6所示，所述静态叶片1包括叶片一11、叶片二12、叶片三13、叶片四14；通过图示可知，所述静态叶片1为喇叭形状，优选地为四个叶片，并沿所述四个叶片的中心、依次间隔排列，分别为叶片一11、叶片二12、叶片三13、叶片四14，所述四个叶片的直径设置为叶片一11＜所述叶片二12＜叶片三13＜叶片四14；如此设置，所述静态叶片1通过所述四个叶片间层层聚风、层层增压实现低风速的环境下高效地利用风能。

在本发明另一个优选的实施例中，智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机还包括发电装置10，如图4所示，所述发电装置10设置于所述风管3的内部，所述发电装置10沿所述风管3管体长度风向排列；由图1可知，所述风管3为筒状空芯管体、中部略细、前端口径＞后端口径，所述风管3的前端设置为进风口，所述风管3的后端设置为出风口，如此设置，所述风管3的管体形成风洞效应。

在本发明另一个优选的实施例中，如图4所示，所述发电装置10包括风轮组7、电机8、传动带9;所述风轮组7设置在所述叶片四14的气流孔中心位置，所述电机8设置在所述扩流片4的气流孔中心位置，所述风轮组7与所述电机8通过所述传动带9转动连接;所述风轮组7通过风力驱动使所述电机8运转发电。

在本发明另一个优选的实施例中，由图2可知，所述风轮组7包括第一齿轮71、第二齿轮72、固定杆73、拨片74；所述拨片74设置在所述风轮组7的转轴外圈均布分置，所述拨片74的拨片形状及数量，本发明不做限定，所述固定杆73设置在所述风轮组7的中心并超出所述风轮组7与所述风管3的内壁固定连接，在所述固定杆73的两端分别设置有所述第一齿轮71与所述第二齿轮72。

如图3所示，在本发明另一个优选的实施例中，所述电机8为双轴伸电机，包括第三齿轮81和第四齿轮82；如此设置，可以有效利用风能，增加发电效率，所述电机8与所述风管3固定连接，在所述电机8的两侧的辊轴上设置有两个齿轮，分别为所述第三齿轮81和所述第四齿轮82。

在本发明另一个优选的实施例中，如图4所示，所述传动带9，包括第一传动带91和第二传动带92；所述传动带9为齿带，所述第一传动带91与所述第一齿轮71和所述第三齿轮81转动连接，所述第二传动带92与所述第二齿轮72和所述第四齿轮82转动连接。

在本发明另一个优选的实施例中，由图4、图5可知，本发明的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机还包括控制系统141，所述控制系统141包括风速监测单元和功率监测单元；可以理解的是，所述功率监测单元通过对所述电机8的额定运转功率进行监测，所述风速监测单元通过对所述叶片四14的空气流速进行监测；自动控制所述智能百叶的开启角度从而获得进风量的最佳大小；例如：所述功率监测单元检测到发电功率小或风速监测单元检测到风力较小的情况下，所述控制系统141自动将智能百叶的开启角度放大，使所述风轮组7获得更多的风能驱动力；在超出所述电机8的额定功率或风力较大的情况下，所述控制系统141自动将智能百叶的开启角度缩小，使所述风轮组7获得更佳的风能驱动力。

本发明中，术语“上端”“上面”应理解为包括上部或顶端，“下端”“下面”应理解为包括下部或底端，且术语“上端”和“下端”均仅表示相对于附图相对设置。本发明中，“中部”应理解为包括中间或中心。本发明中，“前端”应理解为包括前面或前部，“后端”应理解为包括后面或后部。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，包括静态叶片（1）、轴棍（2）、风管（3）、扩流片（4）、尾翼（5）、转轴（6）、管座（20）和控制系统（141）；

所述轴棍（2）设置在所述静态叶片（1）的中心位置；所述静态叶片（1）与所述轴棍（2）固定连接；

所述轴棍（2）延伸至所述风管（3）的前端并与所述风管（3）固定连接；

所述风管（3）的后端设置有所述扩流片（4），所述扩流片（4）与所述风管（3）固定连接；

所述尾翼（5）设置在风力发电机的末端并与所述扩流片（4）固定连接；

所述风管（3）底部设置有所述转轴（6），所述转轴（6）与所述风管（3）转动连接；

所述管座（20）为锥形管体，所述管座（20）与所述转轴（6）转动连接；

所述控制系统（141）为智能百叶，设置在所述风管（3）的前端。

2.根据权利要求1所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述静态叶片（1）包括叶片一（11）、叶片二（12）、叶片三（13）、叶片四（14）。

3.根据权利要求1所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，还包括发电装置（10），所述发电装置（10）设置于所述风管（3）的内部。

4.根据权利要求3所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述发电装置（10）包括风轮组（7）、电机（8）、传动带（9)。

5.根据权利要求4所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述风轮组（7）包括第一齿轮（71）、第二齿轮（72）、固定杆（73）、拨片（74）。

6.根据权利要求4所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述电机（8）为双轴伸电机，包括第三齿轮（81）和第四齿轮（82）。

7.根据权利要求4所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述传动带（9)，包括第一传动带（91）和第二传动带（92）。

8.根据权利要求1所述的智能百叶控制进风量的静态叶片风力发电机，其特征在于，所述控制系统（141）包括风速监测单元和功率监测单元。