CN201255076Y - 低风速风力发电机叶片组 - Google Patents

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赵智刚
王庆伍
何雪松
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Abstract

一种用于风力发电机技术领域的低风速风力发电机叶片组，包括：至少两片相同结构的叶片以及一个轮毂，其中：叶片与轮毂相连接，其特征在于：该叶片包括叶片端部和叶片连接部，在叶片连接部的上设有若干螺纹孔，在轮毂上设有若干腰子孔。本实用新型的叶片组具有高尖速比、失速早、启动风速低等特点，应用范围较广。整体结构简单，易于安装，对叶片的强度不会造成影响，叶片总体形状为梯形，便于加工成形。

Description

低风速风力发电机叶片组
技术领域
本实用新型涉及的是一种用于风力发电机技术领域的装置，具体是一种低风速风力发电机叶片组。
背景技术
目前，国内外多选择年平均风速为6m/s或以上的高风速区建大型风力发电机组。我国76％国土面积地区，年平均风速为3～5m/s，由于风速小又不稳定，达不到风电场选址的要求，只能推广应用小型风力发电机组。传统小型风力发电机的叶片为固定式不可调，启动风速要求一般不低于三级风，额定运行风速在5-6级风，这就对风力发电机的使用环境有了一定的要求。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号200610131971.5，公开号CN101162010的专利技术记载了一种风力发电机异形截面风叶，其特征在于，风叶主体的截面形状为尖角型、梯形或弹头型，风叶主体可单独使用或与辅叶连接使用。但该现有技术其因要改变风叶主体的截面形状结构相对复杂，加工不便，花费成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低风速风力发电机叶片组，具有可调节安装角度的、低风速使用的风力机叶片，进一步降低风力发电机的启动速度，达到根据不同风速条件调节输出功率的目的，微风状态也可正常工作，使得现有风力发电机的使用区域得到了扩大。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型具体包括：至少两片相同结构的叶片以及一个轮毂，其中：叶片与轮毂相连接，该叶片包括叶片端部和叶片连接部，在叶片连接部的上设有若干螺纹孔，在轮毂上设有若干腰子孔。
所述的叶片端部为标准叶片翼型，叶片连接部为空心圆柱体；
所述的螺纹孔具体是在叶片连接部的外侧面上沿圆周方向平均设置；所述的腰子孔具体是在轮毂上沿圆周方向平均设置。
所述的轮毂上的腰子孔与叶片连接部上的螺纹孔相匹配，叶片通过螺纹孔固定于轮毂上，根据叶片所需迎风角度调节相应螺纹孔与腰子孔的连接从而改变风轮的最大风能利用系数Cp对应的风速，使其能够适应不同风速，在不同风速范围内有最佳的功率输出。
本实用新型针对低风速区域广泛的风力资源特点专门开发，特别适合于低风速地区，能够充分利用低风速风，且叶片组具有高尖速比、失速早、启动风速低、整体结构简单，易于安装的特点，另外对叶片的强度没有特殊限制，叶片形状简单便于加工成形。
附图说明
图1为本实用新型立体图；
图2为与本实用新型相配合的轮毂图；
图3为在低风速区域调整安装角前后的功率曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括：至少两片相同结构的叶片1以及一个轮毂2，其中：叶片1与轮毂2相连接；所述的叶片1包括叶片端部3和叶片连接部4，叶片连接部4为空心圆柱体，在叶片连接部4的外侧面上沿圆周方向设有若干螺纹孔5；所述的轮毂2上设有若干腰子孔6；
所述的叶片端部3为标准叶片翼型，叶片端部的尖速比为6～9。
所述的轮毂2上的腰子孔6与叶片连接部4上的螺纹孔5相匹配，叶片1通过螺纹孔5固定于轮毂2上，根据叶片1所需迎风角度调节相应螺纹孔5与腰子孔6的连接。
如图3所示，图中纵坐标Cp表示最大风能利用系数，其计算公式具体为 Cp = P 1 2 ρv 3 π ( D 2 ) 2 , 图中横坐标λ表示叶尖速比；从图3中可以看到，当工作风速为3m/s～5m/s时，调节腰子孔与螺纹孔配合的个数，使安装角增加至大于12°，这样在修改后尖速比λ为6～9时具有最大风能利用系数，而在调整安装角前尖速比λ为5～8时具有最大风能利用系数；
当在平均风速6m/s或以上高风速地区安装使用时，调节腰子孔与螺纹孔配合的个数，减小安装角至小于12°，这样在修改后尖速比λ为6～9时具有最大风能利用系数，而在调整安装角前尖速比λ为5～8时具有最大风能利用系数。
这样，随着风速的改变，通过调整叶片的迎风角度来控制风叶的转速，使风力发电机能够充分利用低风速风，始终处于稳定运行状态，保证了风力发电机输出功率的稳定性。

Claims (6)

1.一种低风速风力发电机叶片组，包括：至少两片相同结构的叶片以及一个轮毂，其中：叶片与轮毂相连接，其特征在于：所述的叶片包括叶片端部和叶片连接部，在叶片连接部的上设有若干螺纹孔，在轮毂上沿圆周方向平均设置若干腰子孔。
2、根据权利要求1所述的低风速风力发电机叶片组，其特征是，所述的叶片端部为标准叶片翼型。
3、根据权利要求1所述的低风速风力发电机叶片组，其特征是，所述的叶片连接部为空心圆柱体。
4、根据权利要求3所述的低风速风力发电机叶片组，其特征是，所述的螺纹孔具体是在叶片连接部的外侧面上沿圆周方向平均设置。
5、根据权利要求4所述的低风速风力发电机叶片组，其特征是，所述的轮毂上的腰子孔与叶片连接部上的螺纹孔相匹配，叶片通过螺纹孔固定于轮毂上。
6、根据权利要求2所述的低风速风力发电机叶片组，其特征是，所述叶片的尖速比为7～9。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103967722A (zh) * 2014-03-24 2014-08-06 南京航空航天大学 小型实验用定桨距变转速水平轴风力机安装角调节装置
CN109915314A (zh) * 2019-04-22 2019-06-21 国电联合动力技术有限公司 一种风电机组轮毂及其智能制造方法

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