CN201358888Y - 小风机预偏式偏航装置 - Google Patents

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CN201358888Y CNU2009200681816U CN200920068181U CN201358888Y CN 201358888 Y CN201358888 Y CN 201358888Y CN U2009200681816 U CNU2009200681816 U CN U2009200681816U CN 200920068181 U CN200920068181 U CN 200920068181U CN 201358888 Y CN201358888 Y CN 201358888Y
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王一鸣
张天赐
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Abstract

本实用新型涉及利用发电机的尾舵调向达到调速的装置，属绿色再生能源装置，尤其是一种小风机预偏式偏航装置。一种小风机预偏式偏航装置，风轮安装在电机轴上，电机和回转体与尾舵连接，电机和回转体由塔架支撑，其中，电机与回转体刚性连接成一体结构，尾舵与一体结构通过铰链连接，尾舵与一体结构轴线间在重力作用下形成一偏移角度θ。本实用新型结构简单、造价低，制造方便及维修率低，使用方便，寿命长，在大风力下达到额定转速、额定输入，以达到保护风力机正常运转及安全性的目的。

Description

小风机预偏式偏航装置
技术领域
本实用新型涉及利用发电机的尾舵调向达到调速的装置，属绿色再生能源装置，尤其是一种小风机预偏式偏航装置。
背景技术
风力发电机的风轮结构包括叶轮、尾舵、回转体，叶轮通过回转体安装在电机轴上，电机和回转体与尾舵连接，电机和回转体由塔架支撑，电机轴与叶轮尾舵同轴固定，当风速增大时，作用于风轮上的风压亦增大，风轮克服摩擦力矩Mf转动；当风轮所受风压减少时，即风力小时，风轮转速相应降低，当无法克服摩擦力矩Mf时，风轮无法继续迎风旋转。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种即使风力小时，也能使风轮继续迎风转动的小风机预偏式偏航装置。
本实用新型的技术问题可通过下述方案得到解决：一种小风机预偏式偏航装置，风轮安装在电机轴上，电机和回转体与尾舵连接，电机和回转体由塔架支撑，其中，电机与回转体刚性连接成一体结构，尾舵与一体结构通过铰链连接，尾舵与一体结构轴线间在重力作用下形成一偏移角度θ。
在上述方案基础上，所述尾舵与一体结构轴线间形成的角度θ≤30°。
在上述方案基础上，一体结构相对塔架轴线有一偏心。
其工作原理如图1所示：
电机和回转体由塔架支撑固定，一体结构的中心点与叶轮间形成一偏心距为l1。回转体中的摩擦力矩为Mf。一体结构的中心点与铰链连接点间有一间距l2。当风作用于风轮叶片上时，作用力为F1，即产生了一个迫使风轮扭转的力矩M1(M1＝F1×l1)。尾舵通过铰链与回转体连接时，预先设置偏移了一个角度θ。其风作用于尾舵，产生力F2，其力矩为M2(M2＝F2×l3Sinθ)，l3为尾舵长度。当风增大时，且风速还没有达到限速时，M1≤M2+Mf，此时风轮不偏转。则此状况下风轮叶片一直保持正对风向。当风速增大时，作用于风轮上的风压亦增大，偏心力矩M1也就增大，若M1大于摩擦力矩Mf时，风轮即开始偏转。风轮所受风压也就减少，风轮转速相应降低，从而达到调速的目的。当风速减小时，尾舵在其风压产生的扭矩和重力产生的恢复力矩作用下，即可迫使风轮偏转回原来位置，继续迎风旋转。
本实用新型的优越性在于：结构简单、造价低，制造方便及维修率低，使用方便，寿命长，在大风力下达到额定转速、额定输入，以达到保护风力机正常运转及安全性的目的。
附图说明
附图1：本实用新型工作原理图。
附图2：产品结构图。
附图3：叶轮装配示意图。
附图4：风力大时本实用新型结构示意图。
附图5：风力小时本实用新型结构示意图。
附图中标号说明
1-风轮      2-电机    21-电机轴
3-回转体    4-尾舵    5-塔架
6-铰链
具体实施方式
如附图2产品结构图、附图3叶轮装配示意图、附图4风力大时本实用新型结构示意图和附图5风力小时本实用新型结构示意图所示，一种小风机预偏式偏航装置，风轮1安装在电机轴21上，电机2和回转体3与尾舵4连接，电机2和回转体3由塔架5支撑，其中，电机2与回转体3刚性连接成一体结构，尾舵4与一体结构通过铰链6连接，尾舵4与一体结构轴线间在重力作用下形成一偏移角度θ，该角度θ不大于30°，其中，10°～15°为佳。
一体结构的中心点为塔架5的支撑点，其与风轮1间形成一偏心距为l1，与铰链6间有一间距为l2。具有结构简单、造价低、制造方便、维修率低的特点，在大风力下达到额定转速、额定输入、保护风力机正常运转及安全性的优越性。

Claims (3)

1、一种小风机预偏式偏航装置，风轮安装在电机轴上，电机和回转体与尾舵连接，电机和回转体由塔架支撑，其特征在于：电机与回转体刚性连接成一体结构，尾舵与一体结构通过铰链连接，尾舵与一体结构轴线间在重力作用下形成一偏移角度θ。
2、根据权利要求1所述的小风机预偏式偏航装置，其特征在于：所述尾舵与一体结构轴线间形成的角度θ≤30°。
3、根据权利要求1所述的小风机预偏式偏航装置，其特征在于：一体结构的中心点与叶轮间形成一偏心距为l1，与铰链间有一间距为l2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102213181A (zh) * 2011-05-03 2011-10-12 三一电气有限责任公司 一种风机偏航角度计算方法及计算系统
CN107120230A (zh) * 2017-01-05 2017-09-01 华北电力大学 一种附加型导流式风电机组主动偏航控制器

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