CN201908790U - 一种自调整桨距的宽顶叶片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自调整桨距的宽顶叶片,包括叶片、轮轴和轮毂,所述的叶片顶部宽于其他部位,根部薄于叶片其他部位,在所述叶片根部的轮毂处设置一与叶片连接的弹簧。本实用新型的有益效果是:自调整宽顶叶片可以化解阵风的冲击能量,避免叶片波动对风力发电机造成的振动影响,使风力发电机的转速更平稳,提高风力发电机寿命,并且可以使风力发电机有更低的启动风速,对提高发电量和风力发电机的稳定运行有较好的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机的转动叶片,尤其是指一种自调整桨距的宽顶叶片。它能够很好地适应微风和突然狂风的情况,使风机有更低的启动风速,并在狂风的时候可以自限速,从而可较好地保护风力发电机。
背景技术
目前,公知的风力发电机叶片主要以中间宽两边薄的三叶片为主,它是参考了飞机螺旋桨叶片,飞机螺旋桨叶片是为了克服重力而形成一定的升力,是以轮轴带动叶片,而风力发电机则不同,它是叶片带动轮轴,叶片的转动需要力矩,力矩大的更容易启动风力发电机旋转,而叶片顶部迎风产生力矩值大,叶片根部迎风产生力矩值小,同样的风速情况下,着力于叶片顶部更有利于加大转距。
在突然狂风时,风力发电机控制系统有卸载功能,现有风发力发电机的控制装置有偏航装置和变浆矩装置,但在速度上是滞后的,调整时间相对较长,会使叶片处于大面积受风的状态,叶片受到强大风载就会对变速装置造成巨大冲击,并且造成风轮转速不稳定,影响到风力发电机输出功率,不利于风力发电机的并网。
由于传统的控制系统有一定的延时性,风载过大,瞬间冲击电流大,风力发电机受力不平衡,容易造成损坏。使叶片的空气动力性能没有发挥出来,微风时带不动风力发电机,狂风时又带动风机转速过快,带来损坏。
发明内容
为了克服现有风力发电机叶片转动中,微风转动的不足和狂风转动不稳定,冲击电流过大,有必要改进叶片结构。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种自调整桨距的宽顶叶片,通过改变叶片结构达到:微风时有大的迎风面,获得大的力矩;风力过载时调整叶片的迎风角度,减轻风载,避免转速突快和振荡。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种自调整桨距的宽顶叶片,包括叶片、轮轴和轮毂,特点是:叶片顶部加宽,根部减薄,在叶片根部的轮毂处添加挡板,并设置了弹簧,使其能承受较大的抗击力,其中挡板牢固于轮毂上,弹簧一端连接于叶片,另一端连接于挡板,当叶片的迎风力较大时,可立刻发生自偏转,自调整叶片的迎风角度,减轻风载,避免转速突快和振荡;在风力小的情况,由于其顶部叶片宽大,可以获得更大的力矩,在微风下带动风机平稳转动。在叶片设计上充分考虑了微风启动的情况,和风力过载保护的情况,使风能利用率得到大幅提高。
本实用新型从改变叶片本身的性能入手,减少了附加的控制系统,避免控制装置时间上的滞后,设计简单。通过在叶片根部轮毂处设置弹簧来达到叶片自旋转,从而能快速改变桨距的目的,在风较小的时候,宽大的叶片顶部增加了迎风面积,推动叶片移动,叶片桨距不发生偏转;在狂风时,因其轮毂处设有弹簧,在风大时叶片本身发生快速偏转,改变了桨距,减少迎风着力面积,有效避免了风机发生振荡,以及瞬间电流过大而带来的冲击。同时使用顶部宽、根部薄的叶片形状,使其在微风的情况下有更大的力矩,使风力发电机能在较低的启动风速下就可以发电,提高风力发电机的使用率。
本实用新型的有益效果是:
自调整宽顶叶片可以化解阵风的冲击能量,避免叶片波动对风力发电机造成的振动影响,使风力发电机的转速更平稳,提高风力发电机寿命,并且可以使风力发电机有更低的启动风速,对提高发电量和风力发电机的稳定运行有较好的作用。
下面结合附图对本实用新型进一步说明
附图说明
图1是本实用新型的叶片根部轮毂截面示意图。
图2是本实用新型宽顶叶片的结构示意图。
图中标号:
1--轮毂;11--挡板;
2--.弹簧;3--.叶片;
4-轮轴。
具体实施方式
如图1本实用新型的叶片根部轮毂截面示意图和图2本实用新型宽顶叶片的结构示意图所示,一种自调整桨距的宽顶叶片,包括五个叶片3、轮轴4和轮毂1,所述的叶片3之顶部宽于其他部位,根部薄于叶片3其他部位,在所述叶片3根部的轮毂1处设置一与叶片连接的弹簧2。
如图1所示,弹簧连接在二块档板上,并与叶片根部的二侧连接。
其中挡板11固定于轮毂1的边缘,叶片的上下两侧都要各与2个弹簧2连接,且此弹簧2也要与各自上下的挡板11连接,即弹簧2一端连接于叶片3根部,另一端连接于挡板11,形成4个弹簧2连接点。
本实施例中使用的弹簧2为扭力弹簧。
本实用新型通过对风力发电机叶片结构的改进:叶片顶部加宽,根部减薄,在叶片根部的轮毂处设置一弹簧,保证在风力大的情况,可立刻发生自偏转,自动调整叶片的迎风角度,减轻风载,避免转速突快和振荡;在风力小的情况,尤其是微风时,由于叶片顶部宽大,可以获得更大的迎风面,从而产生足以带动发力发电机的力矩,在微风下带动风机平稳转动。在叶片设计上充分考虑了微风启动的情况,和风力过载保护的情况,使风能利用率得到大幅提高。
Claims (3)
1.一种自调整桨距的宽顶叶片,包括叶片、轮轴和轮毂,其特在于:所述的叶片顶部宽于其他部位,根部薄于叶片其他部位,在所述叶片根部的轮毂处设置一与叶片连接的弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种自调整桨距的宽顶叶片,其特在于:所述的弹簧为扭力弹簧,弹簧一端连接于叶片根部,另一端连接于挡板上。
3.根据权利要求2所述的一种自调整桨距的宽顶叶片,其特在于:所述的挡板固定于轮毂的边缘上,在叶片上下二侧分设二挡板,所述弹簧有二根,叶片的两侧各与二弹簧连接,此弹簧也与各自上下二侧档板连接,形成四个弹簧连接点。
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