CN216342560U - 一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机，包括承载台、旋转支架、风轮和使用风轮驱动的发电机；风轮，包括水平轴和多个围绕水平轴周向设置的叶片；其中，叶片，包括片体、过风孔和挡片；其中，过风孔设置至少一个，过风孔开设在片体的迎面上；挡片可开合覆盖在过风孔上，通过调节开设在迎风面上的过风孔的大小，从而调节迎风面的受力面积，当风速小于临界值时，风力小于挡片的开合力，过风孔被挡片完全覆盖，迎风面受力面积大；当风速大于临界值时，风力大于挡片的开合力，挡片打开角度，过风孔变大，迎风面受力面积小，使得风轮旋转速度稳定，对叶片的强度要求比较低，进而节约制造成本。

Description

一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，特别涉及一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机。

背景技术

风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，并且河流，海上有着充裕的风力资源，可以利用风力发电机将其转化为电能作为船的动力来源，风力发电机多种多样，目前可以分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种；其中垂直轴风力机有着较大的启动力矩，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出较低。

目前市面上的传统水平轴风力机，转速较高，所以对叶片的强度要求高，导致其叶片制造成本较高。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提出了一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机，利用调节叶轮其迎风面的面积调节风轮转速，使其转速不会过高，降低制造成本。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案；

一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机，包括承载台、旋转支架、风轮和使用风轮驱动的发电机；其中，所述承载台连接旋转支架，所述旋转支架连接所述风轮并带动所述风轮旋转，进一步的，所述风轮，包括水平轴和多个围绕水平轴周向设置的叶片；其中，所述叶片包括片体、过风孔和挡片；其中，所述过风孔设置至少一个，所述过风孔开设在所述片体的迎面上；所述挡片可开合覆盖在所述过风孔上。

进一步的，所述叶片为迎风面中空内凹，其背风面光滑外凸。

进一步的，所述叶片为半圆筒形。

进一步的，所述过风孔设置有多个，其等距排列在所述片体上；所述挡片覆盖在所述过风孔上，其两端铰接在所述片体上；所述挡片与所述片体之间设置有弹性件；所述弹性件实现所述挡片根据受到的风力调节开合大小。

进一步的，所述风轮，包括四个叶片；四个所述叶片均匀分布在所述水平轴的外周。

进一步的，所述弹性件，包括扭力弹簧。

本实用新型的有益效果为：

第一、通过以上方案的实施，通过调节开设在迎风面上的过风孔的大小，从而调节迎面的受力面积，当风速小于临界值时，风力小于挡片的开合力，过风孔被挡片完全覆盖，迎风面受力面积大；当风速大于临界值时，风力大于挡片的开合力，挡片打开角度，过风孔变大，迎风面受力面积小，使得风轮旋转速度稳定，对叶片的强度要求比较低，进而节约制造成本。

第二、将叶片设置为迎风面中空内凹，背风面光滑外凸，使其具有良好的空气定力外形；迎风面风量聚集产生推力，背风面空气阻力小，使风量利用率更高。

第三、使用弹性件将挡片和片体，在风速未到临界值时，风对挡片的力小于弹性件的形变力，挡片完全覆盖过风孔；当风速超过临界值后，风对挡片的力超过弹性件的形变力，且风速越大，挡片打开角度越大，对过风孔的遮挡越少，迎风面受力面积越小，所以风轮上的叶片的转速不会因为风速变大而发生较大变化，保持了稳定的转速输出。

附图说明

图1为本实用新型的结构图的示意图；

图2为本实用新型风速未到临界值时本实用新型的结构图的示意图；

图3为本实用新型风速超过临界值时，叶片的结构图的示意图；

符号说明：

1.承载台、2.旋转支架、3.风轮、3-1.水平轴、3-2.自寻风的舵板装置、3-3.叶片、3-3-1.片体、3-3-2.过风孔、3-3-3.挡片、3-3-4.弹性件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式限制。

如图1-3所示，一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机，包括承载台1、旋转支架2、风轮3和使用风轮驱动的发电机；其中，承载,1上连接旋转支架2，旋转支架2连接风轮3，旋转支架2上设置有转动轴，风轮3在旋转支架2上沿竖直方向的转动轴旋转。

风轮3，包括水平轴3-1、多个围绕水平轴3-1周向设置的叶片3-3和自寻风的舵板装置3-2；优选的，水平轴3-1上均匀设置有四个叶片3-3；其中，水平轴3-1连接发电机；叶片3-3，包括片体3-3-1、开设在迎风面上的过风孔3-3-2和过风孔3-3-2上可开合设置的挡片3-3-3；叶片3-3为迎风面中空内凹，其背风面光滑外凸，优选的，叶片3-3为半圆筒形，使其具有良好的空气动力外形；迎风面风量聚集产生推力，背风面空气阻力小，使风量利用率更高；过风孔3-3-2设置有多个，其等距排列在片体上3-3-1，优选的，片体3-3-1包括一个圆弧形底板和两侧的侧板，过风孔3-3-2均设置在圆弧形底板上；挡片3-3-3覆盖在过风孔3-3-2上，其两端铰接在片体3-3-1的两侧壁上；挡片3-3-3与片体3-3-1之间设置有弹性件3-3-4，优选的，弹性件3-3-4为扭力弹簧，分别其设置挡片3-3-3的两端部；弹性件3-3-4实现挡片3-3-3根据受到的风力大小调节开合大小；在风速未到临界值时，风对挡片的力小于弹性件的形变力，挡片完全覆盖过风孔；当风速超过临界值后，风对挡片的力超过弹性件的形变力，且风速越大，挡片打开角度越大，对过风孔的遮挡越少，迎风面受力面积越小，所以风轮上的叶片的转速不会因为风速变大而发生较大变化，保持了稳定的转速输出。

上述实施例仅说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型,任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变；因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种具有可调式叶片的水平轴风力发电机，包括承载台、旋转支架、风轮和使用风轮驱动的发电机；其中，所述承载台连接旋转支架，所述旋转支架连接所述风轮并带动所述风轮旋转，其特征在于，所述风轮，包括水平轴和多个围绕水平轴周向设置的叶片；其中，所述叶片包括片体、过风孔和挡片；其中，所述过风孔设置至少一个，所述过风孔开设在所述片体的迎面上；所述挡片可开合覆盖在所述过风孔上。

2.根据权利要求1所述的具有可调式叶片的水平轴风力发电机，其特征在于，所述叶片为迎风面中空内凹，其背风面光滑外凸。

3.根据权利要求2所述的具有可调式叶片的水平轴风力发电机，其特征在于，所述叶片为半圆筒形。

4.根据权利要求1所述的具有可调式叶片的水平轴风力发电机，其特征在于，所述过风孔设置有多个，其等距排列在所述片体上；所述挡片覆盖在所述过风孔上，其两端铰接在所述片体上；所述挡片与所述片体之间设置有弹性件；所述弹性件实现所述挡片根据受到的风力调节开合大小。

5.根据权利要求1所述的具有可调式叶片的水平轴风力发电机，其特征在于，所述风轮，包括四个叶片；四个所述叶片均匀分布在所述水平轴的外周。

6.根据权利要求4所述的具有可调式叶片的水平轴风力发电机，其特征在于，所述弹性件，包括扭力弹簧。

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