TWM599344U - 自適應式風力發電系統 - Google Patents
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Abstract
現行風力發電的設置需要限制性的風速條件，太大或太小的風速都不
適合，再者傳統風車是利用風壓作用葉片，作用力方向及其分力促使風力發電機旋轉發電。本創作則可以不受風速的影響，且可以依風速的大小及風場方向，以手、自動調整至最佳發電效能，本創作分五的主要部分，第一部分包括將風能經葉片移動產生轉矩的可變風阻葉片，第二部分為磁力固定葉片的裝置，第三部分為可調整重量的葉片平衡裝置及第四部分調整葉面受風方向的可動底盤，第五部分為受風能作用後產生力之矩轉，變為機械能量並發電的齒輪組合傳動裝置，本創作是將風能作用發電裝置時藉由風壓及重力產生能量交互變化後並轉變為電能。
Description
風力發電系統，及其風力發電設備。
風力發電自發展以來區分為，水平軸風力發電機及垂直軸風力機，目前使用上多採用升力型水平軸風力發電機。大多數水平軸風力發電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。而小型風力發電機，對風裝置採用尾舵，而對於大型的風力發電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構。美國專利號US9790795B2詳細提供了風車渦輪葉片形狀的計算方法，隨著對風力發電量的需求增加及發電技術的提升，美國專利號US3978805A早於1975年已促使風力發電朝向海上發展，而陸上風力發電機制雖然限制較多，但是技術的改良仍然有發展空間。本創作即是以此為發展為立論基礎，以改進風力發電的作用機制。
本發電裝置的能量轉換裝置包括：組行星齒輪加速器及至少1個受風主葉片及葉片磁力固定裝置提供風能轉變成機械能。本創作的作用方式為類似不倒翁形式，首先每個發電組有一個以上的主葉片，每個主葉片能和變形成一個
風阻小的葉片，用以製造可變風壓使得葉片擺動.葉片底部配重主要依賴風速的大小，當風壓風速變小時配重減少，當風壓風速大時，配重也增加.為求最佳風向下做出最有利的發電機組合。葉片底部的平衡裝置可分成固載重及時變載重，當機器設置處的風場風速變化不大時，則適合使用固定載重的平衡器，相對風速變化大的區域則可以藉由經驗及實驗設置最佳變動量。
如圖1所示為自適應式風力發電系統，當風由正面作用葉片時，因葉片受力產生運動，葉片在全張開情形下向後擺動。因葉片末端配比一適當重量的法碼或適重的平衡機制，使的葉片在風力作用暫停時自動回覆至起點，並且重心會回到中心位置。
圖2所示為發電機制側向結構示意圖，主要說明葉片變化的機制，當風作用於直立葉片時，葉片會向後傾倒，此時葉片是以全張開的方式進行，當風力持續作用時葉片會持續向後傾倒，此時可以設置一可調整位置安全護欄的固定角度，除了防止葉片向下撞擊產生破壞，也可以讓葉片觸發變形於特定位置，藉以大幅降低減低風阻，使的風的影響力降到最低，讓發電機制的葉片與平衡裝置的交互影響下，回到平衡的固定位置。
當環境的風速小的時候可以將平衡裝置的重量降低，使的葉片於低風速便能啟動發電，當環境風速增加時，可以將平衡裝置重量增加以控制葉片的擺動幅度，即便較大風速亦不易招致壞。當葉片受風力作用時前後擺動時，支撐平衡的軸心可以傳遞出轉動力矩，經齒輪調變後可得到單一轉動方向的轉動力矩並發電。當風向發生變動時可以藉由人力控制及機械自動調整受風方向。
1:可變風阻葉片
2:可變風砠葉片橫斷面
3:順時針方向單向傘齒輪
4:逆時針方向單向傘齒輪
5:葉片平衡裝置
6:調整受風方向之可動底盤
7:傳動齒輪及發電機組
8:調整迎風方向輔助版
9:發電機基座
10:可變風阻葉片之支撐軸
11:防撞支撐桿件
12:磁力葉片固定器
〔圖1〕係說明本創作於風力發電機制下，發電機裝置的前視圖
〔圖2〕說明本創作於風力發電機制下，發電機裝置的側視圖
〔圖3〕葉片活動示意圖
當環境風力作用於1.可變風阻葉片時，葉片向後傾倒，至設計角度11防撞支撐桿件處，12磁力葉片固定器產生吸力葉片風阻變小，受5.葉片平衡裝置作用後葉片回到中心位置，12磁力葉片固定器斷開吸力後葉片再度增加風阻力，因此對支承軸心輸出轉動力矩，經由3.順時針方向單向傘齒輪及4.逆時針方向單向傘齒輪將整治方向後的力矩傳送至7.傳動齒輪及發電機組並生產出電能。當受風方向變動時可以藉由6.調整受風方向之可動底盤及8調整迎風方向輔助版調整修正。
1:可變風阻葉片
2:可變風阻葉片橫斷面
3:順時針方向單向傘齒輪
4:逆時針方向單向傘齒輪
5:葉片平衡裝置
6:調整受風方向之可動底盤
7:傳動齒輪組及發電機
8:調整風向輔助版
9:發電機基座
Claims (4)
- 一種適用自動調適方向及效能的風力發電系統，其中將包括用於將風能轉變為機械能的可變風阻葉片1，控制受風力時相對的機械能運動幅度之可調整重量的葉片平衡裝置5和調整葉面受風方向的可動底盤9，及受風產生機械能量並發電的齒輪組合傳動裝置3和4，風能作用發電裝置時藉由風壓及重力產生能量交互變化，本發電裝置將風能的變化藉由可辨風組葉片1轉為機械能後讚利用齒輪組3帶動發電機發電，本發電裝置的風力及風向調校是由葉片平衡裝置5及風向輔助版8配合可動底盤9達到調整效能的目標。
- 如申請專利範圍第1項所述之自動調適方向及效能的風力發電系統，其中之可變風阻葉片1，利用主葉片的形狀改變，藉由控制主葉片通風量，進而讓受風力作用的葉片不停擺動，擺動與控制葉片通風的機制可利或鋼索，鋼構件連動的方式控制，以改變風阻的程度控制受風作用的大小。
- 如申請專利範圍第1項所述之自動調適方向及效能的風力發電系統，其中之可調整重量的葉片平衡裝置5，該可調整重量的葉片平衡裝置的目的在維持葉片的位置及姿態，當風壓力增加時可調整重量的葉片平衡裝置也增加重量，以確保風能可以為本創作所利用，增加重量的方式可以注水或增加法碼的方式達成。
- 如申請專利範圍第1項所述之自動調適方向及效能的風力發電系統，其中之調整葉面受風方向的可動底盤，該可動底盤控制使發電機置受風面積葉片平衡裝置的目的在維持葉片的位置及姿態，當風向改變時可調整發電機迎風方向的葉片，而調整葉面受風方向的可動底盤可以藉由齒輪自動或手動方向修正，確保發電受力方向與風向同向。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW108204334U TWM599344U (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 自適應式風力發電系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW108204334U TWM599344U (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 自適應式風力發電系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM599344U true TWM599344U (zh) | 2020-08-01 |
Family
ID=73003942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW108204334U TWM599344U (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 自適應式風力發電系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM599344U (zh) |
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2019
- 2019-04-10 TW TW108204334U patent/TWM599344U/zh not_active IP Right Cessation
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