專利名稱：低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景綠色(可再生)能源利用是當(dāng)代研究和開發(fā)的重點(diǎn)，高效利用風(fēng)能是人們 始終追求的目標(biāo)。目前使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，多半是水平軸三葉片式風(fēng)力機(jī)， 其原理是當(dāng)風(fēng)向垂直于葉片旋轉(zhuǎn)平面時(shí)，使葉片葉型產(chǎn)生升力，即切向力推動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。此種情況下風(fēng)能利用(轉(zhuǎn)化)系數(shù)在0.4左右。另外過去使用 的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其原理主要是利用風(fēng)的推力使葉片受力，推動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，它 幾乎沒有利用葉片葉型的升力，使風(fēng)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能較小。在旋轉(zhuǎn)過程中有近一 半?yún)^(qū)域是阻力，在此區(qū)域內(nèi)做負(fù)功。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以解決水平軸三 葉片式風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用率低及垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能小的問題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組由風(fēng)輪總成、控制整流器、卸荷器、蓄電池組、逆變電源和風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組成；風(fēng)輪總成的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子輸入端傳動(dòng)連接，風(fēng)力 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出端與控制整流器的輸入端連接，控制整流器的輸出端分別與 逆變電源的輸入端和蓄電池組的輸入端連接，卸荷器的輸入端與控制整流器的 卸荷控制端連接；風(fēng)輪總成由風(fēng)輪、支架、托環(huán)蓋板、托環(huán)底板和托環(huán)組成， 所述風(fēng)輪由五 七個(gè)機(jī)翼、十 十四個(gè)支臂和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸組成，每個(gè)機(jī)翼由七個(gè)葉 片、兩個(gè)小軸、輪轂、多個(gè)連接座、多根連接管、七個(gè)配重板和兩個(gè)蒙板組成; 所述七個(gè)葉片等間距并列設(shè)置，七個(gè)葉片的兩端各設(shè)置有一個(gè)蒙板，所述蒙板 與七個(gè)葉片固接，相鄰兩個(gè)葉片之間由上至下平行設(shè)置有多根連接管，每根連 接管的兩端各通過一個(gè)連接座與相對(duì)應(yīng)的葉片固接，五 七個(gè)機(jī)翼均勻分布在 同一個(gè)圓周上，七個(gè)葉片上的相對(duì)應(yīng)位置處分別設(shè)置有軸 L，所述輪轂固裝在 每個(gè)葉片的軸孔內(nèi)，輪轂的兩端各裝有一個(gè)小軸，所述小軸的一端固裝在輪轂 內(nèi)，小軸的另一端露在外面，每個(gè)葉片上固裝有一個(gè)配重板，每個(gè)機(jī)翼的兩側(cè)支臂的另一端與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸固接， 所述風(fēng)輪裝在支架上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與支架的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支架的下端與托環(huán)蓋 板的上端面固接，托環(huán)蓋板的下端面通過托環(huán)與托環(huán)底板的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型利用風(fēng)力的推力的同時(shí)，也利 用了風(fēng)向垂直葉片時(shí)新產(chǎn)生的升力，使之兩個(gè)合力推動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。另外， 在阻力區(qū)域內(nèi)，由葉片利用風(fēng)力自動(dòng)調(diào)向，使之產(chǎn)生的阻力達(dá)到最小，風(fēng)能轉(zhuǎn) 化為機(jī)械能較大，從而達(dá)到了高效利用風(fēng)能的目的。


圖1是本實(shí)用新型的低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪總成1旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及機(jī) 翼8沿圓周姿態(tài)示意圖(圖中~^表示風(fēng)向；a角所包容的區(qū)域?yàn)闄C(jī)翼受風(fēng) 力推力作用區(qū)域，這里定義為迎風(fēng)區(qū)域；P角所包容的區(qū)域?yàn)闄C(jī)翼受風(fēng)力阻力 作用區(qū)域，這里定義為阻力區(qū)域)；圖2是機(jī)翼8的主視剖面圖；圖3是圖2 的左視圖；圖4是風(fēng)輪總成1的主視圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是圖4 的俯視圖；圖7是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1 圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由風(fēng)輪總成1、控制整流器3、卸荷器4、蓄電池組5、逆變電源6 和風(fēng)力發(fā)電機(jī)7組成；風(fēng)輪總成1的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸2的一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子 輸入端傳動(dòng)連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子輸出端與控制整流器3的輸入端連接， 控制整流器3的輸出端分別與逆變電源6的輸入端和蓄電池組5的輸入端連 接，卸荷器4的輸入端與控制整流器3的卸荷控制端連接；風(fēng)輪總成l由風(fēng)輪 9、支架10、托環(huán)蓋板11、托環(huán)底板12和托環(huán)23組成，所述風(fēng)輪9由五 七 個(gè)機(jī)翼8、十 十四個(gè)支臂13和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸2組成，每個(gè)機(jī)翼8由七個(gè)葉片14、 兩個(gè)小軸15、輪轂16、多個(gè)連接座17、多根連接管18、七個(gè)配重板19和兩 個(gè)蒙板20組成；所述七個(gè)葉片14等間距并列設(shè)置，七個(gè)葉片14的兩端各設(shè) 置有一個(gè)蒙板20，所述蒙板20與七個(gè)葉片14固接，相鄰兩個(gè)葉片14之間由 上至下平行設(shè)置有多根連接管18，每根連接管18的兩端各通過一個(gè)連接座17 與相對(duì)應(yīng)的葉片14固接，五 七個(gè)機(jī)翼8均勻分布在同一個(gè)圓周上，七個(gè)葉片 14上的相對(duì)應(yīng)位置處分別設(shè)置有軸孔，所述輪轂16固裝在每個(gè)葉片的軸孔內(nèi)， 輪轂16的兩端各裝有一個(gè)小軸15，所述小軸15的一端固裝在輪轂16內(nèi)，小軸15的另一端露在外面，每個(gè)葉片14上固裝有一個(gè)配重板19，每個(gè)機(jī)翼8 的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)支臂13，支臂13的一端與小軸15固接，支臂13的另一 端與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸2固接，所述風(fēng)輪9裝在支架10上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸2與支架10的上 端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支架10的下端與托環(huán)蓋板11的上端面固接，托環(huán)蓋板11的下 端面通過托環(huán)23與托環(huán)底板12的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)施方式中的風(fēng)力發(fā)電機(jī) 由河北滄州天創(chuàng)恒基科技有限公司生產(chǎn)制造；控制整流器由河北滄州天創(chuàng)恒基 科技有限公司生產(chǎn)制造；卸荷器由航天科工哈爾濱風(fēng)華有限公司電站設(shè)備分公 司生產(chǎn)制造；蓄電池組由青島風(fēng)王風(fēng)力發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)制造；逆變電源由 哈爾濱神洲風(fēng)力發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)制造。
控制整流器控制整流器內(nèi)部控制電路和主電路完全隔離，可實(shí)現(xiàn)正接地 或負(fù)接地，具有LED、 LCD顯示功能，可顯示當(dāng)前蓄電池組的電壓、風(fēng)機(jī)輸 出電流、負(fù)載放電電流及向蓄電池充電的電流。控制整流器具有過充、過放、 過載、短路、接反、過熱等一系列報(bào)警和保護(hù)功能，并具有浮充溫度自動(dòng)補(bǔ)償 功能?？刂普髌骺商峁㏑S232或RS485通訊接口。根據(jù)系統(tǒng)需要，可提供 光控、定時(shí)、油機(jī)、備用電源等功能。
卸荷器又名瞬間吸收大功率電阻，用來釋放能量的，每立方厘米吸收 800-1200焦耳的能量。具有瞬間吸收大功率、耐高壓、體積小等特點(diǎn)。
蓄電池組通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向用電負(fù)荷提供電能外，將多余的風(fēng)能轉(zhuǎn)換 為其他形式的能量存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置(蓄電池組)中。風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為獲得電能 的主要方式時(shí)，必須配備適當(dāng)?shù)膬?chǔ)能裝置。
逆變電源把蓄電池組內(nèi)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，主要應(yīng)用于終端設(shè)備、
監(jiān)控設(shè)備、計(jì)費(fèi)設(shè)備、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)器、智能平臺(tái)、電力控制系統(tǒng)的儀 器儀表等。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)就是將風(fēng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的 裝置。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的每個(gè)葉片14 由基板21和安裝板22組成；所述基板21的一側(cè)端面與安裝板22固接，所述 每根連接管18的兩端各通過一個(gè)連接座17與基板21固接。如此設(shè)置，其結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，容易安裝。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述七個(gè)配重板19位于同一水平面上，確保機(jī)翼轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
工作原理本實(shí)用新型利用風(fēng)力使機(jī)翼自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)(參見圖1，圖中第 I象限 第m象限之間的角度為270。，用a表示；第IV象限的角度為90°，用 P表示)。在迎風(fēng)區(qū)域內(nèi)始終使機(jī)翼對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生升力力矩與推動(dòng)力力矩的 合力矩，在阻力區(qū)域由風(fēng)向自動(dòng)調(diào)整機(jī)翼姿態(tài)，使機(jī)翼作用到風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的阻力 力矩最小。葉片前緣對(duì)準(zhǔn)來風(fēng)方向時(shí)，這樣始終有超過半數(shù)的葉片處于迎風(fēng)區(qū) 域。在迎風(fēng)區(qū)域葉片受來流的風(fēng)力作用，不但葉片葉型可產(chǎn)生沿圓周的切向力 (升力)，而且葉面也受風(fēng)力推力，產(chǎn)生迎面推力。在逆風(fēng)區(qū)域，葉片受風(fēng)力 作用會(huì)產(chǎn)生阻力。由于葉片在風(fēng)力作用下自動(dòng)調(diào)向，也使阻力面積大為減小。 這使葉片始終處于阻力最小位置。
本實(shí)用新型借用風(fēng)力自動(dòng)調(diào)整機(jī)翼姿態(tài)的結(jié)構(gòu)(見圖1)。這是本實(shí)用新 型的獨(dú)特之處，它不僅充分利用了風(fēng)能，并且在低風(fēng)速下迎風(fēng)推力的風(fēng)能轉(zhuǎn)化 系數(shù)較高，利用風(fēng)能的效果更好，這不僅提高了風(fēng)能利用率，同時(shí)也降低了機(jī) 組的啟動(dòng)風(fēng)速。本實(shí)用新型還可使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大為增加，從而提高了風(fēng)能利 用系數(shù)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)過控制、整流后一方面可變成用戶直接使用的電 能。此外還可控制蓄電池的充放電，并能起到保護(hù)發(fā)電機(jī)的作用。
權(quán)利要求1、一種低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由風(fēng)輪總成(1)、控制整流器(3)、卸荷器(4)、蓄電池組(5)、逆變電源(6)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)(7)組成；風(fēng)輪總成(1)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸(2)的一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子輸入端傳動(dòng)連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子輸出端與控制整流器(3)的輸入端連接，控制整流器(3)的輸出端分別與逆變電源(6)的輸入端和蓄電池組(5)的輸入端連接，卸荷器(4)的輸入端與控制整流器(3)的卸荷控制端連接；其特征在于風(fēng)輪總成(1)由風(fēng)輪(9)、支架(10)、托環(huán)蓋板(11)、托環(huán)底板(12)和托環(huán)(23)組成，所述風(fēng)輪(9)由五～七個(gè)機(jī)翼(8)、十～十四個(gè)支臂(13)和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸(2)組成，每個(gè)機(jī)翼(8)由七個(gè)葉片(14)、兩個(gè)小軸(15)、輪轂(16)、多個(gè)連接座(17)、多根連接管(18)、七個(gè)配重板(19)和兩個(gè)蒙板(20)組成；所述七個(gè)葉片(14)等間距并列設(shè)置，七個(gè)葉片(14)的兩端各設(shè)置有一個(gè)蒙板(20)，所述蒙板(20)與七個(gè)葉片(14)固接，相鄰兩個(gè)葉片(14)之間由上至下平行設(shè)置有多根連接管(18)，每根連接管(18)的兩端各通過一個(gè)連接座(17)與相對(duì)應(yīng)的葉片(14)固接，五～七個(gè)機(jī)翼(8)均勻分布在同一個(gè)圓周上，七個(gè)葉片(14)上的相對(duì)應(yīng)位置處分別設(shè)置有軸孔，所述輪轂(16)固裝在每個(gè)葉片的軸孔內(nèi)，輪轂(16)的兩端各裝有一個(gè)小軸(15)，所述小軸(15)的一端固裝在輪轂(16)內(nèi)，小軸(15)的另一端露在外面，每個(gè)葉片(14)上固裝有一個(gè)配重板(19)，每個(gè)機(jī)翼(8)的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)支臂(13)，支臂(13)的一端與小軸(15)固接，支臂(13)的另一端與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸(2)固接，所述風(fēng)輪(9)裝在支架(10)上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸(2)與支架(10)的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支架(10)的下端與托環(huán)蓋板(10)的上端面固接，托環(huán)(11)的下端面通過托環(huán)(23)與托環(huán)底板(12)的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于每個(gè) 葉片(14)由基板(21)和安裝板(22)組成；所述基板(21)的一側(cè)端面 與安裝板(22)固接，所述每根連接管(18)的兩端各通過一個(gè)連接座(17) 與基板(21)固接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述低風(fēng)速葉型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于 所述七個(gè)配重板(19)位于同一水平面上。
專利摘要低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。以解決水平軸三葉片式風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用率低及垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能小的問題。風(fēng)輪總成的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與控制整流器連接，控制整流器分別與逆變電源和蓄電池組連接，卸荷器與控制整流器連接，蒙板與七個(gè)葉片固接，相鄰兩個(gè)葉片之間設(shè)置有多根連接管，每根連接管通過連接座與相對(duì)應(yīng)的葉片固接，輪轂固裝在每個(gè)葉片的軸孔內(nèi)，輪轂的兩端各裝有一個(gè)小軸，小軸的一端固裝在輪轂內(nèi)，支臂的兩端與小軸和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸固接，風(fēng)輪裝在支架上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與支架的上端連接，支架通過托環(huán)蓋板、托環(huán)與托環(huán)底板轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)用新型的風(fēng)能利用率高、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能大。
文檔編號(hào)F03D1/06GK201416514SQ200920100339
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者王青春 申請(qǐng)人:王青春