專利名稱：一種自控型風機或風力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風能利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是適用于風力機械及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和激烈的競爭，新能源發(fā)電尤其是風力發(fā)電技術(shù)日趨受到世界各國的普遍重視。目前全世界風電裝機容量達到490萬千瓦，而且還在以年均60 %的速度增長，反映了當今國際電力發(fā)展的一個新動向。我國有豐富的風能資源，又有國外成熟的技術(shù)可以借鑒，大規(guī)模開發(fā)風電的條件已經(jīng)具備，應(yīng)該積極發(fā)展。然而，目前，風電的成本較高，阻礙了風電事業(yè)的進一步發(fā)展，因此，提高效率，降低成本，是目前風電發(fā)展的重中之重。目前大型風力發(fā)電機的主力機型為水平軸機型，然而，垂直軸風力發(fā)電機正在以其成本低，簡單易做，噪聲污染小等諸多優(yōu)勢，成為未來發(fā)展的一只重大力量，本發(fā)明既是這樣一種特別適用于發(fā)展大型垂直軸的風力發(fā)電機型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種自控型風機或風力發(fā)電機。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種制造自控型風機或風力發(fā)電機的方法。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種新型風機或風力發(fā)電機。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供另一種新型風機或風力發(fā)電機。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供另一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法。本發(fā)明一種自控型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的風輪上安裝有風壓力傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接風葉，所述風葉是可調(diào)整受風面積的；所述風葉是可折疊或可伸縮式或可調(diào)整方向式的；所述風葉包括迎風面或背風面；當迎風面的風壓大于背風面的風壓時，風壓力傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉的接受風面積增大， 因此，風葉所接受的風能量就多，可以提高發(fā)電效率；當迎風面的風壓小于背風面的風壓時，說明風葉旋轉(zhuǎn)到了風起阻力作用的區(qū)域了 ；風壓力傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉的受風面積減小，因此，風葉所接受的風阻力就變小，也可以提高發(fā)電效率。同理，本發(fā)明所述風壓力傳感器也可以換成風向傳感器，當風向來自迎風面一側(cè)時，風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉的面積增大，因此，風葉所接受的風能量就多，可以提高發(fā)電效率；當風向來自背風面一側(cè)時，說明風葉旋轉(zhuǎn)到了風起阻力作用的區(qū)域了 ；風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉的面積減小，因此，風葉所接受的風阻力就變小，也可以提高發(fā)電效率。優(yōu)選的，所述風葉是類似帆船上的風帆式的，所述風帆式風葉包括風葉框，軟體風葉；所述軟體風葉包括迎風面和背風面；所述軟體風葉安裝在風葉框內(nèi)；在所述 風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接軟體風葉；當迎風面的風壓大于背風面的風壓時或當風向來自于迎風面一側(cè)時， 傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風帆升起，風帆受風面積增大，風力推動風帆繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；本發(fā)明所述動力機構(gòu)可以是電動升降器。所述風葉框起到固定或支撐風葉的作用，本發(fā)明風葉框也可以使用與帆船的風帆式或桅桿式一樣的支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)由于是極普通的公知技術(shù)，因此，在這里省略具體說明。所述起固定或支撐風葉作用的結(jié)構(gòu)還有許多極普通的公知結(jié)構(gòu)都可以使用，因此，在這里省略具體說明。所述電動升降器是可以將風帆升起或降下的裝置，可以使用公知設(shè)備。當迎風面的風壓小于背風面的風壓時或當風向來自于背風面一側(cè)時，說明風葉旋轉(zhuǎn)到了風起阻力作用的區(qū)域了 ；傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風帆落下，風帆受風面積減小，風的阻力就變小。也可以提高發(fā)電效率。本發(fā)明所述自動控制器還有另一功能，當風力或風速大于某一設(shè)定值時，控制器仍然可以將風葉受風面積減小，從而減小風力，起到強風保護風機或風力發(fā)電機的作用；所述某一設(shè)定值是根據(jù)具體情況選取的一個固定值。本發(fā)明所述自動控制器可以根據(jù)不同的風力或風速控制風葉的大小和接受風面積。在所述自動控制器上還有微調(diào)機構(gòu)，所述微調(diào)機構(gòu)可以使風葉沿一個軸轉(zhuǎn)動，使風葉的迎風面始終正面迎向來風的方向，或使風葉的迎風面始終垂直于來風的方向。本發(fā)明所述風帆可以制作成公知的帆船式風帆。所述風葉可以是單層式的，可以是平面的，也可以是曲面的。優(yōu)選的，本發(fā)明所述風葉也可以制作成雙層式的，所述迎風面制作成平面式或內(nèi)凹面式，所述背風面制作成向外凸出式，這樣，可以使風的推力最大，而產(chǎn)生的阻力最小。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成折疊式或卷簾式的；類似卷閘門式折疊結(jié)構(gòu)的；公知卷閘門是從上向下落下，而本發(fā)明為了方便起見，采用了從下向上升起的結(jié)構(gòu)，但原理是相同的。所述卷間門式風葉包括風葉框，卷簾式風葉；所述卷簾式風葉包括迎風面和背風面；所述卷簾式風葉安裝在風葉框內(nèi)；在所述風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器， 傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接卷簾式風葉。所述卷簾式風葉可以使用與卷簾門一樣的結(jié)構(gòu)。當迎風面的風壓大于背風面的風壓時或當風向來自于迎風面一側(cè)時，傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將卷間門升起，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當迎風面的風壓小于背風面的風壓時或當風向來自于背風面一側(cè)時，說明風葉旋轉(zhuǎn)到了風起阻力作用的區(qū)域了 ；傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將卷閘門落下，風葉受風面積減小，風的阻力就變小。也可以提高發(fā)電效率。本發(fā)明所述卷閘門式風葉可以制作成公知的卷閘門式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，本發(fā)明所述卷閘門式風葉也可以制作成雙層式的，所述迎風面制作成平面式或內(nèi)凹面式，所述背風面制作成向外凸出式，這樣，可以使風的推力最大，而產(chǎn)生的阻力最小。所述風帆式風葉或卷閘門式風葉可以安裝在風葉支撐架上或風葉框內(nèi)。所述風葉框起到固定或支撐風葉的作用，本發(fā)明風葉框也可以使用與卷閘門的門框一樣的支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)由于是極普通的公知技術(shù)，因此，在這里省略具體說明。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成可調(diào)整方向式的。所述可調(diào)整方向式風葉，是類似百葉窗式結(jié)構(gòu)；所述風葉是由多個橫向小隔板組成，在風葉框上安裝有多個橫向風葉軸和固定器，橫向小隔板安裝在橫向風葉軸上，橫向小隔板可繞橫向風葉軸轉(zhuǎn)動；所述固定器安裝在風葉框上；當風葉轉(zhuǎn)到迎風面面對風向時， 風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將橫向小隔板豎起垂直于地平面，并由固定器固定位置，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)， 帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉轉(zhuǎn)到背風面面對風向時，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將橫向小隔板放平平行于地平面，并由固定器固定位置，風葉受風面積減小，從而減小風的阻力。同理，所述風葉也可以是由多個豎向小隔板組成，在風葉框上安裝有多個豎向風葉軸和固定器，豎向小隔板安裝在豎向風葉軸上，豎向小隔板可繞豎向風葉軸轉(zhuǎn)動；當風葉轉(zhuǎn)到迎風面面對風向時，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將豎向小隔板旋轉(zhuǎn)，使迎風面垂直于來風方向，并由固定器固定位置，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉轉(zhuǎn)到背風面面對風向時，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將豎向小隔板旋轉(zhuǎn)，使迎風面平行于來風方向，并由固定器固定位置，風葉受風面積減小，從而減小風的阻力。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成軌道車式的形式，所述軌道車的形式是在風葉的下面安裝上小車，猶如鐵路上的軌道車，軌道車的下面是雙軌，軌道車可以在軌道上自由運動，風葉通過橫臂梁與風機軸連接。所述軌道，是以風機軸為圓心的圓形軌道；所述風葉可以采用風帆式風葉或卷閘門式風葉或可調(diào)整方向式風葉。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成吊裝的形式，所述吊裝的形式是將軌道安裝在風葉的上方，風葉吊裝在軌道的下面。本發(fā)明所述可調(diào)整受風面積式風葉包括但不限于風帆式風葉或卷閘門式風葉或可調(diào)整方向式風葉或軌道車式風葉或吊裝式風葉或組合式風葉；凡按照此原理制成的帶傳感器、控制器、動力機構(gòu)以及可調(diào)整風葉受風面積的風葉，都在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。所述風葉是通過公知的橫臂梁與風機軸連接，并帶動發(fā)電機發(fā)電的。對于大型垂直軸風力發(fā)電機來說，橫臂梁需要很長，其自身的重量再加上風葉的重量就會很重，工程難度就會很大。本發(fā)明成功的解決了這個問題。
本發(fā)明在所述風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間，增加了一個或一個以上圓形軌道，所述軌道是以風機軸為軸心的。所述軌道由支撐裝置固定支撐，所述軌道可以是普通公知輪軌，也可以是磁懸浮軌道。優(yōu)選的，所述軌道是凹槽式軌道；在所述風葉上，安裝有滾輪，所述滾輪可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動。軌道與滾輪的安裝方式還可以多種采用公知 方式。所述滾輪可以是普通公知滾輪，也可以是內(nèi)裝磁懸浮軸承的滾輪。優(yōu)選的，在所述風葉的外環(huán)也安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉的外框上，也安裝有滾輪，所述滾輪可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動。如此安裝，可以使風機運行更平穩(wěn)，減小振動。軌道與滾輪的安裝方式也可以采用公知方式。所述軌道可以起到支撐風葉重量的作用，減小了懸臂梁的扭矩，而懸臂梁完全可以不用承擔風葉的重量。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成軌道車的形式，所述軌道車的形式是在風葉的下面安裝上小車，猶如鐵路上的軌道車，軌道車的下面是雙軌，軌道車可以在軌道上自由運動， 風葉通過橫臂梁與風機軸連接。所述軌道，是以風機軸為圓心的圓形軌道。優(yōu)選的，所述風葉也可以做成吊裝的形式，所述吊裝的形式是將軌道安裝在風葉的上方，風葉吊裝在軌道的下面。以此類推，風葉的安裝還可以有許多公知的安裝方式，凡是按此原理起到支撐重量的安裝方式，都在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。優(yōu)選的，為了使風機軸受力均勻，運行平穩(wěn)，減小振動，風葉與風機軸之間的橫臂梁也可以采用類似自行車車輪式橫臂梁。一種新型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁是自行車車輪式橫臂梁，所述自行車車輪式橫臂梁是在風機軸上固定安裝有軸套，軸套外面安裝有輻條，輻條外面連接一圓形環(huán)，風葉固定安裝在圓形環(huán)上。一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁是自行車車輪式橫臂梁，所述自行車車輪式橫臂梁是在風機軸上固定安裝有軸套，軸套外面安裝有輻條，輻條外面連接一圓形環(huán)，風葉固定安裝在圓形環(huán)上。本發(fā)明所述風葉是一個或一個以上。本發(fā)明所述風壓力傳感器或風向傳感器統(tǒng)稱為傳感器；本發(fā)明所述傳感器包括但不限于風壓力傳感器或風向傳感器，凡是可以起到測出迎風面與背風面風壓或風壓差或風向并能將信息傳遞給控制器的裝置，都在本發(fā)明所述傳感器范圍之內(nèi)。本發(fā)明所述傳感器都可以采用公知設(shè)備。本發(fā)明所述自動控制器以及動力機構(gòu)以及微調(diào)機構(gòu)也都可以采用公知設(shè)備。本發(fā)明所述的未作具體說明的任意部件，也都可以采用公知設(shè)備。本發(fā)明所述動力機構(gòu)可以是電動機等系統(tǒng)，由于是很普通的公知系統(tǒng)，所以未作具體說明。本發(fā)明說明書如有描述不清晰時，可以附圖表示為準。
本發(fā)明適用于各種垂直軸風機及風力發(fā)電設(shè)備。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種制造自控型風機或風力發(fā)電機的方法。一種制造自控型風機或風力發(fā)電機的方法，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的風輪上安裝有傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接風葉，所述風葉是可調(diào)整受風面積式風葉。本發(fā)明所述傳感器包括但不限于風壓力傳感器或風向傳感器，凡是可以起到測出迎風面與背風面風壓或風壓差或風向并能將信息傳遞給控制器的裝置，都在本發(fā)明所述傳感器范圍之內(nèi)。本發(fā)明所述可調(diào)整受風面積式風葉包括但不限于風帆式風葉或卷閘門式風葉或可調(diào)整方向式風葉或軌道車式風葉或吊裝式風葉或組合式風葉；凡按照此原理制成的帶傳感器、控制器、動力機構(gòu)以及可調(diào)整風葉受風面積式的風葉，都在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。發(fā)展大中型垂直軸風機或風力發(fā)電機在成本上比水平軸風機或風力發(fā)電機具有很大的優(yōu)勢，然而，由于一些情況下，需要很長的橫臂梁，其自身的重量以及風葉的重量，給工程以及運行上帶來了很多困難，比如扭矩問題，振動問題等，而單純靠在風葉上或風葉下面安裝滾輪及軌道不足以解決這一問題，本發(fā)明通過在橫臂梁的下面或上面安裝滾輪及軌道，成功的解決了這一問題。一種新型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁的下面安裝有一個或一個以上滾輪，在滾輪的下面安裝有一個或一個以上軌道，所述滾輪與軌道連接，所述滾輪可以在軌道上任意運動，并由軌道支撐，所述軌道由支撐裝置固定支撐；或在所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁的上面安裝有一個或一個以上滾輪，在滾輪的上面安裝有一個或一個以上軌道，所述滾輪與軌道連接，所述滾輪吊裝在軌道內(nèi)并可以在軌道上任意運動，所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道。一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁的下面安裝有一個或一個以上滾輪，在滾輪的下面安裝有一個或一個以上軌道，所述滾輪與軌道連接，所述滾輪可以在軌道上任意運動，并由軌道支撐，所述軌道由支撐裝置固定支撐；或在所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁的上面安裝有一個或一個以上滾輪，在滾輪的上面安裝有一個或一個以上軌道，所述滾輪與軌道連接，所述滾輪吊裝在軌道內(nèi)并可以在軌道上任意運動，所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道。本發(fā)明在使用任意公知風葉的情況下，也可以單獨使用在所述風葉的內(nèi)換上或外環(huán)上或風葉的上面安裝有一個或一個以上圓形軌道，這樣有時可以節(jié)省成本，減小振動。一種新型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間或外環(huán)之外或風葉的上面或任意組合使用，安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉上，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)或吊裝于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動；所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道，所述軌道可以是普通公知輪軌，也可以是磁懸浮軌道。一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間或外環(huán)之外或風葉的上面或任意組合使用，安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉上，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)或吊裝于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動；所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道，所述軌道可以是普通公知輪軌，也可以是磁懸浮軌道。軌道安裝在風葉的內(nèi)環(huán)處或外環(huán)處或吊裝風葉，與軌道在風葉的下面相比，可以使風葉受力更均勻，風機運行更平穩(wěn)，振動更小。軌道與滾輪的安裝方式可以 采用公知方式。所述軌道可以起到支撐風葉重量的作用，減小了懸臂梁的扭矩，而懸臂梁完全可以不用承擔風葉的重量。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用了傳感器以及自動控制系統(tǒng)，使風葉的受風面積可以隨轉(zhuǎn)動的不同位置而增大或減小，可以極大的利用風的推力，消除了大部分的風的阻力，風能利用系數(shù)極高，可以大大地提高發(fā)電效率；另外，本發(fā)明所述風葉對所用材料無任何特殊要求，可以采用很廉價的軟體材料或硬質(zhì)合金板，且制作工藝簡單，易于單件制作或流水線生產(chǎn)，因此成本極低。本發(fā)明采用了將風葉安裝在中間軌道上，對大型垂直軸風機來說，可以大大地減輕了橫梁的承重問題，使風機的運動部件大大減輕，可以使連桿或橫梁做的很輕很長，也就是說，使做功力矩做的很大，對發(fā)展大功率垂直軸風機來說，開闊了無限廣闊的發(fā)展空間。本發(fā)明的另一優(yōu)點是滑道安裝在了風機風葉的中間部位區(qū)域，而非單獨的上滑道或下滑道，使風機風葉在帶動風機軸旋轉(zhuǎn)的過程中，受力更均勻，減輕了震動，減小了不均勻的扭矩。
四

圖1是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉為風帆式風葉或卷閘門式風葉如圖所示，假設(shè)風向為從紙面吹向紙背面；當風葉旋轉(zhuǎn)到右半部分時，迎風面迎向風向，傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉升起，風葉受風面積增大， 風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉旋轉(zhuǎn)到左半部分時，背風面迎向風向，傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將風葉落下，收到風葉框內(nèi)，風葉受風面積減小，風的阻力就變小。圖2是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉為風帆式風葉或卷閘門式風葉圖3是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖或俯視剖視圖示意圖；為雙層式風葉；所述風葉為風帆式風葉或卷間門式風葉，在所述風葉的內(nèi)部有可折疊式支撐裝置，可以使風葉背風面在升起后形成凸起曲面；本發(fā)明也可以使用單層式風葉，由于單層式風葉是簡單的普通公知裝置，因此，這里省略了說明。圖4是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理后視圖示意圖；所述風葉為風帆式風葉或卷閘門式風葉圖5是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖或左視剖視圖示意圖；為雙層式風葉；所述風葉為風帆式風葉或卷間門式風葉，在所述風葉的內(nèi)部有可折疊式支撐裝置，可以使風葉背風面在升起后形成凸起曲面；圖6是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；所述箭頭所指方向為風向，本發(fā)明所述當風向來自迎風面一側(cè)時，是指角A的取值范圍是0度-180度。圖7是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；所述箭頭所指方向為風向，本發(fā)明所述當風向來自背風面一側(cè)時，是指角B的取值范圍是0度-180度。圖8是本發(fā)明所述風葉之一種結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；所述箭頭所指方向為風向，本發(fā)明所述當風向來自背風面一側(cè)時，是指箭頭所指方向在整個背風面范圍之內(nèi)。圖9是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；本發(fā)明采用了在所述風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間，增加了上下兩條圓形軌道，所述軌道是以風機軸為軸心的；所述軌道由支撐裝置固定支撐，所述軌道可以是普通公知輪軌，也可以是磁懸浮軌道。優(yōu)選的，所述軌道是凹槽式軌道；在所述風葉上，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動。軌道與滾輪或滑塊的安裝方式還可以多種采用公知方式。所述滾輪或滑塊可以是普通公知滾輪或滑塊，也可以是內(nèi)裝磁懸浮軸承的滾輪或滑塊。優(yōu)選的，在所述風葉的外環(huán)也安裝有上下兩條圓形軌道，在所述風葉的風葉框外環(huán)上，也安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊可以內(nèi)陷于軌道內(nèi)，并在軌道內(nèi)自由運動。如此安裝，可以使風機運行更平穩(wěn)，減小振動。軌道與滾輪或滑塊的安裝方式也可以采用公知方式。左視圖示意圖與正視圖示意圖相同。圖10是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖或俯視剖視圖示意圖；用以輔助說明圖9所述。由于支撐裝置是普通公知裝置，因此，圖中省略了支撐裝置。圖11是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉是可調(diào)整方向式風葉，是類似百葉窗式結(jié)構(gòu)；所述風葉是由多個橫向小隔板組成，在風葉框上安裝有多個橫向風葉軸和固定器，橫向小隔板安裝在橫向風葉軸上，橫向小隔板可繞橫向風葉軸轉(zhuǎn)動；所述固定器安裝在風葉框上；當風葉轉(zhuǎn)到如圖所示的右半部位時，迎風面面對風向，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將橫向小隔板豎起垂直于地平面， 并由固定器固定位置，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉轉(zhuǎn)到如圖所示的左半部位時，背風面面對風向，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將橫向小隔板放平，平行于地平面，并由固定器固定位置，風葉受風面積減小，從而減小風的阻力。圖12是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉是可調(diào)整方向式風葉，所述風葉是由多個豎向小隔板組成，在風葉框上安裝有多個豎向風葉軸和固定器，豎向小隔板安裝在豎向風葉軸上，豎向小隔板可繞豎向風葉軸轉(zhuǎn)動；當風葉轉(zhuǎn)到如圖所示的右半部位時，迎風面面對風向，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將豎向小隔板旋轉(zhuǎn)，使迎風面垂直于來風方向，并由固定器固定位置，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉轉(zhuǎn)到如圖所示的左半部位時，背風面面對風向，風壓力傳感器或風向傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將豎向小隔板旋轉(zhuǎn)，使迎風面平行于來風方向，并由固定器固定位置，風葉受風面積減小，從而減小風的阻力。圖13是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉是軌道車式風葉，在風葉的下面安裝上小車，猶如鐵路上的軌道車，軌道車的下面是雙軌，軌道車可以在 軌道上自由運動，風葉通過橫臂梁與風機軸連接。所述軌道，是以風機軸為圓心的圓形軌道。所述軌道可以安裝在地面，也可以有支撐裝置支撐在空中。所述軌道是公知軌道或磁懸浮軌道。圖14是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉是吊裝式風葉，所述吊裝的形式是將軌道安裝在風葉的上方，風葉吊裝在軌道的下面。圖15是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理示意圖；是自行車車輪式橫臂梁；所述自行車車輪式橫臂梁是在風機軸上固定安裝有軸套，軸套外面安裝有輻條，輻條外面連接一圓形環(huán)， 風葉固定安裝在圓形環(huán)上。圖16是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；所述風葉由多個小風帆式風葉或多個小卷閘門式風葉組合而成。本發(fā)明定義所述風葉為組合式風葉。如圖所示，假設(shè)風向為從紙面吹向紙背面；當風葉旋轉(zhuǎn)到右半部分時，迎風面迎向風向，傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將每一個小風葉升起，風葉受風面積增大，風力推動風葉繞風機軸旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；當風葉旋轉(zhuǎn)到左半部分時，背風面迎向風向，傳感器將信息傳遞給控制器，控制器控制動力機構(gòu)，將每一個小風葉落下，收到風葉框內(nèi)，風葉受風面積減小，風的阻力就變小。圖17是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；在所述風機或風力發(fā)電機橫臂梁的下面安裝有滾輪或滑塊，在滾輪或滑塊的下面安裝有軌道，所述滾輪或滑塊可以在軌道內(nèi)或軌道上任意運動，所述軌道是公知軌道或磁懸浮軌道，滾輪或滑塊與軌道的安裝方式采用公知技術(shù)。圖18是本發(fā)明之一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖；在所述風機或風力發(fā)電機橫臂梁的上面安裝有滾輪或滑塊，在滾輪或滑塊的上面安裝有軌道，所述滾輪或滑塊可以在軌道內(nèi)或軌道上任意運動，所述滾輪或滑塊是吊裝在軌道上的，所述軌道是公知軌道或磁懸浮軌道，滾輪或滑塊與軌道的安裝方式采用公知技術(shù)。本發(fā)明所述滾輪或滑塊與軌道連接是指包括但不限于用軌道支撐滾輪或滑塊，滾輪或滑塊可以在軌道上或軌道內(nèi)任意運動；或包括但不限于滾輪或滑塊吊裝在軌道上或軌道內(nèi)，滾輪或滑塊可以在軌道上或軌道內(nèi)任意運動。附圖標志1風機或風力發(fā)電機軸 2風葉 2-1風葉迎風面 2-2風葉背風面2-3可折疊式支撐裝置 3風葉框或風葉支撐裝置 4橫臂梁 5發(fā)電系統(tǒng)6傳感器 7控制器 7-1微調(diào)機構(gòu) 8動力機構(gòu) 9圓環(huán)形軌道 10 滾輪或滑塊11橫向小隔板 12風葉軸 13固定器 14豎向小隔板 15軌道車16軸套 17輻條 18圓形環(huán) 19支撐裝置
五具體實施例方式如圖9及圖17所示本發(fā)明設(shè)計使用了 9個風帆式風葉，每個風葉的最大垂直受風面積為20米X30米，內(nèi)環(huán)形軌道半徑為15米，外環(huán)形軌道半徑為36米，風葉采用帆布或任意軟體材料，額定功率為1. 5兆瓦。在橫臂梁的中間部位下面增加了滾輪及軌道支撐。 風能利用系數(shù)大0.9以上。與水平軸相同功率風力發(fā)電機的成本對比以下是從互聯(lián)網(wǎng)上得到的水平軸相同功率風力發(fā)電機的成本公開資料以1. 5麗風力發(fā)電機組為例。1、塔筒的重量為130T到150T，價格多少可以算算，大約在150萬左右。2、控制系統(tǒng)是被國外廠家控制，大約為50萬3、輪轂和機架是鑄件，大約20T4、風力發(fā)電機組發(fā)的電不是標準的50Hz的電，需要變頻。變頻成本大約60萬。5、變槳機構(gòu)的成本大約50萬。6、發(fā)電機功率為1500KW，大約為60萬。7、如果需要齒輪箱，齒輪箱的價格大約是150萬。8、最主要的是槳葉，3個槳葉為180萬元人民幣。目前國內(nèi)可以生產(chǎn)，但是設(shè)計基本上在國外。9、變槳軸承和偏航軸承也要50萬。以上的價格還是國內(nèi)產(chǎn)品，進口產(chǎn)品基本上貴30%。合計為770萬元。由以上公開資料對比可以看出本發(fā)明的巨大優(yōu)勢1.塔筒本發(fā)明不用塔筒，替代用軌道以及支撐裝置，大約在30萬左右?？晒?jié)省投資120萬左右。2.本發(fā)明不需要輪轂和機架，可節(jié)省投資20萬左右。3.本發(fā)明不需要變槳機構(gòu)，因為，當風力過大時，控制器可以將風葉受風面積變小?？晒?jié)省投資50萬左右。4.槳葉本發(fā)明不需要槳葉，替代產(chǎn)品為風葉及風葉框等，風葉采用帆布或軟體材料，價格極低，風葉框采用輕質(zhì)合金框或鋼框，大約在20萬左右?？晒?jié)省投資160萬左右兀。5.本發(fā)明不需要變槳軸承和偏航軸承，可節(jié)省投資50萬左右。本發(fā)明總計投資在370萬元左右；總計可節(jié)省投資400萬左右。另外本發(fā)明重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，國產(chǎn)化程度高，還可以節(jié)省大筆的運輸和工程費用。總投資是目前風力發(fā)電主力機型的30%-50%左右。本發(fā)明重量輕，屬于低速大力矩型產(chǎn)品，設(shè)備磨損小，使用時間長，也是一巨大優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種自控型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的風輪上安裝有傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接風葉，所述風葉是可調(diào)整受風面積式風葉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自控型風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間或風葉的外環(huán)之外或風葉的上面或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉上或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊與軌道連接；所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自控型風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風葉是風帆式風葉，所述風帆式風葉包括風葉框，軟體風葉；所述軟體風葉安裝在風葉框內(nèi)；在所述風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)， 動力機構(gòu)連接軟體風葉；或所述風葉是卷閘門式風葉；所述卷閘門式風葉包括風葉框，卷簾式風葉；所述卷簾式風葉安裝在風葉框內(nèi)；在所述風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接卷簾式風葉；或所述風葉是軌道車式風葉；所述軌道車式風葉是在風葉的下面安裝上軌道車，軌道車的下面是雙軌；所述軌道，是以風機軸為圓心的圓形軌道；或所述風葉是可調(diào)整方向式風葉；所述風葉是由一個或一個以上橫向小隔板組成，在風葉框上安裝有一個或一個以上橫向風葉軸和固定器，橫向小隔板安裝在橫向風葉軸上，所述固定器安裝在風葉框上；或所述風葉是由一個或一個以上豎向小隔板組成，在風葉框上安裝有一個或一個以上豎向風葉軸和固定器，豎向小隔板安裝在豎向風葉軸上，所述固定器安裝在風葉框上；或所述風葉是組合式風葉，所述組合式風葉是由多個小風帆式風葉或多個小卷閘門式風葉組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自控型風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述自動控制器上安裝有微調(diào)機構(gòu)。
5.一種制造自控型風機或風力發(fā)電機的方法，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的風輪上安裝有傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接風葉，所述風葉是可調(diào)整受風面積式風葉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種制造自控型風機或風力發(fā)電機的方法，其特征是，所述風葉是風帆式風葉，所述風帆式風葉包括風葉框，軟體風葉；所述軟體風葉安裝在風葉框內(nèi)； 在所述風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接軟體風葉；或所述風葉是卷閘門式風葉；所述卷閘門式風葉包括風葉框，卷簾式風葉；所述卷簾式風葉安裝在風葉框內(nèi)；在所述風葉上安裝有風壓力傳感器或風向傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接卷簾式風葉；或所述風葉是軌道車式風葉；所述軌道車式風葉是在風葉的下面安裝上軌道車， 軌道車的下面是雙軌；所述軌道，是以風機軸為圓心的圓形軌道；或所述風葉是可調(diào)整方向式風葉；所述風葉是由一個或一個以上橫向小隔板組成，在風葉框上安裝有一個或一個以上橫向風葉軸和固定器，橫向小隔板安裝在橫向風葉軸上，所述固定器安裝在風葉框上； 或所述風葉是由一個或一個以上豎向小隔板組成，在風葉框上安裝有一個或一個以上豎向風葉軸和固定器，豎向小隔板安裝在豎向風葉軸上，所述固定器安裝在風葉框上；或所述風葉是組合式風葉，所述組合式風葉是由多個小風帆式風葉或多個小卷閘門式風葉組合而成。
7.一種新型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁是自行車車輪式橫臂梁，所述自行車車輪式橫臂梁是在風機軸上固定安裝有軸套，軸套外面安裝有輻條，輻條外面連接一圓形環(huán)，風葉固定安裝在圓形環(huán)上。
8.—種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的橫臂梁是用自行車車輪式橫臂梁，所述自行車車輪式橫臂梁是在風機軸上固定安裝有軸套，軸套外面安裝有輻條，輻條外面連接一圓形環(huán)，風葉固定安裝在圓形環(huán)上。
9.一種新型風機或風力發(fā)電機，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間或風葉的外環(huán)之外或風葉的上面或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉上或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊與軌道連接；所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道。
10.一種制造新型風機或風力發(fā)電機的方法，包括風機或風力發(fā)電機，其特征是，在所述風機或風力發(fā)電機風葉的內(nèi)環(huán)與軸之間或風葉的外環(huán)之外或風葉的上面或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有一個或一個以上圓形軌道，在所述風葉上或橫臂梁的下面或橫臂梁的上面，安裝有滾輪或滑塊，所述滾輪或滑塊與軌道連接；所述軌道由支撐裝置固定支撐；所述軌道是以風機軸為圓心的圓形軌道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自控型風機或風力發(fā)電機及其制造方法，其特征是，所述風機或風力發(fā)電機的風輪上安裝有傳感器，傳感器連接自動控制器，自動控制器連接動力機構(gòu)，動力機構(gòu)連接風葉，所述風葉是可調(diào)整受風面積式的。
文檔編號F03D3/06GK102400848SQ201010274008
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者孟英志 申請人:孟英志