專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機塔架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機的塔架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著人類對生態(tài)環(huán)境的要求和對能源的需要，風(fēng)能的開發(fā)開發(fā)日益受到重視，風(fēng) 力發(fā)電將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)能作為可再生能源的一種，在 中國的儲藏量相當(dāng)豐富。隨著人們對風(fēng)力發(fā)電認識的不斷提高和小型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷 成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。風(fēng)力發(fā)電機是利用自然界中的風(fēng)能使之轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。風(fēng)力發(fā)電機組工 作在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，在很多的情況下，要求風(fēng)力機不論風(fēng)速如何變化，轉(zhuǎn)速總保持恒定 或不超過某一限定值。風(fēng)力發(fā)電機組在超過額定風(fēng)速以后，由于機械強度和發(fā)電機、電力電 子容量等物理性能的限制，必須降低風(fēng)輪的能量捕獲，減少葉片承受負荷和整個風(fēng)力機收 到的沖擊，使功率輸出保持在額定值附近，保證風(fēng)力機不受到損害。塔架，是風(fēng)力發(fā)電機的支撐結(jié)構(gòu)，是風(fēng)力發(fā)電機組不可或缺的部分。塔架均按照 風(fēng)力發(fā)電機組工作時的受力情況進行設(shè)計制造，具有很高的抗風(fēng)強度。風(fēng)切變是大氣現(xiàn) 象的一種，它反應(yīng)了風(fēng)速隨著高度變化而變化的情況。通常采用如下公式計算風(fēng)切變
■·:+-·+‘ Hh ^； ；式中，α表示風(fēng)切變指數(shù)；Zl表示任取一點的高度
1= r ^ r,
(如25m) ;z2表示任取一點的高度(如40m) ;Vl表示在高度Z1處的風(fēng)速；v2表示在高度Z2 處的風(fēng)速。對于同一臺風(fēng)力發(fā)電機，在其它條件相同的情況下，塔架的高度越高得到的風(fēng)速 越大。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點，本實用新型提出一種風(fēng)力發(fā)電機新型塔架結(jié)構(gòu)，該 結(jié)構(gòu)新穎、生產(chǎn)工藝簡單。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是使用可自動調(diào)節(jié)高度單柱式的 塔架結(jié)構(gòu)。塔架為三段式的液壓結(jié)構(gòu)，包括第一段、第二段和第三段，其中塔架第一段、塔架 第二段和塔架第三段依次連接；塔架第一段另一端與機艙連接；塔架第三段另一端與塔基 連接；在機艙的一端裝有葉片；在塔架第三段內(nèi)部設(shè)有控制柜，該控制柜包括處理器、執(zhí)行 器等。塔架第一、二段可根據(jù)需要改變伸縮長度，第三段長度不變。在第三段內(nèi)部裝有可調(diào) 節(jié)塔架高度的控制柜，當(dāng)葉輪輪轂處風(fēng)速超過或低于額定風(fēng)速一定值(可由控制柜設(shè)定) 時，控制柜可根據(jù)風(fēng)速大小調(diào)節(jié)塔架的高度。采用本實用新型技術(shù)方案能夠降低風(fēng)輪的能量捕獲，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速保持在額定值以 下。同時減少葉片承受負荷和整個風(fēng)力機收到的沖擊，保證風(fēng)力機不受到損害，同時也降低 了葉片的制造成本。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中的標(biāo)號分別表示1、控制柜；2、塔基；3、塔 架第三段4、塔架第二段；5、塔架第一段；6、機艙；7、葉輪；8、輪轂
以下結(jié)合附圖對本實用 新型的內(nèi)容作進一步詳細說明。
具體實施方式
參照圖1所示，塔架由三段組成，包括塔架第一段5、塔架第二段4和塔架第三段 3，其中塔架第一段5、塔架第二段4和塔架第三段3依次連接；塔架第一段5另一端與機艙 6連接；塔架第三段3另一端與塔基3連接；在塔架第三段3內(nèi)部設(shè)有控制柜1，該控制柜1 包括處理器、執(zhí)行器等。當(dāng)葉輪7的輪轂8處風(fēng)速大于額定風(fēng)速限值時，控制柜1將啟動內(nèi)部的處理器，計 算塔架需要降低的高度，然后由執(zhí)行器縮短塔架第一段5的長度，如果塔架第一段5已不能 再縮短，則由執(zhí)行器縮短塔架第二段4的長度。當(dāng)葉輪7的輪轂8處風(fēng)速小于額定風(fēng)速限 值時，控制柜1將啟動內(nèi)部的處理器，計算塔架需要升高的高度，然后由執(zhí)行器伸長塔架第 二段4的長度，如果塔架第二段4已不能再伸長，則由執(zhí)行器伸長塔架第一段5的長度。當(dāng) 葉輪7的輪轂8處風(fēng)速恢復(fù)至額定風(fēng)速時，塔架將恢復(fù)其額定高度。
權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電機塔架結(jié)構(gòu)，其特征在于，塔架為三段式的液壓結(jié)構(gòu)，包括塔架第一段(5)、塔架第二段(4)和塔架第三段(3)，其中塔架第一段(5)、塔架第二段(4)和塔架第三段(3)依次連接，塔架第一段(5)另一端與機艙(6)連接，塔架第三段(3)另一端與塔基(2)連接，在塔架第三段(3)內(nèi)部設(shè)有控制柜(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔架結(jié)構(gòu)，其特征在于，塔架第一段(5)和塔架二段(4)能伸 縮長度，塔架第三段(3)長度不變。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機塔架結(jié)構(gòu)，塔架為三段式的液壓結(jié)構(gòu)，包括第一段、第二段和第三段。塔架第一、二段可根據(jù)需要改變伸縮長度，第三段長度不變。在第三段內(nèi)部裝有可調(diào)節(jié)塔架高度的控制柜，當(dāng)葉輪輪轂處風(fēng)速超過或低于額定風(fēng)速一定值時，控制柜可根據(jù)風(fēng)速大小調(diào)節(jié)塔架的高度。該結(jié)構(gòu)降低風(fēng)輪的能量捕獲，使葉輪轉(zhuǎn)速保持在額定值以下，同時減少葉片承受負荷和整個風(fēng)力機收到的沖擊，保證風(fēng)力機不受到損害，同時也降低了葉片的制造成本。
文檔編號F03D11/04GK201739103SQ20102021596
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者吳東垠, 姚季, 朱良松, 李海鵬 申請人:西安交通大學(xué)