風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，包含：一第一殼體，貫穿設(shè)置有扇葉，該扇葉于伸入第一殼體內(nèi)一端設(shè)有一連動部；一傳動單元，連結(jié)于所述第一殼體，該傳動單元機(jī)械連結(jié)一泵單元及一變速組件，且該泵單元與該變速組件成機(jī)械連結(jié)，該泵單元設(shè)有一致動單元，該致動單元連接一傳動盤，該傳動盤對應(yīng)連結(jié)于該扇葉的連動部；該泵單元受變速組件及傳動單元的轉(zhuǎn)速差而驅(qū)動供應(yīng)油壓，推動致動單元扭轉(zhuǎn)傳動盤，進(jìn)而產(chǎn)生依風(fēng)速以機(jī)械式自動調(diào)整該扇葉的傾角的效果。未啟動時，扇葉呈較低啟動風(fēng)速的傾角，隨風(fēng)速及扇葉轉(zhuǎn)速提升而減低傾角的角度，在風(fēng)速過高時使相對傾角提高至令風(fēng)速對扇葉的作用失效，以降低扭矩，進(jìn)而減低轉(zhuǎn)速，保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【專利說明】風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，尤指一種依風(fēng)速而機(jī)械式自動調(diào)整風(fēng)力發(fā)電的扇葉角度，進(jìn)而降低啟動風(fēng)速、提升風(fēng)力發(fā)電的效率，以及防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過高而受損者。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來地球暖化現(xiàn)象漸趨嚴(yán)重，世界各國為重視此議題，紛紛提倡節(jié)能減碳等環(huán)保策略，進(jìn)而研發(fā)替代能源及再生能源的應(yīng)用，故利用再生能源的發(fā)電設(shè)備，日前較傾以風(fēng)力發(fā)電為首選；然而，風(fēng)速難以控制，過大或過小的風(fēng)速都無法使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常發(fā)電，且風(fēng)力發(fā)電機(jī)于相異的風(fēng)速下，其轉(zhuǎn)速及發(fā)電的效率也不盡相同，故如何能有效利用風(fēng)能發(fā)電，為日前各界廣為研討的議題。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉的傾角、長度及導(dǎo)流面積，都影響扇葉的轉(zhuǎn)速，于相同風(fēng)速下，扇葉傾角越大，力矩及空氣阻力也將增加，反之，扇葉傾角越小，力矩及空氣阻力會越小；故以相異的風(fēng)速而言，欲使扇葉以較佳轉(zhuǎn)速達(dá)致良好的發(fā)電效率，需考慮各風(fēng)速而改變扇葉的傾角、長度及導(dǎo)流面積，其中，以改變扇葉的傾角為較容易達(dá)致者；因此，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如圖1所示，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)憑借一外部的風(fēng)速感應(yīng)裝置，以感測外界風(fēng)速，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有一基座10其連結(jié)一殼體20，其設(shè)有復(fù)數(shù)扇葉201，該殼體20內(nèi)設(shè)有對應(yīng)所述風(fēng)速感應(yīng)裝置的接收控制器30，以運(yùn)算各相異風(fēng)速下，對應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扇葉201而言較佳的傾角，該接收控制器30電性連結(jié)一馬達(dá)301，使馬達(dá)301通過傳動單元302予以調(diào)整該扇葉201傾角，該殼體20通過一傳動軸202依序連結(jié)一增速齒組40及一發(fā)電機(jī)50，進(jìn)而達(dá)致提升風(fēng)力發(fā)電效率的功效；然而，該風(fēng)速感應(yīng)裝置及馬達(dá)301需時常監(jiān)測風(fēng)速以調(diào)整扇葉的角度，其將消耗額外的電能。
[0004]再者，當(dāng)風(fēng)速過大時，扇葉201產(chǎn)生的扭矩也隨之增加，使其轉(zhuǎn)速大幅度提升，進(jìn)而導(dǎo)致離心力增加，此時的扇葉201將極為容易斷裂，且發(fā)電機(jī)50也會過熱而燒毀，故轉(zhuǎn)速需予以限制，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)于基座10及殼體20間設(shè)置一對應(yīng)該扇葉201的電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)60，當(dāng)所述的風(fēng)速感應(yīng)裝置感應(yīng)風(fēng)速過大時，該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)60減緩扇葉201的轉(zhuǎn)速；然而，風(fēng)速的速度較高時，該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)60為維持扇葉201的定速旋轉(zhuǎn)而需持續(xù)對扇葉201減速，此將相當(dāng)耗費(fèi)電力，且該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)持續(xù)減速將容易導(dǎo)致過熱而損毀；于風(fēng)速過強(qiáng)時，該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)60仍無法有效停止扇葉旋轉(zhuǎn)，且該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)60容易損壞失效，而致扇葉201無法減速而斷裂。
[0005]現(xiàn)有另提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，請參閱圖2與圖3所示，其于一風(fēng)力發(fā)電機(jī)70裝設(shè)尾翼機(jī)構(gòu)701作減速，當(dāng)因風(fēng)速過大以至于轉(zhuǎn)速過高時，尾翼701將會擺動角度，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)70改變迎風(fēng)方向，致使風(fēng)力發(fā)電機(jī)70受力減少而降低轉(zhuǎn)速；然而，此設(shè)計將產(chǎn)生整組風(fēng)力發(fā)電機(jī)70隨時在擺動，產(chǎn)生不穩(wěn)定及疲勞現(xiàn)象。
[0006]續(xù)就固定式的風(fēng)機(jī)扇葉而言，請參閱圖4所示，假設(shè)風(fēng)速為Vwind,而風(fēng)速Vwind對風(fēng)機(jī)扇葉80的攻角為α，風(fēng)機(jī)扇葉80的長度為R，風(fēng)機(jī)扇葉80的轉(zhuǎn)速為N ;由于該風(fēng)機(jī)扇葉80的外側(cè)末端傾角的角度β幾近90°，故當(dāng)轉(zhuǎn)速N = O時，風(fēng)速Vwind對風(fēng)機(jī)扇葉80的攻角α與風(fēng)機(jī)扇葉80傾角β都近乎垂直，故對風(fēng)機(jī)扇葉80不會產(chǎn)生推力；而當(dāng)轉(zhuǎn)速N很大時，攻角α也保持為正值，因風(fēng)機(jī)扇葉80為固定式，故傾角β的角度仍呈近90°，如圖5所示，風(fēng)速Vwind相對風(fēng)機(jī)扇葉80的速度為V，而風(fēng)速Vwind對該風(fēng)機(jī)扇葉80產(chǎn)生的切線速
度Vt的關(guān)系式為
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含: 一第一殼體，其貫穿設(shè)置有扇葉，該扇葉在伸入第一殼體內(nèi)一端設(shè)有一連動部；以及， 一傳動單元，其連結(jié)于所述第一殼體，該傳動單元機(jī)械連結(jié)一泵單元及一變速組件，該變速組件改變所述傳動單元所傳動的轉(zhuǎn)速，且該泵單元與該變速組件呈機(jī)械連結(jié)，該泵單元設(shè)有一致動單元，該致動單元連接一傳動盤，該傳動盤對應(yīng)連結(jié)于該扇葉的連動部； 該泵單元受變速組件及傳動單元的轉(zhuǎn)速差而驅(qū)動，以通過該致動單元扭轉(zhuǎn)該傳動盤，進(jìn)而調(diào)整該扇葉的傾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該連動部為齒輪，該傳動盤為對應(yīng)該連動部的齒盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第一殼體的轉(zhuǎn)速為零時，該扇葉的傾角呈易受風(fēng)速而產(chǎn)生扭矩的角度；該第一殼體的轉(zhuǎn)速大于一定值時，該扇葉的傾角呈對應(yīng)風(fēng)速而不產(chǎn)生扭矩的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該變速組件相對連結(jié)該泵單元一端設(shè)有一發(fā)電裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該泵單元為油壓泵，該致動單元憑借該泵單元供應(yīng)油壓液使該致動單元扭轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該致動單元包括一油壓缸，其連結(jié)一連動件，該連動件通過一傳動軸連結(jié)于所述傳動盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該油壓缸設(shè)有一抵掣件，該抵掣件連結(jié)于該連動件，該油壓缸與該抵掣件間設(shè)有一彈性體。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該連動件相對該傳動軸及油壓缸一端設(shè)有一彈性件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步具有一第二殼體，其對應(yīng)連結(jié)并包覆所述的傳動單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第二殼體還設(shè)有一尾翼。
【文檔編號】F03D1/06GK103867380SQ201210539913
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】林水木 申請人:崑山科技大學(xué)