一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，特別是微風(fēng)起動發(fā)電的風(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)方案是：包含發(fā)電機(jī)（8）、立軸（1）和風(fēng)輪（A），垂直于地面的立軸上設(shè)置風(fēng)輪，立軸與發(fā)電機(jī)連接，所述風(fēng)輪為二或三片葉片構(gòu)成，安裝在垂直于地面的立軸上，葉片的上端和下端分別裝有翼梢小翼，翼梢小翼伸向立軸，翼梢小翼和葉片之間呈15-30度夾角。本發(fā)明的積極效果：采用和葉片呈15-30度夾角的翼梢小、升力系數(shù)在1.1-1.5、以翼狀葉片翼弦長的前緣32%-46%的位置為起點(diǎn)切割到后緣的飛機(jī)翼狀形狀葉片，風(fēng)輪帶動稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)式時(shí)，可以同時(shí)利用風(fēng)能的升力和阻力，其發(fā)電效率高，微風(fēng)1m/s可以啟動，無噪音，無方向性，抗風(fēng)能力強(qiáng)。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，特別是微風(fēng)起動發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多采用水平軸結(jié)構(gòu)，通過尾翼改變風(fēng)輪方向，使風(fēng)輪正面直接迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)，帶動永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電；【背景技術(shù)】存在的問題是:由于風(fēng)輪噪音大，抗風(fēng)能力低，啟動風(fēng)速高，風(fēng)速需要2m/s以上才能啟動,發(fā)電機(jī)發(fā)電效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可微風(fēng)起動、無噪音、高發(fā)電效率，解決【背景技術(shù)】中存在的上述問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包含發(fā)電機(jī)、立軸和風(fēng)輪，垂直于地面的立軸上設(shè)置風(fēng)輪，立軸與發(fā)電機(jī)連接，所述風(fēng)輪為二或三片葉片構(gòu)成，安裝在垂直于地面的立軸上，葉片的上端和下端分別裝有翼梢小翼(翼梢小翼Winglet，類似于機(jī)翼翼面的小機(jī)翼，近似垂直于機(jī)翼翼面)，翼梢小翼伸向立軸，翼梢小翼和葉片之間呈15-30度夾角。
[0005]發(fā)電機(jī)采用的是稀土永磁無鐵心盤式發(fā)電機(jī)。
[0006]葉片選用升力系數(shù)在1.1-1.5的飛機(jī)翼狀形狀，以葉片翼弦前緣32%_46%的位置為起點(diǎn)切割至后緣，葉片和立軸之間通過上下間隔均勻的兩根平行于地面的支架連接在一起，組成風(fēng)輪。所述葉片將任何方向的25000-2500000范圍內(nèi)低雷諾系數(shù)的風(fēng)作用到風(fēng)輪上，風(fēng)輪帶動稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)發(fā)電送往控制器，控制器通過整流、升降壓輸送給蓄電池儲存電能帶動負(fù)載。
[0007]葉片材質(zhì)采用鋁合金或樹脂等薄板材料卷壓制成。
[0008]所述葉片為翼狀葉片，翼狀葉片的翼弦和風(fēng)向成1-6度夾角。
[0009]葉片內(nèi)部植入骨架，骨架內(nèi)設(shè)置連接桿，通過支架與立軸連接。
[0010]本發(fā)明的積極效果:采用和葉片呈15-30度夾角的翼梢小、升力系數(shù)在1.1-1.5、以翼狀葉片翼弦長的前緣32%-46%的位置為起點(diǎn)切割到后緣的飛機(jī)翼狀形狀葉片，風(fēng)輪帶動稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)式時(shí)，可以同時(shí)利用風(fēng)能的升力和阻力，其發(fā)電效率高，微風(fēng)lm/s可以啟動，無噪音，無方向性，抗風(fēng)能力強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的三葉片風(fēng)輪外觀斜視圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的兩葉片風(fēng)輪外觀斜視圖；
圖3為本發(fā)明發(fā)電機(jī)組和風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪俯視圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪葉片外觀斜視圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪葉片、連接桿、支架的連接示意圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪葉片上下段添加翼梢小翼的示意圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪葉片的空氣壓力分布示意圖；
圖9位本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)示意圖；
圖中:A—風(fēng)輪，I一立軸，2—葉片(三片)，3—骨架，4一連接桿，5—支架，6—翼梢小翼，7—葉片(兩片)，8—發(fā)電機(jī)，9一控制器,10—畜電池，11—負(fù)載，a一_ij緣，b一后緣，c—翼弦，d—夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0013]實(shí)施例一，垂直于地面的立軸I上安裝有三片葉片2 (見圖1、圖3)。
[0014]實(shí)施例二，垂直于地面的立軸I上安裝有兩片葉片7 (見圖2、圖7)。
[0015]在實(shí)施例中，葉片選用升力系數(shù)在1.1-1.5的飛機(jī)翼狀形狀，根據(jù)機(jī)翼空氣動力學(xué)原理，以葉片翼弦c前緣a32%-46%的位置為起點(diǎn)切割至后緣b (見圖1、圖4、圖5)，能將任何方向的25000-2500000范圍內(nèi)低雷諾系數(shù)的風(fēng)作用到風(fēng)輪A上。葉片2和立軸I之間有上下間隔均勻的兩根平行于地面的支架5連接組成風(fēng)輪A(見圖1、圖3)。葉片2材質(zhì)采用鋁合金或樹脂等薄板材料卷壓制成。翼狀葉片2的翼弦c和風(fēng)向成1-6度夾角d (見圖5)。葉片2內(nèi)部植入骨架3，骨架內(nèi)設(shè)置連接桿4通過支架5和立軸I連接(見圖4)，2葉片風(fēng)輪葉片7設(shè)置有翼梢小翼6 (見圖7)。
[0016]葉片2和7的空氣壓力分布圖(見圖8)。葉片2和7下前部空氣壓力高于外部空氣壓力，下后部空氣壓力和外部空氣壓力基本相等，葉片2和7上前部為機(jī)翼形狀空氣加速流動，空氣壓力小于外部空氣壓力。因此切割葉片2和7下后部對葉片2和7的空氣動力特性沒有影響。在周速比I以下的低風(fēng)速區(qū)域葉片2和7下后切割部利用對風(fēng)力(A2箭頭方向)阻力產(chǎn)生扭矩帶動風(fēng)輪A旋轉(zhuǎn)(見圖9)，在周速比I以上的高風(fēng)速區(qū)域葉片2和7利用風(fēng)力(Al箭頭方向)產(chǎn)生的升力帶動風(fēng)輪A旋轉(zhuǎn)(見圖9)，也就是具有低雷諾系數(shù)、高升力系數(shù)特性的風(fēng)輪A，在各種風(fēng)速區(qū)域都具有高發(fā)電效率。葉片7在添加翼梢小翼后有利于去除葉片上下端的湍流影響，提高到風(fēng)輪效率到40%。葉片2和7采用鋁合金或樹脂等輕型材料，使風(fēng)輪A整體重量減輕，減少了離心力產(chǎn)生的負(fù)荷。
[0017]發(fā)電機(jī)組是由稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)8、控制器9、蓄電池10、負(fù)載11依次連接而成，風(fēng)輪A帶動稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)8發(fā)電送往控制器9，控制器10通過整流、升降壓輸送給蓄電池10儲存電能帶動負(fù)載11 (見圖2)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于包含發(fā)電機(jī)(8)、立軸(I)和風(fēng)輪(A)，垂直于地面的立軸上設(shè)置風(fēng)輪，立軸與發(fā)電機(jī)連接，所述風(fēng)輪為二或三片葉片構(gòu)成，安裝在垂直于地面的立軸上，葉片的上端和下端分別裝有翼梢小翼，翼梢小翼伸向立軸，翼梢小翼和葉片之間呈15-30度夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)采用的是稀土永磁無鐵心盤式發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述葉片選用升力系數(shù)在1.1-1.5的飛機(jī)翼狀形狀，以葉片翼弦前緣32%-46%的位置為起點(diǎn)切割至后緣,葉片和立軸之間通過上下間隔均勻的兩根平行于地面的支架連接在一起，組成風(fēng)輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述葉片將任何方向的25000-2500000范圍內(nèi)低雷諾系數(shù)的風(fēng)作用到風(fēng)輪上，風(fēng)輪帶動稀土性永磁無鐵芯發(fā)電機(jī)發(fā)電送往控制器，控制器通過整流、升降壓輸送給蓄電池儲存電能帶動負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于葉片材質(zhì)采用鋁合金或樹脂等薄板材料卷壓制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述葉片為翼狀葉片，翼狀葉片的翼弦和風(fēng)向成1-6度夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于葉片內(nèi)部植入骨架，骨架內(nèi)設(shè)置連接桿，通過支架與立軸連接。
【文檔編號】F03D9/00GK103527404SQ201310547899
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】趙欣 申請人:唐山海港中產(chǎn)新能源有限公司