一種運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，它包括框架和包覆在框架外側(cè)的蒙皮，特別之處是：所述葉片由葉片主體和設(shè)置在葉片尾部的擾流板組成，擾流板相對(duì)葉片主體為翻折結(jié)構(gòu)，擾流板一側(cè)與葉片主體鉸接。本實(shí)用新型將葉片尾部設(shè)置可翻折的擾流板，葉片轉(zhuǎn)速越高、離心力越大，當(dāng)離心力增加到一定程度時(shí)，克服彈簧力使擾流板翻折。這樣，一方面使葉片弦長(zhǎng)變短，葉片迎風(fēng)面變小，起到減速作用；另一方面翻折的擾流板擾亂空氣流向，起到控制葉片轉(zhuǎn)速上升的作用。當(dāng)風(fēng)速降低后，離心力減小，擾流板在彈簧力作用下回復(fù)的初始狀態(tài)。采用本實(shí)用新型，可利用葉片本身結(jié)構(gòu)的變化起到調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，使垂直軸發(fā)電機(jī)在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，特別是可在一定風(fēng)速范圍內(nèi)維持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，屬風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源與環(huán)境壓力的增加，清潔可再生新能源愈來(lái)愈受到重視。在各類(lèi)綠色能源中，風(fēng)能作為發(fā)展?jié)摿薮蟮目稍偕茉粗?，?yīng)用愈加廣泛。風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)主軸安裝方位分為水平軸和垂直軸，近年來(lái)，垂直軸發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，垂直軸發(fā)電機(jī)可通過(guò)對(duì)葉片結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，增大風(fēng)阻力，提高風(fēng)阻力差，使風(fēng)機(jī)即使在較低的風(fēng)速下仍可以正常啟動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需偏航、變漿裝置，因而結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。垂直軸發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn)主軸通過(guò)斜臂或橫撐桿及拉索與葉片連接，葉片有直葉片和弧形彎曲的葉片，葉片均布于旋轉(zhuǎn)主軸外圍。普通垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片幾何形狀是確定的，葉片的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速的變化而改變。由于自然風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)向很難保持為定值，所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及發(fā)電量也是不穩(wěn)定的。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，還有需要啟用剎車(chē)裝置控制其轉(zhuǎn)速，使其不能超過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，避免飛車(chē)的危險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)的缺陷，提供一種可根據(jù)風(fēng)速自動(dòng)改變?nèi)~片形狀，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升的運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。
[0004]本實(shí)用新型所稱(chēng)問(wèn)題是由以下技術(shù)方案解決的:
[0005]一種運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，它包括框架和包覆在框架外側(cè)的蒙皮，其特別之處是:所述葉片由葉片主體和設(shè)置在葉片尾部的擾流板組成，所述擾流板相對(duì)葉片主體為翻折結(jié)構(gòu),擾流板一側(cè)與葉片主體鉸接。
[0006]上述運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，擾流板與葉片主體的連接處設(shè)有數(shù)個(gè)扭簧，各扭簧兩端分別抵觸葉片主體和擾流板。
[0007]上述運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，所述葉片的弦長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述擾流板長(zhǎng)度B 為 1/3L-1/5L。
[0008]上述運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，所述擾流板的翻折方向與葉片旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0009]本實(shí)用新型針對(duì)解決垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定問(wèn)題而對(duì)其葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn):將葉片的尾部設(shè)置為翻折結(jié)構(gòu)的擾流板，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中擾流板受到離心力的作用，葉片轉(zhuǎn)速越高、離心力越大，當(dāng)離心力增加到一定程度時(shí)，克服彈簧力使擾流板翻折。這樣，一方面使葉片弦長(zhǎng)變短，葉片迎風(fēng)面變小，起到減速作用；另一方面翻折的擾流板擾亂空氣流向，起到控制葉片轉(zhuǎn)速上升的作用。當(dāng)風(fēng)速降低后，離心力減小，擾流板在彈簧力作用下回復(fù)的初始狀態(tài)，葉片迎風(fēng)面變大，有利于提高發(fā)電效率。采用本實(shí)用新型，可利用葉片本身結(jié)構(gòu)的變化起到調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，使垂直軸發(fā)電機(jī)在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型所述擾流板未翻折的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型所述擾流板翻折的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是圖1A處的局部放大視圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)號(hào)清單如下:1.葉片；1-1.葉片主體；1-2.擾流板；3.扭簧；4.橫撐桿；
5.旋轉(zhuǎn)主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參看圖1，本實(shí)用新型所述葉片用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其構(gòu)成包括框架和包覆在框架外側(cè)的蒙皮。本實(shí)用新型所述葉片的關(guān)鍵改進(jìn)之處是:葉片I為分體組合結(jié)構(gòu)，它由葉片主體1-1和設(shè)置在葉片尾部的擾流板1-2組成，擾流板1-2相對(duì)葉片主體為翻折結(jié)構(gòu)，擾流板一側(cè)與葉片主體鉸接。
[0016]參看圖1-3，擾流板與葉片主體的連接部位均布數(shù)個(gè)扭簧4，各扭簧的兩端分別抵觸葉片主體和擾流板，即:擾流板需克服扭簧的彈性力才能翻折。葉片I的弦長(zhǎng)L與擾流板長(zhǎng)度B的關(guān)系如下:葉片弦長(zhǎng)為L(zhǎng)，擾流板長(zhǎng)度B為1/3L-1/5L。擾流板的翻折反向與葉片的旋轉(zhuǎn)反向有關(guān)，擾流板1-2的翻折方向需與葉片I的旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0017]參看圖4，本實(shí)用新型使用時(shí)，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸5連接橫撐桿4，橫撐桿4與葉片I固接，葉片順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，擾流板1-2受離心力作用產(chǎn)生順時(shí)針?lè)鄣内厔?shì)，但當(dāng)離心力不夠大時(shí)，不足以克服扭簧的彈性力，擾流板處于延展的狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速提高時(shí)，葉片轉(zhuǎn)速加快，擾流板所受到的離心力也加大，當(dāng)離心力增大到克服扭簧的彈性力時(shí)，擾流板發(fā)生翻轉(zhuǎn)，葉片弦長(zhǎng)變短，葉片迎風(fēng)面變小，一方面起到對(duì)葉片減速作用，另一方面翻折的擾流板擾亂空氣流向，起到控制葉片轉(zhuǎn)速上升的作用，因此葉片的轉(zhuǎn)速不會(huì)再隨風(fēng)速的提高而增大，葉片轉(zhuǎn)速得到控制，使垂直軸發(fā)電機(jī)在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)風(fēng)速降低后，離心力減小，擾流板在彈簧力作用下回復(fù)的初始延展?fàn)顟B(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，它包括框架和包覆在框架外側(cè)的蒙皮，其特征在于:所述葉片(I)由葉片主體(1-1)和設(shè)置在葉片尾部的擾流板(1-2)組成，所述擾流板相對(duì)葉片主體為翻折結(jié)構(gòu)，擾流板一側(cè)與葉片主體鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于:擾流板(1-2)與葉片主體(1-1)的連接處設(shè)有數(shù)個(gè)扭簧(4)，各扭簧兩端分別抵觸葉片主體和擾流板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述葉片(I)的弦長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述擾流板長(zhǎng)度B為1/3L-1/5L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擾流板(1-2 )的翻折方向與葉片(I)旋轉(zhuǎn)方向相同。
【文檔編號(hào)】F03D3/06GK203404020SQ201320357157
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】張遠(yuǎn)林 申請(qǐng)人:張遠(yuǎn)林