本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法及其攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù):
目前垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用率僅有35%左右,遠(yuǎn)低于理論值66.6%,這一缺點(diǎn)阻礙了其規(guī)?;l(fā)展。垂直軸風(fēng)力機(jī)的合成風(fēng)速是指來(lái)流風(fēng)速與切向風(fēng)速的矢量和,葉片的攻角是指合成風(fēng)速與葉片弦線的夾角,葉片的安裝角是指葉片弦線和風(fēng)輪切線之間的夾角。其中,葉片攻角是影響垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用率的最重要因素之一?,F(xiàn)有大多數(shù)垂直軸風(fēng)力機(jī)的安裝角一般為固定式,由于垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切向風(fēng)速的變化,導(dǎo)致合成風(fēng)速和葉片攻角隨方位角不斷變化,葉片在每個(gè)位置的氣動(dòng)特性各不相同,這是目前垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)電效率比水平軸風(fēng)力機(jī)發(fā)電效率低的主要原因,因此實(shí)時(shí)可變攻角的垂直軸風(fēng)力機(jī)是未來(lái)垂直軸風(fēng)力機(jī)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
目前,對(duì)于垂直軸風(fēng)力機(jī)的攻角調(diào)節(jié)問(wèn)題尚處于研究階段:嚴(yán)強(qiáng)的專利“垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片攻角調(diào)節(jié)裝置”(200610023892.2)公開(kāi)了一種垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片攻角調(diào)節(jié)裝置以降低啟動(dòng)風(fēng)速、提高風(fēng)能利用率;張立勛等以雙盤面多流管理論為基礎(chǔ)對(duì)主動(dòng)式攻角調(diào)節(jié)控制方法和規(guī)律進(jìn)行研究,獲得了不同葉尖速比下的攻角控制規(guī)律,驗(yàn)證了主動(dòng)式變槳距控制規(guī)律可顯著提高垂直軸風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)性能和風(fēng)能利用率(張立勛,梁迎彬,尉越嘯,等.垂直軸風(fēng)力機(jī)主動(dòng)式變槳距控制規(guī)律[j].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,44(6):2561-2568.);廉正光等的專利“一種變槳距垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)”(201410009955.3)利用雙曲柄調(diào)距機(jī)構(gòu)及雙偏心軸機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種新型調(diào)距機(jī)構(gòu),并且制造出采用該機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)樣機(jī)。
上述研究提出的攻角調(diào)節(jié)方法均在一定程度上改善了垂直軸風(fēng)輪的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,提高了風(fēng)能利用率。但在結(jié)構(gòu)上,嚴(yán)強(qiáng)和廉正光設(shè)計(jì)的葉片攻角調(diào)節(jié)裝置都用到了凸輪機(jī)構(gòu),很難適應(yīng)不同風(fēng)速的情況;張立勛等對(duì)變槳距規(guī)律的研究所采用的樣機(jī),利用兩個(gè)伺服電機(jī)分別控制兩個(gè)葉片的攻角變化,增加了系統(tǒng)慣性,且其調(diào)節(jié)方式有一定的滯后性。另外,理論上上述研究在氣動(dòng)特性分析時(shí)假設(shè)了垂直軸風(fēng)輪下風(fēng)區(qū)各個(gè)方位的誘導(dǎo)速度大小一致、方向不變;這些假設(shè)雖然簡(jiǎn)化了計(jì)算,但研究結(jié)果不能完全反映實(shí)際情況;而且所采用的翼型靜態(tài)數(shù)據(jù)未考慮垂直軸風(fēng)力機(jī)在實(shí)際工作狀況下發(fā)生的動(dòng)態(tài)失速問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的,目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)葉片攻角,大大提高風(fēng)能利用率的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法及其攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明提供了一種h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法,其特征在于,包括:
s1,確定上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角;
s2,獲得上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度和誘導(dǎo)因子的運(yùn)算關(guān)系;
s3,確定上風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律;
s4,確定下風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律;
s5,根據(jù)上風(fēng)區(qū)和下風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝角。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s1中,上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角的確定方法如下:
根據(jù)ct=clsinα-cdcosα,利用美國(guó)sandia實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的動(dòng)態(tài)失速下翼型的升阻力系數(shù)值,繪制naca0015翼型的升力、阻力系數(shù)曲線圖,分析該曲線圖,確定上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,
其中,cl表示翼型升力系數(shù),
cd表示翼型阻力系數(shù),
ct表示翼型切向力系數(shù),
α表示葉片攻角。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s2中,上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度和誘導(dǎo)因子的運(yùn)算關(guān)系建立的具體步驟如下:
s2-1,建立雙致動(dòng)盤多流管理論分析模型;
s2-2,建立上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度、下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度、以及誘導(dǎo)因子之間的運(yùn)算關(guān)系:
v=uv∞,
ve=(2u-1)v∞,
v'=u've=u'(2u-1)v∞,
w2=v2[(rω/v-sinθ)2+cos2θ],
其中,v表示上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
v'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
v∞表示無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流風(fēng)速,
u表示上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子,
u'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子,
w表示合成風(fēng)速,
θ表示葉片方位角,
r表示風(fēng)輪半徑,
ω表示風(fēng)輪角速度。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s3中,上風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律確定方法如下:
fupu=1-u,
令葉片攻角α為上風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子迭代初值為1,
對(duì)上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子進(jìn)行迭代計(jì)算,得到上風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,
其中,βup表示上風(fēng)區(qū)安裝角,
fup表示上風(fēng)速度誘導(dǎo)因子迭代函數(shù),
α表示葉片攻角,
n表示風(fēng)輪葉片數(shù),
c表示葉片弦長(zhǎng)。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s4中,下風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律確定方法如下:
s4-1,采用數(shù)值模擬方法,制作下風(fēng)區(qū)葉片在各個(gè)方位處誘導(dǎo)速度的大小變化曲線和方向變化曲線,
s4-2,建立風(fēng)輪下風(fēng)區(qū)葉片攻角的計(jì)算模型,
s4-3,定義風(fēng)輪下風(fēng)區(qū)的局部葉尖速比x'
s4-4,建立下風(fēng)區(qū)安裝角與攻角間的關(guān)系
s4-5,令葉片攻角等于下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,得到下風(fēng)區(qū)葉片安裝角調(diào)節(jié)規(guī)律,
其中,v'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
α表示葉片攻角,
θ表示葉片方位角,
r表示風(fēng)輪半徑,
ω表示風(fēng)輪角速度,
x'表示下風(fēng)區(qū)局部葉尖速比,
βdw表示下風(fēng)區(qū)安裝角,
γ表示偏角,即下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度與水平方向的夾角,
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s5中,調(diào)節(jié)h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際安裝角時(shí),
由于葉片在0°和180°方位時(shí),葉片升力方向通過(guò)轉(zhuǎn)軸中心,不能產(chǎn)生推動(dòng)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩,因此,將葉片攻角調(diào)節(jié)為0°,使得此時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩最小,此時(shí)安裝角為0°。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,上風(fēng)區(qū)理論最佳攻角為10.7°。
進(jìn)一步,在本發(fā)明提供h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法中,還可以具有這樣的特征:其中,步驟s4-5中,下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角為-10.7°。
在本發(fā)明還提供一種運(yùn)用h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置,主要包括葉片、葉片支撐架、調(diào)節(jié)攻角推桿、支撐桿、底座、發(fā)電機(jī)、尾舵、主軸、電動(dòng)推桿、三通接頭、導(dǎo)電滑環(huán)、風(fēng)速檢測(cè)儀、風(fēng)向檢測(cè)儀,其特征在于:
發(fā)電機(jī)固定在底座上,主軸下端與發(fā)電機(jī)的軸相連,電動(dòng)推桿安裝在主軸的上端,導(dǎo)電滑環(huán)固定安裝在主軸內(nèi),
主軸的上端和下端還分別垂直焊接有三個(gè)支撐桿,主軸同一端相鄰兩個(gè)支撐桿之間的夾角為120°,主軸上端的支撐桿與下端的支撐桿的焊接方向一一相同,六個(gè)支撐桿的另一端上均通過(guò)螺栓固定安裝有葉片支撐架,
葉片固定安裝在同一豎直平面的兩個(gè)葉片支撐架上,
調(diào)節(jié)攻角推桿的一端通過(guò)螺栓連接在葉片上,調(diào)節(jié)攻角推桿的另一端連接在三通接頭上,三通接頭通過(guò)螺栓固定在電動(dòng)推桿上,尾舵安裝在電動(dòng)推桿上,
風(fēng)速檢測(cè)儀、風(fēng)向檢測(cè)儀安裝在底座附件。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
根據(jù)本發(fā)明所涉及的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法,采用局部葉尖速比法,分上下風(fēng)區(qū)進(jìn)行考慮,比傳統(tǒng)方法更精確,使得葉片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中各個(gè)位置的攻角與最佳攻角最為接近,極高地提升了風(fēng)力機(jī)的發(fā)電效率。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置,其電動(dòng)推桿取代常用的凸輪機(jī)構(gòu),降低了材料費(fèi)用,易于調(diào)節(jié)連桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也便于安裝和維護(hù);加裝尾舵能夠?qū)崿F(xiàn)攻角調(diào)節(jié)規(guī)律與當(dāng)前風(fēng)向的動(dòng)態(tài)匹配;導(dǎo)電滑環(huán)的使用解決了步進(jìn)電機(jī)安裝在機(jī)構(gòu)頂部的電線纏繞問(wèn)題。
因此,根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)葉片攻角,達(dá)到大大提高風(fēng)能利用率和改善自啟動(dòng)性能的目的。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法流程圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的葉片受力分析圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的naca0015翼型的升力、阻力系數(shù)曲線圖;
圖4-1是本發(fā)明實(shí)施例中的雙致動(dòng)盤理論分析模型圖的模型主視圖;
圖4-2是本發(fā)明實(shí)施例中的雙致動(dòng)盤理論分析模型圖的模型俯視圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的上風(fēng)區(qū)安裝角的實(shí)際調(diào)節(jié)規(guī)律圖;
圖6-1是本發(fā)明實(shí)施例中的下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度的大小變化曲線;
圖6-2是本發(fā)明實(shí)施例中的下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度的方向變化曲線;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的下風(fēng)區(qū)葉片攻角的分析模型;
圖8是本發(fā)明實(shí)施例中的下風(fēng)區(qū)安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例中的各方位下的葉片所處實(shí)際位置圖;
圖10是本發(fā)明實(shí)施例中的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖11是本發(fā)明實(shí)施例中的導(dǎo)電滑環(huán)位置圖;
圖12是本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)距部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是本發(fā)明實(shí)施例中的雙曲柄四連桿機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法及其攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置作具體闡述。
從圖2,即葉片受力分析圖可知,計(jì)算葉片在各個(gè)方位下的攻角,必須先算得上風(fēng)區(qū)和下風(fēng)區(qū)各個(gè)方位的誘導(dǎo)速度,以及其誘導(dǎo)因子。
本發(fā)明實(shí)施例中的h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法,步驟如下:
s1,確定上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,具體確定方法如下:
根據(jù)ct=clsinα-cdcosα,利用美國(guó)sandia實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的動(dòng)態(tài)失速下翼型的升阻力系數(shù)值,繪制naca0015翼型的升力、阻力系數(shù)曲線圖,如圖3所示,分析該曲線圖,以得到最大切向力系數(shù)為目標(biāo),確定上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,
其中,cl表示翼型升力系數(shù),
cd表示翼型阻力系數(shù),
ct表示翼型切向力系數(shù),
α表示葉片攻角。
本實(shí)施例中,cl和cd的值可由naca系列翼型空氣動(dòng)力學(xué)特性數(shù)據(jù)庫(kù)查得。由圖3分析可得到,在上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角分別為10.7°和-10.7°。
s2,獲得上風(fēng)區(qū)、下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度和誘導(dǎo)因子的運(yùn)算關(guān)系,具體步驟如下:
s2-1,建立雙致動(dòng)盤多流管理論分析模型,如圖4所示,圖4-1為模型主視圖,圖4-2為模型俯視圖。
s2-2,建立上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度、下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度、以及誘導(dǎo)因子之間的運(yùn)算關(guān)系:
v=uv∞,
ve=(2u-1)v∞,
v'=u've=u'(2u-1)v∞,
w2=v2[(rω/v-sinθ)2+cos2θ],
其中,v表示上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
v'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
v∞表示無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流風(fēng)速,
u表示上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子,
u'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子,
w表示合成風(fēng)速,
θ表示葉片方位角,
r表示風(fēng)輪半徑,
ω表示風(fēng)輪角速度。
s3,確定上風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,具體確定方法如下:
對(duì)于垂直軸風(fēng)輪的上風(fēng)區(qū),無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流風(fēng)直接作用到葉片上,氣流相對(duì)平穩(wěn),誘導(dǎo)速度方向與來(lái)流風(fēng)方向一致,但誘導(dǎo)速度的大小是變化的,
fupu=1-u,
令葉片攻角α為上風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,上風(fēng)區(qū)理論最佳攻角為10.7°,上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子迭代初值為1,對(duì)上風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)因子進(jìn)行迭代計(jì)算,得到上風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,如圖5所示。
其中,βup表示上風(fēng)區(qū)安裝角,
fup表示上風(fēng)速度誘導(dǎo)因子迭代函數(shù),
α表示葉片攻角,
n表示風(fēng)輪葉片數(shù),
c表示葉片弦長(zhǎng),
s4,確定下風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,具體確定方法如下:
在下風(fēng)區(qū),無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流風(fēng)經(jīng)過(guò)上風(fēng)區(qū)葉片后,到達(dá)下風(fēng)區(qū),出現(xiàn)擾流現(xiàn)象,此時(shí)下風(fēng)區(qū)各個(gè)方位誘導(dǎo)速度的大小發(fā)生了改變,且方向也與來(lái)流風(fēng)方向不同。
s4-1,采用數(shù)值模擬方法,制作下風(fēng)區(qū)葉片在各個(gè)方位處誘導(dǎo)速度的大小變化曲線和方向變化曲線,如圖6所示;
s4-2,從圖9可以看出,無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流風(fēng)進(jìn)入下風(fēng)區(qū)后,風(fēng)速的大小和方向均發(fā)生了較大變化,故建立風(fēng)輪下風(fēng)區(qū)葉片攻角的計(jì)算模型,如圖7所示;
s4-3,定義風(fēng)輪下風(fēng)區(qū)的局部葉尖速比x'
s4-4,建立下風(fēng)區(qū)安裝角與攻角間的關(guān)系
s4-5,令葉片攻角α等于下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角,下風(fēng)區(qū)理論最佳攻角為-10.7°,得到下風(fēng)區(qū)葉片安裝角調(diào)節(jié)規(guī)律,如圖8所示,
其中,v'表示下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度,
α表示葉片攻角,
θ表示葉片方位角,
r表示風(fēng)輪半徑,
ω表示風(fēng)輪角速度,
x'表示下風(fēng)區(qū)局部葉尖速比,
βdw表示下風(fēng)區(qū)安裝角,
γ表示偏角,即下風(fēng)區(qū)誘導(dǎo)速度與水平方向的夾角,
s5,根據(jù)上風(fēng)區(qū)和下風(fēng)區(qū)葉片安裝角的調(diào)節(jié)規(guī)律,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝角。
本實(shí)施例中,調(diào)節(jié)h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際安裝角時(shí),由于葉片在0°和180°方位時(shí),葉片升力方向通過(guò)轉(zhuǎn)軸中心,不能產(chǎn)生推動(dòng)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩,因此,將葉片攻角調(diào)節(jié)為0°,使得此時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩最小,此時(shí)安裝角為0°。圖9展示了一個(gè)葉片在0°~360°方位角時(shí)所處的實(shí)際位置。
在本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)用h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變攻角方法的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置,主要包括葉片1、葉片支撐架2、調(diào)節(jié)攻角推桿3、支撐桿4、底座5、發(fā)電機(jī)6、尾舵7、主軸8、電動(dòng)推桿9、三通接頭10、導(dǎo)電滑環(huán)11、風(fēng)速檢測(cè)儀12、風(fēng)向檢測(cè)儀13。
在本發(fā)明實(shí)施例中的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置整體上分為三大部分:調(diào)距部分、傳動(dòng)部分和控制部分。
本實(shí)施例中,發(fā)電機(jī)6固定在底座5上,主軸8下端與發(fā)電機(jī)6的軸相連,電動(dòng)推桿9安裝在主軸8的上端。
導(dǎo)電滑環(huán)11固定安裝在主軸8內(nèi),用于解決控制系統(tǒng)置于機(jī)構(gòu)頂部帶來(lái)的控制線纏繞問(wèn)題。
主軸8的上端和下端均垂直焊接有三個(gè)支撐桿,主軸8同一端相鄰兩個(gè)支撐桿之間的夾角為120°,主軸8上端的支撐桿與下端的支撐桿4的焊接方向一一相同,六個(gè)支撐桿的另一端上均通過(guò)螺栓固定安裝有葉片支撐架,
葉片1固定安裝在同一豎直平面的兩個(gè)葉片支撐架上,
調(diào)節(jié)攻角推桿3的一端通過(guò)螺栓連接在葉片上,調(diào)節(jié)攻角推桿3的另一端連接在三通接頭10上,三通接頭10通過(guò)螺栓固定在電動(dòng)推桿9上,尾舵7安裝在電動(dòng)推桿9上。
風(fēng)速檢測(cè)儀12、風(fēng)向檢測(cè)儀13安裝在底座5附近,距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)1-2m即可,目的在于檢測(cè)得到實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向。
本發(fā)明的攻角實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置由單片機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)h型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)攻角的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
本實(shí)施例中,當(dāng)風(fēng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作后,葉片繞主軸8轉(zhuǎn)動(dòng),尾舵7根據(jù)風(fēng)向做出調(diào)整,使電動(dòng)推桿9的軸向與風(fēng)向平行,同時(shí)風(fēng)速檢測(cè)儀12、風(fēng)向檢測(cè)儀13將檢測(cè)到的風(fēng)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳至單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)設(shè)定好的程序調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿9的伸出長(zhǎng)度,進(jìn)而改變?nèi)~片的攻角。電動(dòng)推桿9的伸出長(zhǎng)度作為四連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架部分,調(diào)節(jié)攻角推桿3作用于葉片1,使葉片1能夠在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,實(shí)時(shí)變化攻角的大小,使其滿足受力下的最優(yōu)攻角值。
以上所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn),其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,不能僅以本實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的專利范圍,即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。