一種全負(fù)荷無(wú)剎車輪式風(fēng)力發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種全負(fù)荷無(wú)剎車輪式風(fēng)力發(fā)電裝置，特別適用于各種大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛用于風(fēng)力發(fā)電的裝置主要是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多采用在輪轂上安裝三片風(fēng)葉模式。這樣的設(shè)計(jì)模式由于安裝葉片少，對(duì)葉輪整體而言受風(fēng)面積較小，發(fā)電量較小且整機(jī)效率低下。也有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由于風(fēng)葉氣動(dòng)性能差，整機(jī)效率也不高。還有就是為了整體風(fēng)機(jī)在強(qiáng)風(fēng)下安全性能考慮，幾乎所有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)到帶有剎車制動(dòng)裝置，剎車裝置機(jī)理是通過(guò)摩擦來(lái)阻止風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣把大量的風(fēng)能都浪費(fèi)了，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，安裝難度大，維護(hù)不便，成本較高。
[0003]對(duì)于輪式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，目前技術(shù)也有所公布，比如公告號(hào)為CN100427862C的“抗強(qiáng)風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)”就是一種大型輪式發(fā)電機(jī)，采用導(dǎo)風(fēng)罩的開(kāi)閉來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)輪進(jìn)風(fēng)量的大小，這樣雖解決了強(qiáng)風(fēng)對(duì)風(fēng)輪的沖擊，但是也降低了在較大風(fēng)力條件下的發(fā)電效率，沒(méi)有充分利用風(fēng)能，如對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電，該種方法的導(dǎo)風(fēng)罩很難制造和安裝，且導(dǎo)風(fēng)罩的開(kāi)閉由繩索來(lái)調(diào)整，即不安全也不可靠，存在重大隱患。有發(fā)明人公開(kāi)了一種輪式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，公告號(hào)為CN101603509A的“加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)”該種設(shè)計(jì)采用斜拉鎖加強(qiáng)風(fēng)葉的固定，對(duì)在強(qiáng)風(fēng)下運(yùn)行有一定的加固作用，但其同時(shí)設(shè)計(jì)了葉輪支撐架，在葉輪支撐架上安裝多只發(fā)電機(jī)和輕型支撐輪，該種設(shè)計(jì)制造困難，特別是對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，直徑十米或幾十米的葉輪和葉輪支撐架很難制造，如采用分段制造，又很難保證每段圓弧的一致性，可能導(dǎo)致中心偏離，存在安全隱患，同時(shí)固定在葉輪支撐架上的發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪與葉輪傳動(dòng)支撐面的側(cè)面緊密接觸，由于葉輪支撐架和葉輪都是固定安裝，葉輪支撐架上的發(fā)電機(jī)也是固定安裝，由于葉輪傳動(dòng)支撐面和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪緊密接觸長(zhǎng)期高速運(yùn)轉(zhuǎn)，很快兩接觸面就會(huì)有磨損，進(jìn)而降低兩接觸面之間的摩擦力，造成發(fā)電機(jī)與葉輪轉(zhuǎn)速比下降，發(fā)電效率降低，同時(shí)由于該種設(shè)計(jì)在風(fēng)速變化是沒(méi)有很好的制動(dòng)措施，存在重大安全隱患。有發(fā)明人在此基礎(chǔ)上為解決調(diào)整風(fēng)速和制動(dòng)方面的缺陷，公開(kāi)了一種輪式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，公告號(hào)為CN103147926A的“全葉尖風(fēng)力發(fā)電機(jī)”該種設(shè)計(jì)采用在水平軸上采用液壓剎車裝置，在強(qiáng)風(fēng)時(shí)采用機(jī)械式液壓制動(dòng)剎車，設(shè)計(jì)制造困難，由于只有一道制動(dòng)方案，在強(qiáng)風(fēng)時(shí)一旦出現(xiàn)剎車失靈，將造成重大安全隱患，同時(shí)在較大風(fēng)力下，剎車裝置也可能啟動(dòng)進(jìn)行剎車，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出力降低，降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量和發(fā)電效率，其傳動(dòng)方式是外緊密接觸，很快兩接觸面就會(huì)有磨損，進(jìn)而降低兩接觸面之間的摩擦力，造成發(fā)電機(jī)與葉輪轉(zhuǎn)速比下降，發(fā)電效率降低。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)普遍是風(fēng)葉設(shè)計(jì)不合理，制動(dòng)系統(tǒng)不合理，沒(méi)有能全負(fù)荷把風(fēng)場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成電能，風(fēng)機(jī)出力低，發(fā)電效率低且成本高，制造困難，控制系統(tǒng)復(fù)雜，安全可靠性低，以上問(wèn)題亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)葉設(shè)計(jì)不合理，制動(dòng)系統(tǒng)不合理，沒(méi)有能全負(fù)荷把風(fēng)場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成電能，風(fēng)機(jī)出力低，發(fā)電效率低且成本高，制造困難，控制系統(tǒng)復(fù)雜，安全可靠性低，自的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種全負(fù)荷無(wú)剎車輪式風(fēng)力發(fā)電裝置。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案:一種全負(fù)荷無(wú)剎車輪式風(fēng)力發(fā)電裝置包括:輻式風(fēng)葉輪，輻條，風(fēng)葉，水平輪轂，水平軸，輻式風(fēng)葉輪外輪緣，外輪緣防護(hù)罩，輻式風(fēng)葉輪支架，發(fā)電機(jī)，基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)，糾偏電機(jī)，風(fēng)向標(biāo)，基座，液壓調(diào)節(jié)裝置，弧形發(fā)電機(jī)安裝支架，控制系統(tǒng)。輻式風(fēng)葉輪由水平輪轂安裝在輻式風(fēng)葉輪支架的水平軸上，輻式風(fēng)葉輪支架和弧形發(fā)電機(jī)安裝支架均固定安裝在基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)上，基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)活動(dòng)安裝在基座的圓形導(dǎo)軌上，由基座處的糾偏電機(jī)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)的指向，調(diào)整基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)的角度，使輻式風(fēng)葉輪的風(fēng)葉迎風(fēng)面正對(duì)風(fēng)向，多于兩組以上的發(fā)電機(jī)組與輻式風(fēng)葉輪彈性緊密接觸，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)力大小來(lái)確定投入工作的發(fā)電機(jī)組數(shù)，實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷風(fēng)力發(fā)電。
[0006]所述的輻式風(fēng)葉輪，其特征在于輻式風(fēng)葉輪由輻條，風(fēng)葉，水平輪轂，輻式風(fēng)葉輪外輪緣及外輪緣防護(hù)罩構(gòu)成，輻式風(fēng)葉輪的輻條為圓柱形支撐件，一端固定于水平輪轂上，另一端固定于輻式風(fēng)葉輪的外輪緣，風(fēng)葉的一側(cè)固定在輻條上，另一側(cè)的兩端均有固定銷，分別固定在相應(yīng)的輻條上，輻式風(fēng)葉輪外輪緣內(nèi)側(cè)設(shè)置有輪緣防護(hù)罩，遮擋落在外輪緣上的雨雪和灰塵，外輪緣防護(hù)罩與風(fēng)葉成一定角度，通過(guò)風(fēng)葉的風(fēng)力吹在輪緣防護(hù)罩上，進(jìn)一步利用余風(fēng)增加風(fēng)機(jī)出力。
[0007]所述的風(fēng)葉，其特征在于風(fēng)葉一側(cè)兩端的定位銷是彈性固定，當(dāng)風(fēng)葉的受風(fēng)面受到強(qiáng)大風(fēng)力推動(dòng)超過(guò)所設(shè)定的彈力極限值時(shí)，定位銷自動(dòng)脫銷，風(fēng)葉沿輻條軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)風(fēng)力通道保護(hù)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置。
[0008]所述的風(fēng)葉，其特征在于風(fēng)葉是一種漿式風(fēng)葉，靠近輻式風(fēng)葉輪外輪緣的風(fēng)葉寬度大于靠近水平輪轂端風(fēng)葉寬度，其寬度比為2:1-5:1。
[0009]所述的輻式風(fēng)葉輪外輪緣，其特征在于輻式風(fēng)葉輪外輪緣是由一段段輪弧拼接而成，輻式風(fēng)葉輪外輪緣的截面是一等腰梯形，靠近內(nèi)側(cè)的底窄，靠近外側(cè)的底寬，輻式風(fēng)葉輪外輪緣的內(nèi)側(cè)的兩斜面上裝置有傳動(dòng)膠帶，兩側(cè)的傳動(dòng)膠帶分別于兩側(cè)的發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪彈性緊密接觸。
[0010]所述的弧形發(fā)電機(jī)安裝支架，其特征在于弧形發(fā)電機(jī)安裝支架的弧半徑與輻式風(fēng)葉輪的半徑相等且是同心安裝。
[0011 ] 所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于發(fā)電機(jī)是永磁體發(fā)電機(jī)，大于兩組發(fā)電機(jī)分別對(duì)稱彈性固定安裝于弧形發(fā)電機(jī)安裝支架上，分布在輻式風(fēng)葉輪的兩側(cè)，發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)輪通過(guò)液壓調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)與輻式風(fēng)葉輪外輪緣的內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)膠帶彈性緊密接觸，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
[0012]所述的發(fā)電機(jī)的液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于液壓調(diào)節(jié)裝置由控制系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)力的大小來(lái)控制液壓調(diào)節(jié)裝置確定投入發(fā)電機(jī)的組數(shù)，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，增加發(fā)電機(jī)的工作組數(shù)，使風(fēng)能盡可能多的轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)風(fēng)力降低或微風(fēng)時(shí)，減少投入工作的發(fā)電機(jī)組數(shù)，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。
[0013]所述的糾偏電機(jī)，其特征在于糾偏電機(jī)安裝在基座上，糾偏電機(jī)的傳動(dòng)齒輪與基座的圓形導(dǎo)軌的基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)的齒輪相嚙合，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)的風(fēng)向，調(diào)整基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)使輻式風(fēng)葉輪上的風(fēng)葉迎風(fēng)面正對(duì)風(fēng)力方向，最大限度進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電。
[0014]本發(fā)明的有益效果
1、由于采用了輻輪式風(fēng)力發(fā)電，大大提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受風(fēng)面積，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出力和發(fā)電效率。
[0015]2、由于采用了發(fā)電機(jī)可根據(jù)風(fēng)力的大小來(lái)確定工作狀態(tài)，始終保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)全負(fù)荷發(fā)電，同時(shí)，省去了剎車裝置，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，降低了成本。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，從而使本發(fā)明實(shí)解決傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用的制約條件，根據(jù)風(fēng)力大小來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)工作負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電的高效，低成本，安全可靠，有利于風(fēng)力發(fā)電的推廣和應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖:
1、輻式風(fēng)葉輪，2、輻條，3、風(fēng)葉，4、水平輪轂，5、水平軸，6、輻式風(fēng)葉輪外輪緣，7、外輪緣防護(hù)罩，8、輻式風(fēng)葉輪支架，9、發(fā)電機(jī)，10、基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)，11、糾偏電機(jī)，12、風(fēng)向標(biāo)，13、基座，14、液壓調(diào)節(jié)裝置，15、弧形發(fā)電機(jī)安裝支架，16、控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見(jiàn)圖1，一種全負(fù)荷無(wú)剎車輪式風(fēng)力發(fā)電裝置包括:輻式風(fēng)葉輪1，輻條2，風(fēng)葉3，水平輪轂4，水平軸5，輻式風(fēng)葉輪外輪緣6，外輪緣防護(hù)罩7，輻式風(fēng)葉輪支架8，發(fā)電機(jī)9，基座旋轉(zhuǎn)盤(pán)10，糾偏電機(jī)11，風(fēng)向標(biāo)12，基座13，液