[发明专利]双向对风的风力发动机及其双向对风方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发动机及其对风方法，尤其涉及一种双向对风的风力发动机及其双向对风方法。

背景技术

现有的水平轴风力发动机，一般具有对风装置即偏航装置，以适应风向或风速的大范围的变化。在许多风场，风的变化具有这样的规律，在冬春两季，风为一个较为恒定的方向，而在夏秋两季，风变为另一个较为恒定的方向，且二者刚好相反，尤其在峡谷地带更是这样。在这样的环境下，如果采用现有的水平轴风力发动机，偏航装置一年只动作几次，往往是闲置的，而偏航系统往往具有一定的成本。因此，在风向为两个方向的风场使用现有的水平轴风力发动机的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向对风的风力发动机及其双向对风方法，该风力发动机及其双向对风方法不采用偏航装置来适应风向在主要风向和次要风向间的变化，以降低成本。

为了实现所述目的，本发明的双向对风的风力发动机的双向对风方法，其所适用的风力发动机工作在风向相反的主要风向和次要风向两种风向相反的两种环境中，该风力发动机包括叶片、轮毂、变桨装置、机舱和塔筒，该双向对风方法的特点是，当风向在主要风向和次要风向二者间变化时，通过变桨装置转动叶片来实现对风，以使叶片的桨距角相应地在第一工作角度范围或第二工作角度范围内。

传统的风力发动机的变桨装置的功能仅限于叶片桨距角的小范围的调节，当风向在主要风向和次要风向二者间变化时，主要是通过风力发动机的偏航装置来调节叶片的方位，本发明的所述双向对风方法突破了这种传统设计观念，针对双向对风的风力发动机所处风场的特点，当风向在主要风向和次要风向二者间变化时，利用变桨装置来改变叶片的桨距角，以改变叶片的方位，以适应风向的大角度的变化，从而可以取消风力发动机的偏航装置，使得双向对风的风力发动机的结构简化，且成本相应地降低。

所述的双向对风方法，其进一步的特点是：在主要风向，叶片和轮毂相对于塔筒为上风向设置，且通过变桨装置在第一工作角度范围内调节叶片的桨距角；在次要风向，叶片和轮毂相对于塔筒为下风向设置，且通过变桨装置在第二工作角度范围内调节叶片的桨距角。在主要风向，叶片和轮毂为上风向设置，且在次要风向叶片和轮毂为下风向设置，有利于减少塔影效应对发电量的影响。

所述的双向对风方法，其进一步的特点是，第一工作角度范围和第二工作角度范围是垂直相交的两条直线限定出的相对的两个角度范围。叶片的桨距角能在第一工作角度或第二工作角度范围内变化，进而能快速地适应风速的变化或风向的小范围内的变化。

根据本发明的另一方面的双向对风的风力发动机，在风向相反的主要风向和次要风向两种环境中工作，包括叶片、轮毂、变桨装置、机舱和塔筒，叶片可旋转地设置于轮毂上，变桨装置用于驱动叶片变桨，轮毂可旋转地设置于机舱上，其特点是：机舱相对塔筒固定设置，当风向在主要风向和次要风向二者间变化时，通过变桨装置转动叶片来实现对风，以使叶片的桨距角相应地在第一工作角度范围或在第二工作角度范围内。

由于机舱和塔筒固定设置，通过变桨装置改变叶片的桨距角以适应风向在主要风向和次要风向二者间的变化，进而不需要偏航装置，所述风力发动机的结构得以简化，具有低成本的优势。

所述的双向对风的风力发动机，其进一步的特点是，该风力发动机还包括用于增强刚度的斜拉绳，部分斜拉绳一端通过轴承与轮毂联接，另一端与地面地基联接。斜拉绳与轮毂联接，有利于增加塔筒的刚度。

所述的双向对风的风力发动机，其进一步的特点是，塔筒在靠近叶片的一侧设置有与塔筒形成流线形的角状体，以减小叶片相对于塔筒处于下风向时的湍流。

所述的双向对风的风力发动机，其进一步的特点是，该角状体包括相交的左板和右板，左板和右板的一端与塔筒的筒体以相切的方式联接。

所述的双向对风的风力发动机，其进一步的特点是，左板和右板是一个整体，通过一块板料的折弯而形成。

所述的双向对风的风力发动机，其进一步的特点是，第一工作角度范围和第二工作角度范围是垂直相交的两条直线限定出的相对的两个角度范围。

本发明的前述目的、技术方案和有益效果将结合附图说明和具体实施方式说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的双向对风的风力发动机的结构示意图。

图2是本发明第二实施例的双向对风的风力发动机的结构示意图。

图3是主要用于显示本发明第二实施例的角状体的结构示意图。

图4是主要用于显示本发明第二实施例的角状体变化例的结构示意图。