[发明专利]风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机及其转向缓冲设计。

背景技术

目前商业化的风力发电机可分为水平轴式与垂直轴式，在风机市场上， 水平轴式占多数，但其叶片旋转面必须垂直于入流风向，所以必须有对正风 向的功能，大型风机采用偏航控制(yawcontrol)系统，而小型风机则多具 有尾翼结构。水平轴风机通常设置在风速较高、风向稳定的地区，其选址条 件大约如下：1、风场优良(风速在6m/s以上且风向固定)。2、架设高度足 够(一般建议在10m以上，依所在位置而定)。3、场址上风处无遮蔽物。

多数小型水平轴风机的架设为获取最大风能需要使用一固定尾翼来确 保叶轮能够对正风向，其转向机制透过尾翼感知并带动风机转动，使叶轮转 向改变后的风向，此类设计适合于风向稳定的地区来使用。

但，如今越来越多的小型水平轴风机使用于都市地区，如路灯、庭园造 景、大楼楼顶等遮蔽物较多的区域，这些设置场址不保证能够有平稳的风向， 且因地表粗糙度高，使得风场的紊流强度大于市郊地区，而紊流强度大的地 区阵风出现机会较高。阵风对风机的影响在于出现瞬间的侧向阵风使得尾翼 受到影响而转向，原本对准入流风向的风机，因为瞬间阵风而转向，若偏转 角度超过60度，入流风能将降低至一半，而在风机转向后，阵风消失时风 机已经偏离入流风向而使叶片转速降低，甚至停止转动，需再从重新对准入 流风向并再加速，在遭遇侧向阵风至阵风结束再重新对准风向这一段期间 内，发电功率几乎会降低到0，而且入流风的延时也未必能持续至风机加速 完成。因此，在都市区域的固定尾翼小型水平轴风机，会因瞬间侧向阵风导 致风机转向而大幅降低整体发电量。

因此，当前重要课题之一是提供一种风力发电机及其缓冲结构，其可避 免阵风造成风力发电机因瞬间侧风转向，往复停止又重新启动，造成发电效 率的降低，进而使小型风力发电机发电效能更佳而被使用者广泛应用。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种风力发电机，其装设有一缓 冲结构，可缓冲风力发电机遭遇瞬间侧向阵风时，风力发电机因偏向而使叶 轮转动速度降低或停止，以使风力发电机持续发电。

因此，为达上述目的，本发明提供一种风力发电机，其包括：一机壳， 容置一发电单元；一叶轮，与发电单元连接；一尾翼连接杆，通过一旋转轴 部与机壳相连，且旋转轴部可提供尾翼连接杆旋转；一尾翼，固定相连于尾 翼连接杆与机壳相连的相反端；以及至少一缓冲结构，分别相连于尾翼连接 杆与机壳之间，其中该缓冲结构的设置，其作用方向与该尾翼连接杆垂直， 且同时以拉伸及挤压的作用方式达到缓冲效果。

承上所述，依据本发明的一种风力发电机及其缓冲结构，可避免阵风造 成风力发电机因往复转向，叶片停止又重新启动，造成发电效率的降低，进 而使小型风力发电机发电效能更佳而被使用者广泛应用。

附图说明

图1为本发明的1种风力发电机的侧视图。

图2A为图1的风力发电机的俯视图。

图2B为图1风力发电机遭遇第二方向入风时的俯视示意图。

图3A为图2A中P部份的示意图。

图3B为图2B中P部份的示意图。

图4A为图2A中P部份的另一实施例的示意图。

图4B为图2B中P部份的另一实施例示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明示例性实施例的一种风力发电机 及其缓冲结构，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请同时参照图1、图2A及图3A，一种风力发电机10包括一机壳11， 一尾翼连接杆13，一尾翼15以及至少一缓冲结构16。机壳11内容置一发 电单元(图未显示)，叶轮12与发电单元连接以将转动的机械能转成电能， 尾翼连接杆13通过一旋转轴部14与机壳11相连，且旋转轴部14可允许尾 翼连接杆13旋转，尾翼15则固定相连于尾翼连接杆13的与机壳11或一缓 冲套件壳体(图未显示)相连的相反端，缓冲结构16则分别相连于尾翼连 接杆13与机壳11之间。上述缓冲结构16为一弹簧或一具有回复机制的阻 尼元件，其一端与尾翼连接杆13相连，另一端则是与机壳11相连。