[实用新型]多层多柱组合式立轴风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可避让强风的多层多柱组合式立轴风力发电系统，用于高效利用风能获取清洁能源的技术领域。即可高效利用风能，降低投资成本，又可有效避让恶劣的强风环境对系统造成的损毁。极大地提高风能利用效率，降低投资建设成本，改善系统运行的安全性和稳定性。

背景技术

现有的立轴风力发电系统多为单塔柱支撑的单层取风结构，投入了很大建设成本才把风机架到合适的工作高度，而取风发电机构只设置了一层，不仅造成巨大的投资浪费，也限制了系统发电能力的提高，并且对如何避让强风环境对系统造成的风毁尚无很好的解决办法，限制了立轴风力发电系统诸多优势的发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种能够有效避让恶劣的强风环境对系统造成损毁，高效利用风能，运行更为安全稳定的多层多柱组合式立轴风力发电系统。

本实用新型的一种多层多柱组合式立轴风力发电系统，包括：塔柱，塔柱由加固拉线或支柱拉固，塔柱中设有承重层台，在各承重台上设置立轴风力发电单元，塔柱顶部设有风速仪和预警接收装置，塔柱底部设有控制中心；测风预警哨塔，在测风预警哨塔上设有预警测风仪和预警发射装置；每个立轴风力发电单元包括安装在主悬臂外端的主风翼，在主风翼的中部设有离心力衰减翼，在主风翼的上下端部分别设有整流副翼，在主悬臂上安装主风翼控制电机，在主悬臂的端部设有主风翼迎风角度控制器和主风翼连接轴，在主风翼和主风翼控制电机之间连接有主风翼控制拉索或液压拉杆或伸缩螺杆，主悬臂内端与主悬臂固定轮毂及主轴连接，主悬臂固定轮毂及主轴上部设有主悬臂控制拉索固定轮毂，主悬臂控制拉索固定轮毂固定主悬臂控制拉索，主悬臂固定轮毂及主轴下部设有发电机，主悬臂固定轮毂及主轴中设有主悬臂横向扭矩加强拉索。

区别于以往单塔柱支撑的单层风力发电系统，本实用新型设置了多塔柱支撑和多个发电单元的多层组合结构。支撑塔柱可以设置2个、3个、4个及多个，立轴风力发电机的主轴可以放在多个支撑塔柱的中心，也可根据需要放在多个支撑塔柱的偏心位置；根据环境和设备需要，在多个支撑塔柱的不同高度位置可设置单层、双层、三层乃至多层立轴风力发电机构，层数可根据环境、设备状况和用户对系统发电功率的要求进行扩调。每层立轴风力发电机构可设置一个、两个、三个乃至多个立轴风力发电单元，各发电单元的旋转方向可以相同，也可以交互逆向旋转以抵消或减小发电单元对全塔的旋转扭力；每个发电单元又可设置带动1个、2个、3个乃至多个发电机。由于各个塔柱的支撑点均设置在立轴风力发电机单元的主风翼旋转半径之外，并且在每个塔柱上均可设置加固拉线或支柱，从而极大地改善了系统运行的稳定性和安全性；由于设置了多层和多个立轴风力发电单元，大大提高了整个系统的发电能力，有效降低了单位功率的设备投入成本，扩展了取风的高度空间，减少了单位功率的占地面积，提高了优质风区的利用效率。

根据环境和设备需要，本实用新型还设置了强风预警系统，当侦测到有超过警戒风速值的强风来袭时，可提前对系统发出指令以采取强风避让措施。

在每一个发电单元中，利用风能直接驱动立轴风力发电单元的主风翼，通过主悬臂、主悬臂固定轮毂及主轴以带动发电机发出电力；而当出现恶劣的强风环境时，通过变换主风翼的竖向开张角度、主风翼伸缩、折叠、变形及百叶窗形式的叶片开张角度的调整等方式来调节主风翼迎风面积，以实现有效避让强风对系统造成的风毁。

附图说明

图1是本实用新型可避让强风的多层多柱组合式立轴风力发电系统结构示意图。

图2是本实用新型的强风预警系统示意图。

图3是本实用新型系统中立轴风力发电单元结构示意图。

图4是本实用新型立轴风力发电单元的双梁主悬臂示意图。

图5、图6、图7分别表示本实用新型风塔两柱、三柱、四柱及多柱的不同排布形式。

图8a表示主悬臂固定轮毂及主轴2可置于多个塔柱的偏心位置。

图8b、图8c表示风塔塔柱及立轴风力发电单元可有多种排布形式。

图9表示本系统可设多柱、多层、多发电单元及多发电机的多种组合形式。

图10、图11、图12表示每个发电单元可带1个、2个、3个乃至多个发电机。

图13表示本实用新型主风翼全收缩状态。

图14表示本实用新型主风翼迎风面积的调整可采用风翼折叠形式。

图15表示本实用新型可折叠主风翼的全收缩状态。

具体实施方式

本实用新型主要是通过以下方法来实现的。