[实用新型]风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及绿色能源开发领域，具体是一种风力发电装置。

背景技术

风力发电机是靠风力运行的，当风速高于切出风速时(如遭遇台风、飓风时)，风力发电机必须停止工作进行回避，否则，风叶会被吹断，风力发电机从平台上折落，造成机毁甚至人亡事故。所以风力发电系统的运作安全至关重要。要让风力发电机在大风中回避灾难，一种常用的方法叫做折尾机制，即是整个发电机会扭转以减少叶片面向来风方向的面积。具体可用多种自动控制方式，例如，根据风速仪所测之风速启动电路，在电动机的驱动下令发电机的叶平面从垂直于风速方向，转90°与风速方向平行，让发电机的尾舵与叶平面由垂直向变成平行向。大型风力发电机组在此变方向的同时，还可加载阻尼甚至刹车。但这种方式需要控制系统，消耗电源等。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提出一种新的风力发电装置，，具体技术方案如下：

一种风力发电装置，包括发电机、塔杆；发电机的转子上连接有叶片；发电机活动设在塔杆顶端、以塔杆为轴转动；在塔杆上设有使发电机复位的复位装置。塔杆所在轴线(即发电机的转动轴线)偏离叶片转动轴线。

作为改进，本实用新型还包括平台；发电机设在平台上，通过平台与塔杆连接；平台与塔杆顶端之间设有活动连接装置。

所述塔杆顶端设有转轴，在平台上设有对应的轴承，转轴和对应的轴承构成活动连接装置。

所述塔杆顶端的转轴在水平和垂直方向都有倾角，该转轴构成复位装置。其原理是，当风速较高，使平台转动后，平台会升高，平台以及平台上的各个设备具有势能；当风速降下来，势能使平台转动复位。

所述复位装置也可以是扭簧，扭簧的一端设在塔杆上，另一端设在平台上。平台的复位依赖于扭簧的弹性势能。

本实用新型还包括尾舵。所述尾舵可以与发电机活动连接。也可以与平台活动连接，用于标识风向。

本实用新型的工作原理：

现有技术中，如果将平台与铁塔相连接的支点(即上文所述的连接点)安置在轴线上任何一点，从理论上讲无论多大的风力都不能让发电机的叶片相对塔架进行旋转，只能通过外加的动力。只要将支点偏离叶片转动轴线(例如设在叶片转动轴线的上下两边)，如图1所示，即可实现自动。当风力作用在轴线上，平台和安装在平台上的风力发电机就会围绕支点旋转起来。因为形成了旋转力矩，支点距叶片转动轴线越远，所需旋转力矩就越小；支点距轴线越近，所需旋转力矩就越大。

如图2所示，设在轴线上边B点，其原理与A点完全同理，只是旋转方向与A点相反，A点时顶视图平台风力发电机是反时针旋转；B点时顶视图平台风力发电机是顺时针旋转。

和现有技术相比，本实用新型用简单的结构就实现了现有技术中需要很复杂结构才能实现的效果。本实用新型无源控制、不用电源、不用控制电路。

附图说明

图1是本实用新型示意图

图2是本实用新型原理示意图

图3是本实用新型实施例原理示意图

发电机1、平台2、尾舵3、叶片4、支点5

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

一种风力发电装置，包括发电机、塔杆；发电机的转子上连接有叶片；发电机活动设在塔杆顶端、以塔杆为轴转动；在塔杆上设有使发电机复位的复位装置。塔杆所在轴线偏离叶片转动轴线。

本例中，还包括平台；发电机设在平台上，通过平台与塔杆连接；平台与塔杆顶端之间设有活动连接装置。

所述塔杆顶端设有转轴，在平台上设有对应的轴承，转轴和对应的轴承构成活动连接装置。所述塔杆顶端的转轴在水平和垂直方向都有倾角，该转轴构成复位装置。此转轴是现有技术中比较常见的产品，在此就不作进一步限制。其原理是，当风速较高，使平台转动后，平台会升高，平台以及平台上的各个设备具有势能；当风速降下来，势能使平台转动复位。

本例中，还包括尾舵，尾舵与平台活动连接。

所述发电机与塔杆的连接点偏离叶片转动轴线的具体距离需根据使用现场风力、选用叶片的的大小等因素而定。塔杆顶端的转轴在垂直方向的位移大小需根据风力使平台旋转的力矩、平台及平台上设备等的总重量等因素而定。本例中，设所述叶片旋转所成圆面Φ4.3m；风速在26m/s平台开始转动；平台以及其上的各个设备总重量是1000kg；则电机与塔杆的连接点偏离叶片转动轴线的距离是90mm；塔杆顶端的转轴在垂直方向的位移是60mm。

由于电机与塔杆的连接点偏离叶片转动轴线的距离、塔杆顶端的转轴在垂直方向的位移的推导方法不是本实用新型保护范围，所以在此不作过多说明。