[发明专利]风力发电机集风与保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电技术领域的系统，具体地说，涉及的是一种风力发电机集风与保护系统。

背景技术

随着世界能源危机的发展，利用风力动能发电作为现代社会发展新能源，成为社会发展的热点。传统的风力发电机没有集风与保护系统，所以风力利用率低，风力发电机体积大，易受暴风损坏。增加集风与保护系统以后，增大了风力发电机的风力利用效率与集风量，在同容量的情况下，减小了风动力机的体积，便于风力发电机的大容量化。风力发电机增加集风与保护系统以后，在风小时集风与保护系统张开，增大风力发电机的受风量，增大风力发电机驱动力矩的作用；改变集风与保护系统的张开角度，可以改变风力发电机的受风量，控制与调节风力发电机的转速，可以调节和控制风力发电机的输出功率。当风力与风速过大时，可以减小集风板系统张开角度，减小风力动力机的受风量与进风量。当在暴风与台风时，可以关闭集风系统，减少风力发电机的进风量或关闭风动力机进风口，使风力发电机停机，起到保护风力发电机的作用。

目前为止，传统的风力发电机，包括螺旋桨式风力发电机与各类大容量的风力发电机，均无集风系统。仅在几种小型风力发电机专利中介绍到几种集风或聚风装置，但都存在一定的缺陷，并无实用。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为CN200520039030的专利，公开了一种带自动阻风移门的框架结构风能聚集增强风力发电装置，该技术的二道钢筋混凝土的集风墙与一个钢结构的风道出风口框架连接，按一定集风墙长度和风道夹角组成喇叭口型的集风风道，风道进风口朝向风电场主导风向，风力发电机组安装在风道出风口框架上。每台风轮前方，安装有与风道出风口框架连接的多层阻风移门水平导轨，各风轮前面两侧对称安装多层自动折叠式阻风移门，减小过大风速使保持在有效风速范围内，充分利用风能，并实现大功率风力发电机的风轮小型化。此机型结构方式采用钢筋混凝土的集风墙体积大，灵活性低，无法适应风向变化。

检索中还发现，中国专利公开号CN201144765供了一种聚风式风力发电机，该技术有多个活动集风风罩，每个集风风罩内装有方向舵并将多个风罩通过柔性导管连接到一个集风筒中，此种方式仅能用于很小容量发电机，对于多个活动集风风罩的结构与方向舵驱动能力所限。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种风力发电机集风与保护系统，风小时集风板张开，增大风力受风面积，增大集风量与风力发电机的驱动力矩，提高风力发电机的发电功率。当风速过高或风力过大时，减少集风板的张开角度，减小入风口，减小进风量；在风速过高或暴风时，关集风系统进风口，起到保护风力发电系统的作用。另外，控制调节集风板张开的角度，就可以调节风力发电机的进风量，进而达到控制调节风力发电机转速与输出功率的作用。

本发明是通过以下技术方案实现的。本发明的风力发电机集风与保护系统包括：集风板驱动系统、传动牵引系统、集风板系统、框架部分。其中：

集风板驱动系统包括：下驱动支架、上驱动支架、集风板下连接支座与上连接支座、驱动支架轴、减速器、电动机；

传动牵引系统包括：驱动链轮、牵引链条、传动轮；

集风板系统包括：集风板、集风板下滑轮、集风板上滑轮、下滑道、上滑道；

框架部分包括：下框架、上框架、立框架；

其中：下框架、上框架与立框架固定构成风力发电机一个立体框架，集风板驱动系统的减速器与电动机固定在风力发电机的下框架的下面。集风板的下驱动支架与上驱动支架安装在驱动支架轴上；集风板驱动系统通过集风板下连接支座与上支座与集风板系统连接固定在一起，用以支持集风板并可自由转动。集风板下滑轮与上滑轮安装固定在集风板下部与上部，起到支持固定集风板位置，减少集风板移动摩擦力的作用；集风板系统的下滑道固定在风力发电机的下框架，上滑道固定在上框架上，起到支持集风板移动和固定集风板移动轨迹的作用。传动牵引系统的驱动链轮安装在减速器的输出轴上，驱动链轮与牵引链条咬合连接，牵引链条与集风板利用螺栓连接，同时驱动支架轴与减速器的输出轴连接在一起。传动轮连接牵引链条。

当电动机驱动减速器转动，减速器驱动连轮与驱动支架轴转动，驱动支架轴驱动下驱动支架与上驱动支架转动，驱动支架与上驱动支架经集风板连接支座与驱动集风板转动，改变集风板的集风角度；同时驱动链轮与牵引链条，驱动牵引集风板沿滑道移动，改变进风口的大小，控制风力发电机的进风量，从而达到控制调节风力发电机转速和系统保护作用。