[实用新型]全方位风力发电装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种风力发电装置，尤其是一种全方位风力发电装置。

背景技术：

能源是人类社会发展的不竭动力，风能作为一种清洁的可再生能源而逐渐被人们重视。开发和利用风能资源不仅可以为21世纪寻找新的替代能源，而且有利于环境保护。风力发电机组的叶片是接受风能的最主要部件，也是风力发电机中最基础和最关键的部件。其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。在目前，已有多种结构形式的垂直轴风力发电机。但是现有的这种发电装置的叶片为桶形，其迎风面的面积较大，当风吹过来时，迎风面的阻力较大，使得风能利用率降低，不能最大限度的利用风能。另外，目前的叶片风力转化效率低，对风速的适应范围小，对突变的风力调节能力低，甚至大多数没有调节能力。现有的可调节的一种是电子调节，即风力很大时风叶转速超速转矩大，发电电压超高，调节装置切断发电机的励磁电流，从而使发电机电压下降而达到稳定，这种调节容易造成旋转叶轮在大风速大力矩的情况下突然失去负载，从而使叶片空载飞速旋转，造成发电装置的损坏。另一种调节是风力过大时，内部使用抱闸的方式加大旋转的摩擦力，使得风扇的速度减慢下来，这样又造成了风叶转动系统受力过大而损坏。

发明内容

本实用新型是提供一种不受风向影响、全方位的高效风力发电装置。

本实用新型的技术方案是：全方位风力发电装置包括：叶片、旋转轴、动力输出轴、发电机，该叶片形状为机翼式流线型，所述叶片中心一侧为迎风面，另一侧为阻风面，迎风面为风阻非常小的流线型，而阻风面为凹兜型的全风阻形状。

作为本实用新型的一种改进，所述凹兜型阻风面内设有若干个隔板筋。

作为本实用新型的另一种改进，在所述叶片的迎风面和阻风面结合处设滑动翼，该滑动翼为弧形扣板且与叶片流线型的外形相吻合，在滑动翼内部设弹簧，弹簧一端固定在滑动翼的中部，另一端固定在滑动翼外端的内壁上，所述叶片外壁上设滑槽，滑动翼内壁上设凸缘，二者凹凸配合。

作为本实用新型的另一种改进，所述旋转轴上设有若干组叶片，相邻叶片间错开一定角度。

本实用新型叶片形状为机翼式流线型，分为迎风面和阻风面，迎风面设计为风阻非常小的流线型，阻风面为凹兜型的全风阻形状，在叶片转动时，叶片的阻风面始终自动保持与风向垂直，风力聚集于凹兜内，最大效力的利用了风能驱使旋转轴转动，而迎风面为风阻非常小的流线型，最大限度地减小了逆风向叶片对风产生的阻力。本实用新型结构简单，不受风向影响，且能最大效率的利用了风的全部动能，使风的利用状态达到最佳。本实用新型还在叶片中部设滑动翼，当风力很大的强风来时，由于风力的作用，而使叶片的转速加大，这时滑动翼就会因旋转加速所带来的离心力增大而克服弹簧的向心力，这样当向外的离心力大于弹簧的向心力时，滑动翼就向外滑动，这样弧状流线型的滑动翼遮挡住叶片的阻风面积加大，而使阻风面受风力减小，转矩减小，转速下降，与弹簧力达到平衡，使发电装置自动的调节在一个合适的范围内稳定运行。也就避免了由于风力过大产生的过大的转速转距对发电装置造成的损坏和发电电压的过大波动。当风力小时滑动翼受弹簧力作用收到最靠旋转轴心处，使得有效受风面积最大，从而即使微风也最大效力的利用了风能。本实用新型在旋转轴上由多层叶片叠加组合，叶片多少组合可以根据风能发电的功率大小而设计，以提高利用率，简化了设计和制造成本。

由于以上的设计，实现了以下特点和优势：1.全方位，不受风向影响，极大地减小了逆风向叶片对风产生的阻力。2.利用风能自动调节转速转矩，所以安全可靠，适用于任何地区。3.转换效率高，维护方便，运行稳定坚实耐用。

附图说明：

图1是本实用新型全方位风力发电装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1，本实用新型全方位风力发电装置包括：叶片1、旋转轴2、输出轴、发电机，叶片1形状为机翼式流线型，叶片1从中心分为两部分，一部分为迎风面4，另一部分为阻风面5，迎风面4设计为风阻非常小的流线型，而阻风面5为凹兜型的全风阻形状。本实用新型在凹兜型阻风面5内设有若干个隔板筋51，这样叶片1牢固耐用，且旋转平稳。本实用新型在叶片1的迎风面4和阻风面5结合处设滑动翼3，该滑动翼3为弧形扣板且与叶片1流线型的外形相吻合，即：二者既可相对移动又可紧密结合在一起，滑动翼3的内部设弹簧，弹簧一端固定在滑动翼3的中部，另一端固定在滑动翼3外端的内壁上，叶片1外壁上设滑槽，滑动翼3内壁上设凸缘，二者凹凸配合而实现自由滑动。本实用新型在旋转轴2上设有若干组叶片1，相邻叶片1间错开一定角度，且对称水平放置其旋转轴2垂直于地面，再配合固定支架，这样就组成了风能发电装置，再由输出轴输出动能，给发电机作变比例传动发电或直接带动发电机。如可由3组或4组或多组叶片1互成90°、45°，旋转轴2位于叶片1的中心；如也可互成120°、15°，这样旋转轴2位于叶片1的端部。