[发明专利]基于风机叶片涡流发生器主动控制的电磁驱动装置

说明书

本发明提供了一种基于风机叶片涡流发生器主动控制的电磁驱动装置，包括电磁驱动线圈组件、永磁转子组件、角度定位组件、安装底座；电磁驱动线圈组件、角度定位组件安装在安装底座上；永磁转子组件设置在安装底座上，并能够相对于电磁驱动线圈组件进行转动。本发明可通过调节两个电磁线圈中驱动电流的大小实现输出力矩的控制，进而调整涡流发生器相对于风机叶片的角度，因此可通过翼型气动特性某参数对驱动器进行反馈控制，从而可实现对翼型气动特性的主动控制。

技术领域

本发明涉及驱动器技术，风力机叶片表面流场控制技术领域，具体地，涉及一种控制风机叶涡流发生器安装角度的电磁驱动装置。

背景技术

该电磁驱动装置主要用于风力机叶片表面流场控制，承受一定来流负载以及有定位要求的电磁驱动装置，通过控制通入电磁线圈电流来提供一定大小的驱动力矩，驱动器末端与涡流发生器连接，通过控制驱动器输入电流控制涡流发生器相对风机叶片来流角度，从而实现叶片表面流动分离的控制，可一定程度上减小风机叶片阻力。当前风力机功率逐渐增大，使得风轮叶片的长度也逐渐增大。较早的风力机叶片多选用较薄的翼型，但此类翼型在较大载荷情况下很容易发生断裂而失效。目前大型风力机叶片的根部大都采用较大厚度的翼型从而提高叶片的结构强度。但对于大厚度翼型很容易发生流动分离，一般翼型根部的流动状态处于非设计状态，从而使流动分离的可能性加大，所以通过控制流动分离来减小风力机叶片阻力成为风力机气动研究中的热点。由于加装涡流发生器是控制流动分离的一种有效方法，因此风力机加装涡流发生器成为一种有效的解决方法。涡流发生器相对于叶片的安装角度对叶片气动特性有很大影响，而自然风不断变化，因此本发明通过控制涡流发生器相对于叶片安装角从而控制叶片表面流场分离。

本发明能够通过将驱动器内置于风力机叶片内部，改变叶片表面的涡流发生器的安装角度，对翼型气动特性和流场结构产生影响，控制叶片表面流动分离，从而改善突变来流引起的载荷变化并控制功率波动。目前没有发现同本发明类似技术的说明和报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于风机叶片涡流发生器主动控制的电磁驱动装置，目的在于通过控制涡流发生器相对于叶片安装角度控制叶片表面流动分离，从而有效抑制分离，提升翼型的气动性能。

根据本发明提供的一种基于风机叶片涡流发生器主动控制的电磁驱动装置，包括电磁驱动线圈组件、永磁转子组件、角度定位组件、安装底座；

电磁驱动线圈组件、角度定位组件安装在安装底座上；

永磁转子组件设置在安装底座上，并能够相对于电磁驱动线圈组件进行转动。

优选地，电磁驱动线圈组件包括两个支撑铁芯、两个线圈轴、若干连接螺钉，还包括电磁线圈；

两个线圈轴之间相对的端面为配合端面；两个线圈轴的配合端面之间通过连接螺钉紧密贴合；

两个线圈轴分别穿插在两个支撑铁芯的一端，两个支撑铁芯的另一端连接安装底座；

两个线圈轴上均缠绕有电磁线圈；

线圈轴设置有沿轴向延伸的矩形通孔，支撑铁芯的一端为长方柱形，与矩形通孔配合连接；

配合端面上设置有凹槽；

两个线圈轴的配合端面之间连通的凹槽和连通的矩形通孔，共同形成容纳空间以安装永磁转子组件，并能够使永磁转子组件自由转动。

优选地，永磁转子组件包括转动轴、永磁转子、永磁转子定位螺钉、支撑套；

永磁转子通过永磁转子定位螺钉紧固安装在转动轴上；

安装在转动轴上的支撑套与凹槽相匹配安装；

转动轴的一端开槽，作为涡流发生器的安装槽，转动轴的另一端通过滚动轴承安装于安装底座上。