[发明专利]一种带有导风板的自适应风向新型风力机

说明书

一种带有导风板的自适应风向新型风力机，包括一种新型风力机塔筒，塔筒的迎风面与背风面均安装一块竖直导风板，导风板不仅可在迎风面破风、亦可在背风面破涡，塔筒的底部通过旋转装置与下部基础连接，塔筒、导风板和风力机上部结构均由偏航系统控制旋转装置在塔筒底部进行自适应风向旋转。本发明可在提升风力机整体结构抗风及稳定性能的同时，减小整体结构风荷载、降低塔筒的自身耗材并显著减弱上游塔筒尾流对下游风力机所处风场的不利影响，且具有构造简单、施工方便等优点。

技术领域

本发明属于风电系统的建筑技术领域，具体涉及一种带有导风板的自适应风向新型风力机。

背景技术

作为新能源产业的先驱者，风力机逐渐朝着大功率化发展，同时伴随着塔筒结构呈现出超高细的特点。作为典型的风敏感结构，风力机塔筒的结构形式既要保证风力发电的工艺要求，同时必须具有足够的强度和稳定性。因此采取适当的工程构造措施，调整风力机塔筒表面风压分布，降低整体结构所受风荷载并减小耗材，同时减弱上游尾流对下游风力机所处风场的不利影响，是结构工程师努力的方向。

就目前来说，风力机塔筒外侧竖向加导风措施是主要方案之一，但塔筒外侧加导风措施也有诸多缺点。例如需要制作异型模板，增大了施工难度，增加了施工措施费用，最为严重的是，风向的随机性有时会增大带导风措施塔筒的风荷载作用，极端情况下甚至会导致塔筒失稳倒塌，对社会经济及安全造成不利的影响。

发明内容

针对现有的技术缺陷与工程实际难题，本发明提出了一种构造新颖、施工方便、显著提升结构抗风性能、减少自身耗材并减弱上游尾流对下游风力机所处风场不利影响的自适应风向的新型风力机。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种带有导风板的自适应风向新型风力机，其特征在于，包括：塔筒、机舱、风轮、旋转装置和基座；所述塔筒安装在基座上，塔筒的迎风面与背风面均安装有一块竖直导风板，所述竖直导风板固定在塔筒的径向上，两块竖直导风板相对于塔筒的中心轴对称安装；所述机舱固定安装在塔筒的顶部，机舱中设有偏航系统，所述风轮安装在机舱上；所述旋转装置安装在塔筒的底部，旋转装置受偏航系统控制，驱动塔筒在基座上进行自适应风向旋转。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述塔筒和基座之间由上至下依次设有上磁铁、底部滚轮和下磁铁，所述上磁铁和下磁铁为相对设置的一对同极环形磁铁，上磁铁与塔筒的底面固定连接，下磁铁固定安装在基座上，下磁铁中设有环形的滚轮槽，所述底部滚轮均匀分布在滚轮槽中并向上凸出于滚轮槽，上磁铁布置在底部滚轮上。

所述塔筒的底部外周由上至下依次固定安装有上卡板和下卡板，所述上卡板和下卡板的外周还设有环形的限制外壳，所述限制外壳的顶面位于竖直导风板的下方，限制外壳的底面固定在基座上，限制外壳的内侧壁设有环形的凹槽，上卡板和下卡板均位于凹槽中，上卡板和下卡板之间的塔筒外壁上均匀分布有多个侧滚轮，所述侧滚轮同时还与凹槽相接触，其中，限制外壳与竖直导风板、上卡板、下卡板均不接触。

所述旋转装置包括电机和旋转盘，所述电机安装在基座上，所述旋转盘固定安装在塔筒的底部内侧壁上，电机的旋转输出轴穿过旋转盘的中部并与旋转盘固定连接。

所述旋转盘的边缘设有齿槽，塔筒的底部内侧壁设有加劲环，所述加劲环上设有与齿槽相契合的齿牙。

所述竖直导风板采用实心钢板制成。

所述竖直导风板在塔筒外表面径向伸长1m，环向厚度为0.05m。

所述竖直导风板通过在塔筒筒壁外表面预埋螺栓进行固定。

所述基座为半径6m、高度1m的圆柱体结构。