[发明专利]一种自驱动框风力发电机

说明书

本发明公开了一种自驱动框风力发电机，自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变且是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行。本发明结构灵活，可大可小，适应范围广，叶片自旋力以及偏心设计的叶片框在传递动力的同时产生的自旋力形成叠加，转动轻巧无需外加动力，提高了转化效率。

技术领域

本发明涉及一种自驱动框风力发电机，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

由于能源危机，研究人员始终在寻找更好的利用自然能的方法，比如太阳能、风能、水能等。在风力发电上，现有技术给出了很多技术方案，但是，始终存在风能转化率低的问题，而且，现有的风力发电，实际应用的三叶风力发电机，结构由风轮、增速器、发电机构成，其中控制系统连接风向风速测量仪，根据测量的结果，驱动变浆机构转动叶片。这种风力发电机由于对不同等级的风力有要求，而且三叶垂直风向的安装结构，都导致转化效率并不高，一般需要大量安装，投入大，成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明研究了一种自驱动框风力发电机，对不同等级的风力接收范围更宽，自动调整跟随，受力面积大，转化效率高，即可小型化，也可大型化，安装位置更灵活。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自驱动框风力发电机，所述自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变，且该改变是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行。

作为一种具体的结构设计，自驱动框风力发电机包括叶片、叶片框、跑道、驱动轴、驱动控制装置、发电组件、转动支架、安装支架；

所述转动支架通过驱动轴安装在安装支架上，并绕驱动轴旋转；

所述叶片框通过转动支架设置在跑道上，所述跑道安装在安装支架上，叶片安装在叶片框内；

所述驱动轴和发电组件安装在安装支架上，且驱动轴一端连接发电组件；

所述驱动控制装置连接并控制叶片框和叶片，在做功状态下，叶片框在运行的过程中始终与风向垂直，叶片框内的叶片跟随叶片框公转的同时进行自转，以驱动轴为轴线，轴对称的两个叶片框内的叶片相互垂直，并且，在自转中，两个叶片框内叶片的面同时渐变，以始终保持垂直，将风能转换为同一旋向的旋转力矩，由叶片框带动转动支架，并驱动发电组件，将风能转换为电能。

作为实用性设计，所述叶片框设置1～n个，其中1≤n≤10，在每个叶片框内设置1～n个叶片，其中1≤n≤20；当叶片框设置大于1个时，以跑道均布；在叶片框和转动支架之间设置叶片框自转轨道，叶片框自转轨道以叶片框轴为中心安装在转动支架上，叶片框自转轨道的轨道为圆环形，轨道与中心之间设置连接杆，在叶片框底部对应叶片框自转轨道的轨道位置，设置两个转轮。

作为优选，所述叶片框为四方形立式镂空框架，设置四个，均布在跑道上，在每个叶片框内设置3～6个均布的立式叶片，叶片横截面为S形。

作为一种具体设计，所述安装支架固定在地面或安装基础上构成固定支架，跑道为圆环形轨道，驱动轴通过轴承支撑安装在安装支架上并与跑道所构成的平面垂直，且位于跑道的圆环形轨道中心，转动支架中部安装在驱动轴上，架体延伸至跑道上方，下部通过滑车与跑道滚动连接，叶片框安装在转动支架上，转动支架沿着跑道做圆周运动，使叶片框跟随做圆周运动。