[发明专利]一种自动调整迎风角度的风力发电系统

说明书

本发明公开了一种自动调整迎风角度的风力发电系统，包括支撑机构、扇叶转动机构、中心轴驱动机构、发电装置、定向机构，所述支撑机构用于将结构进行支撑，所述中心轴驱动机构安装在支撑机构上，所述扇叶转动机构安装在中心轴驱动机构上，所述扇叶转动机构用于将风能转化成动能，所述发电装置用于将风能转化后的动能转化成电能。本发明中板状扇叶通过中心锥齿轮传动保持板状扇叶以相同角速度绕竖直轴进行自转，且板状扇叶在自转的同时绕旋转轴进行公转，使系统形成了以旋转轴为中心的左右两边受风力矩的差异，从而带动旋转轴转动，旋转轴转动通过传动轴传动将旋转轴的动能传输至发电机中进行发电；结构简洁紧凑，能够适应小规模的风力发电。

技术领域：

本发明涉及风力发电装置技术领域，具体涉及一种自动调整迎风角度的风力发电系统。

背景技术：

风能是一种清洁能源，在能源日益紧张的当今社会，对风能的利用越来越重要。把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

现有技术中风力发电装置的一种风机为竖直轴风机，叶片在风力作用下绕竖直布置的旋转轴旋转，此类风机的扇叶为平板状扇叶，其主要受力面为板状扇叶的板面，风流水平吹动垂直布置的扇叶，驱动扇叶转动获得动能；此类风机现有的结构系统中，其扇叶的传动结构复杂，传动不稳定且效率低，且扇叶在旋转轴一侧获得较大迎风面积后转动至旋转轴另一侧时依然具有较大的迎风面积，使得其产生阻力较大，使得其效率不高。

发明内容：

本发明目的是解决上述的技术问题，提供一种自动调整迎风角度的风力发电系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自动调整迎风角度的风力发电系统，包括支撑机构、扇叶转动机构、中心轴驱动机构、发电装置、定向机构，所述支撑机构用于将结构进行支撑，所述中心轴驱动机构安装在支撑机构上，所述扇叶转动机构安装在中心轴驱动机构上，所述扇叶转动机构用于将风能转化成动能，所述发电装置用于将风能转化后的动能转化成电能。

所述支撑机构包括机架壳体及固定在机架壳体底部的底座；所述机架壳体为中空结构；

所述中心轴驱动机构包括支撑筒、下旋转梁、旋转轴、水平轴，所述支撑筒穿插在机架壳体中且与机架壳体转动连接，所述旋转轴穿插在支撑筒中且与支撑筒转动连接，所述支撑筒外壁上固定连接有中心锥齿轮，所述下旋转梁固定在旋转轴上且多件下旋转梁沿旋转轴圆周等角度间距布置，所述水平轴布置在下旋转梁的底部，且水平轴通过轴承与下旋转梁转动连接，所述水平轴的靠近旋转轴的一端固定连接有第一行星锥齿轮，所述水平轴远离旋转轴的一端固定连接有第二行星锥齿轮，所述第一行星锥齿轮与中心锥齿轮通过齿轮啮合传动；其中，所述扇叶轴锥齿轮通过水平轴两端的齿轮传动且扇叶轴锥齿轮与中心锥齿轮的传动比为1:2；

所述扇叶转动机构包括竖直轴及固定在竖直轴上的板状扇叶，所述竖直轴与旋转轴平行布置，且竖直轴转动连接在下旋转梁上，所述竖直轴的下端固定连接有扇叶轴锥齿轮，所述扇叶轴锥齿轮与第二行星锥齿轮通过齿轮啮合传动；

所述发电装置包括传动轴及发电机，所述传动轴转动连接在底座上且与旋转轴通过齿轮传动，所述传动轴与发电机的输入轴传动连接并将旋转轴的动能传输至发电机中进行发电；

所述定向机构包括方向杆，所述方向杆固定连接在支撑筒上，所述方向杆远离旋转轴一端固定连接有控制方向的舵片，所述舵片的板面方向沿旋转轴径向布置，且通过支撑筒上的中心锥齿轮传动使得下旋转梁在舵片一侧与舵片垂直状态时扇叶与舵片平行，且垂直下旋转梁在舵片另一侧与舵片垂直状态时扇叶与舵片垂直。