一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片大都是與輪轂直接剛性連接，葉片的設(shè)計(jì)是以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定工況為標(biāo)準(zhǔn)，使其在額定工況時(shí)能夠最大程度吸收風(fēng)能。但這種設(shè)計(jì)使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)在起動(dòng)時(shí)由葉片產(chǎn)生的起動(dòng)力矩很小，當(dāng)風(fēng)速太小時(shí)，不足以克服風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)鏈阻力。所以，這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要較大的風(fēng)速才能運(yùn)行，不能利用低風(fēng)速。
[0003]現(xiàn)有兩種方法可以達(dá)到對低風(fēng)速的利用，一種方法是風(fēng)力發(fā)電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)又可以作為電動(dòng)機(jī)，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)階段作為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，但此種方法需要消耗電能，同時(shí)對發(fā)電機(jī)及電子元件的要求比較高，因此，此方法并不實(shí)用。
[0004]另一種方法可以不用消耗電能，對發(fā)電機(jī)及電子元件也無特殊要求，是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)額定工況與起動(dòng)性能綜合考慮下設(shè)計(jì)葉片，通過改變各翼型在葉片中漿距角的分布來提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)性能，來達(dá)到對低風(fēng)速的利用，但是，此種方法會降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)在額定工況下時(shí)對風(fēng)能的利用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是為了解決上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，安裝此葉片使風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠在低風(fēng)速下轉(zhuǎn)動(dòng)，又不會降低額定工況下對風(fēng)能的利用，從而達(dá)到對低風(fēng)速的利用的目的。
[0006]本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下結(jié)構(gòu)。
[0007]< 結(jié)構(gòu)一 >
[0008]本實(shí)用新型所涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片具有:葉片本體，包括與輪轂剛性連接的固定葉片和能夠相對固定葉片發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)葉片；以及偏轉(zhuǎn)裝置，包括第一軌道、第二軌道、彈簧和T形連桿，第一軌道與第二軌道分別設(shè)置在固定葉片寬度方向的兩側(cè)且沿葉片長度方向延伸，T形連桿的橫桿上相對的兩端能夠在所述第一軌道和第二軌道內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)，T形連桿的豎桿的前端與偏轉(zhuǎn)葉片固定連接，T形連桿的橫桿與所述固定葉片彈性連接。
[0009]發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前，葉片靜止，T形連桿的橫桿上相對的兩端位于第一軌道和第二軌道靠近風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂同一側(cè)，使得偏轉(zhuǎn)葉片相對于固定葉片偏轉(zhuǎn)一定角度。
[0010]發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，T形連桿的相對的兩端在第一軌道和第二軌道在離心力的作用下運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)離輪轂的一側(cè)時(shí)，使得偏轉(zhuǎn)葉片與固定葉片不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0011]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還具有如下特征:第一軌道和第二軌道之間有一夾角，并且兩軌道的中心在空間上重合。
[0012]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還具有如下特征:所述第一軌道和第二軌道的兩端設(shè)有凹槽，所述T形連桿相對的兩端在所述凹槽內(nèi)時(shí)運(yùn)動(dòng)受到一定的阻礙。
[0013]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還具有如下特征:T形連桿的橫桿和固定葉片通過彈簧連接，彈簧的前端與T形連桿的橫桿連接，彈簧的末端固定在固定葉片上。
[0014]〈結(jié)構(gòu)二〉
[0015]本實(shí)用新型所涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有:風(fēng)輪，其中風(fēng)輪具有多片葉片；以及與風(fēng)輪連接并能將風(fēng)輪的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電部，葉片具有:葉片本體，包括與輪轂剛性連接的固定葉片和能夠相對固定葉片發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)葉片；以及偏轉(zhuǎn)裝置，包括第一軌道、第二軌道、彈簧和T形連桿，第一軌道與第二軌道分別設(shè)置在固定葉片寬度方向的兩側(cè)且沿葉片長度方向延伸，T形連桿的橫桿上相對的兩端能夠在所述第一軌道和第二軌道內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)，T形連桿的豎桿的前端與偏轉(zhuǎn)葉片固定連接，T形連桿的橫桿與所述固定葉片彈性連接。
[0016]發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前，葉片靜止，T形連桿的橫桿上相對的兩端位于第一軌道和第二軌道靠近風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂同一側(cè)，使得偏轉(zhuǎn)葉片相對于固定葉片偏轉(zhuǎn)一定角度。
[0017]發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，T形連桿的相對的兩端在第一軌道和第二軌道在離心力的作用下運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)離輪轂的一側(cè)時(shí)，使得偏轉(zhuǎn)葉片與固定葉片不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0018]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)還具有如下特征:第一軌道和第二軌道之間有一夾角，并且兩軌道的中心在空間上重合。
[0019]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)還具有如下特征:第一軌道和第二軌道的兩端設(shè)有凹槽，T形連桿相對的兩端在凹槽內(nèi)時(shí)運(yùn)動(dòng)受到一定的阻礙。
[0020]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)還具有如下特征:T形連桿的橫桿和固定葉片通過彈簧連接，彈簧的前端與T形連桿的橫桿連接，彈簧的末端固定在固定葉片上。
[0021]實(shí)用新型的作用與效果
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，因?yàn)槿~片具有:偏轉(zhuǎn)裝置和葉片本體，葉片本體包括固定葉片和偏轉(zhuǎn)葉片。風(fēng)力發(fā)電機(jī)靜止時(shí)，偏轉(zhuǎn)葉片相對于固定葉片偏轉(zhuǎn)一定角度，翼型所受的力在運(yùn)動(dòng)方向上的分力較正常葉片翼型所受的力在運(yùn)動(dòng)方向的分力大，所能提供的起動(dòng)力矩大，因此較小的風(fēng)速即可以使風(fēng)輪克服傳動(dòng)鏈的阻力從而帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不需要消耗其他能源即可達(dá)到對低風(fēng)速的利用，在風(fēng)輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，偏轉(zhuǎn)葉片相對于固定葉片不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此也不用降低額定工況下對風(fēng)能的利用即可達(dá)到對低風(fēng)速的利用。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的偏轉(zhuǎn)裝置在實(shí)施例中的局部放大圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的偏轉(zhuǎn)裝置中第一軌道和第二軌道在實(shí)施例中的俯視圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)階段普通葉片受力示意圖；
[0027]圖5是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)階段偏轉(zhuǎn)葉片受力示意圖；
[0028]圖6是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏轉(zhuǎn)葉片啟動(dòng)階段和運(yùn)行階段的位置示意圖；以及
[0029]圖7是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在實(shí)施例中的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下參照附圖對本實(shí)用新型所涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)施過程作詳細(xì)闡述。
[0031]〈實(shí)施例一〉
[0032]圖1是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片10包括固定葉片11、偏轉(zhuǎn)葉片12和偏轉(zhuǎn)裝置20。固定葉片11與風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的輪轂剛性連接，偏轉(zhuǎn)葉片12通過偏轉(zhuǎn)裝置20與固定葉片11連接，并能夠相對固定葉片11偏轉(zhuǎn)一定角度。固定葉片11和偏轉(zhuǎn)葉片12不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，與普通葉片形狀相同。
[0033]圖2是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的偏轉(zhuǎn)裝置在實(shí)施例中的局部放大圖，圖3是本實(shí)用新型涉及的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的偏轉(zhuǎn)裝置中第一軌道和第二軌道在實(shí)施例中的俯視圖。
[0034]如圖2所示，偏轉(zhuǎn)裝置20包括第一軌道21、第二軌道22、T形連桿23和彈簧24。彈簧24的前端固定在T形連桿23的橫桿中部，彈簧24的末端固定在固定葉片11內(nèi)部。
[0035]第一軌道21與第二軌道22分別設(shè)置在固定葉片11內(nèi)部葉片寬度方向兩側(cè)且沿葉片長度方向延伸，兩軌道為長度相等的弧形，且相對應(yīng)的兩點(diǎn)間的距離均相等。如圖3所示，第一軌道21和第二軌道22異面相交，且兩軌道的中心在空間上重合。兩軌道異面相交形成的夾角為Θ，而且第一軌道21和第二軌道22兩端設(shè)置有凹槽。
[0036]T形連桿23的豎桿固定在偏轉(zhuǎn)葉片12的內(nèi)部，T形連桿23的橫桿兩端能夠在第一導(dǎo)軌21和第二導(dǎo)軌22內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)，T形連桿23在第一導(dǎo)軌21和第二導(dǎo)軌22內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)偏轉(zhuǎn)葉片12偏轉(zhuǎn)。如圖1所示，T形連桿23的橫桿兩端設(shè)有光滑凸起，在T形連桿23的橫桿處于第一軌道21和第二軌道22的兩端時(shí)，T形連桿23的橫桿兩端的凸起處