[实用新型]叶尖吹气助推偏低风速发电装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于风力发电技术领域，涉及一种利用风叶旋转平面中心部分的冲压气流经离心加速后从风叶尖端切向吹出并有效增加风力发电机的发电效率的发电装置国际专利分类号为：F03D11/02。

背景技术：

目前，国际性的能源危机和持续环境恶化使各国纷纷加大对新兴清洁能源的开发力度，而风力发电是最有潜力部分替代传统化石能源的清洁能源。在我国，风力发电是能源和电力可持续发展战略的最现实选择。目前世界上大多数风力发电机是适合在高风速的条件下运行。在我国，这种风能集中的高风速地区仅占国土面积的10％以内，故前述的风力发电机在我国应用的区域受到限制，要想在国土50％或更广阔面积上偏低风速区开发风能利用风力资源就要设计一种符合在偏低风速地区使用的风电装置，这将会使我国能源的结构更加合理，资源的利用更加充分。

发明内容：

本实用新型的发明目的是利用风机叶轮旋转平面中心部分1/4或者1/3直径面积内对发电贡献不大的正面冲压气流，经过导流管引入四片风叶，并经离心加速后从叶尖相对于叶片运动反切向喷出，以增大叶片扭矩并有效的增加偏低风速风力发电机整体效率的叶尖吹气助推偏低风速发电装置。

本实用新型的技术方案是：

与普通风力发电机不同的是在发电机旋转平面中心部分设有一冲压进气口，在进气口外面按有防鸟网，以防大体积飞行物堵塞进气道；进气口内部有整流锥，整流锥将冲压口进来的空气分流经过引流口导入导流管中，再经过叶轮离心加速和变截面导流管的流束收缩效应(理想情况下流量与流速和流束截面积成正比，得出同流量的条件下流速同截面积成反比)，从叶尖与旋转平面相切的反方向高速喷出，以大大的提高整个风机的效率；导流管作为叶梁安装在叶片最大厚度约1/3弦长部分，以增加叶片的刚性；四片大实度偏低风速叶片的根部安装在轮毂上，轮毂在整流锥后部；轮毂的后面连接有传动轴，在传动轴上安装有大直径多极对数低转速永磁交流三相发电机，大直径多极对数永磁电机确保了低转速情况下有尽可能高的频率；这种直连方式省去了带有齿轮箱的增速机的维护与保养，使发电机工作寿命大大延长；在发电机转子轴的后侧安装有磁推力轴承组，磁推力轴承组极有效地降低了风能的损失；发电机后部还安装有整流罩和自动调向尾舵。

本发电装置的积极效果是：由于采用在叶片内设置导流管，大大地提高了整个风机的效率，较普通风力发电机效率预计提高20％——30％左右，并适于在我国50％以上偏低风速的地区使用，具有发电效率高，应用区域广泛的积极效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型正面的结构示意图。

具体实施方式：

如图1和图2所示，在风力发电机叶轮中部设有圆形防鸟网1，防鸟网罩在叶轮中部的圆形冲压进气口2上，并连接在前部整流罩3上。冲压进气口中间为圆锥状的整流锥4，整流锥根部设有连接叶片的椭圆形引流口5，引流口后面是将空气引入叶片内部的不等截面圆形导流管6，导流管的截面下部粗向上面逐渐变细；导流管的上部弯曲从叶片的尖部16与旋转平面呈切向伸出；整流罩后部安装有轮毂7，轮毂上连接四片风机叶片8；在轮毂的后部通过传动轴安装有多槽低转速永磁交流三相发电机9；在发电机转子轴的后部安装有磁推力轴承组10，该磁推力轴承组10的作用是为了减少由于风压导致转子与发电机之间的摩擦力，极有效地降低了风能的损失；发电机后面还装有后整流罩11，在后整流罩后部通过连接杆12连接有三角形调向舵13。整个发电系统座在圆柱形支撑杆14上，在连接处设计成聚合物质润滑轴承组15，使整个发电系统可以360度随风调向。