[实用新型]风力发电机用恒速风轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，尤其涉及一种风力发电机用恒速风轮机。

背景技术

功率调节是风力发电机组的关键技术之一，风力发电机组在超过额定功率以后，由于机械强度和发电机、电力电子容量等物理性能的限制，必须降低叶片对风能的能量捕获，使功率输出仍保持在额定值，这样同时也限制了叶片承受的负荷和对整个风力机受到的冲击，从而保证风力机安全不受损害。在风力发电机组在底于额定功率以后就必须增加叶片对风能的能量捕获，从而使功率输出仍保持在额定值。而传统的双叶式、三叶式、多叶式风轮机的桨叶与轮毂都是刚性连接，叶片的桨距角不能随风力的大小而随时调动，风轮的转速随风速的改变而变化，没法满足恒速工作的需求。在风力发电机组在超过额定功率以后，叶片的桨距角不能随风力的大小而随时调动，不能保证风力机安全不受损害。在风力发电机组在底于额定功率以后不能随时调整增加叶片对风能的能量捕获，从而不能使功率输出仍保持在额定值。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种风力发电机用恒速风轮机。本实用新型能使风轮叶片的安装角度随风速的大小而变化。当风速增大时将能调节风轮机叶片的迎风面积减小，风力发电机机组功率将相应减小，随着风力的增大风轮叶片的迎风面积将逐步减小，当风轮叶片转动到一定角度后将保持与风向成一恒定的角度，使风力发电机组的功率输出保持在额定值。在低风速时采用增大风轮叶片的迎风面积，使风力发电机组可达到更高的启动效率，当风力发电机组达到额定功率后使风轮机叶片保持一个与风向成固定的角度使叶片对风能的能量捕获恒定。此风轮机可安装多叶片，增大迎风面积，使其在风力很小时也可以捕获到很大的风能。

本风力发电机组启动时可对风轮机叶片转速进行控制，并网后可对功率进行控制，使风力发电机的启动性能和功率输出特性都有显著改善。

一种风力发电机用恒速风轮机，其包括一圆环、一轮毂、若干蜗杆、若干蜗轮、若干滑块、若干风叶、若干弹簧、一主轴、若干轴、若干轴承。该风力发电机用恒速风轮机通过轮毂安装在主轴上。轴通过二轴承固定在圆环和轮毂之间。该蜗轮安装在蜗杆上，该弹簧、滑块和蜗杆亦分别安装在轴上，该弹簧的一端顶住轴承的一端，另一端连接滑块。该风叶通过与蜗轮刚性连接安装在轴上。

附图说明

图1为本实用新型风力发电机用恒速风轮机的结构图。

图2为本实用新型风力发电机用恒速风轮机的另一实施方案结构图。

具体实施方式

请参阅图1，一种风力发电机用恒速风轮机，其包括一圆环1、一轮毂2、若干蜗杆3、若干蜗轮4、若干滑块5、若干风叶6、若干弹簧7、一主轴8、若干轴9、若干轴承10。该风力发电机用恒速风轮机通过轮毂2安装在主轴8上。该轴9通过二轴承10固定在圆环1和轮毂2之间。该蜗轮4安装在蜗杆3上，该弹簧7、滑块5和蜗杆3亦分别安装在该轴9上，该弹簧7的一端顶住轴承10的一端，另一端连接滑块5。该风叶6通过与蜗轮4刚性连接安装在轴9上。

其工作原理是：该风叶6与蜗轮4刚性连接，在风力的作用下，风叶6将围绕轴9发生偏转，当风叶6偏转时该蜗轮4同时也就发生偏转。蜗轮4偏转就带动蜗杆3围绕轴9发生转动，当蜗轮4偏转到一定角度后，在风力的作用下风叶6将带动整个风轮机绕主轴8发生转动。当风轮机速度加快时，滑块5因受离心力的作用产生一个压在弹簧7上的力，从而也就减小了滑块5与蜗杆3之间的摩擦力，当作用在风叶6上的风力与滑块5与蜗杆3之间的摩擦力相等时，风叶6将转动到一个最大的角度后并保持该角度处于不变状态，从而实现风轮机的恒速运转。此风轮机可通过在圆环1和轮毂2之间安装多个风叶6，增大迎风面积，使风轮机在风力很小时也可以捕获到很大的风能。本风力发电机组启动时可对风轮机叶片转速进行控制，并网后可对功率进行控制，使风力发电机的启动性能和功率输出特性都有显著改善。

作为本实用新型的另一种改进可参考图2，其具体实施方案为：通过在该蜗轮4与轴承10之间减去弹簧7和滑块5，改用发条装置11亦可达到安装弹簧7和滑块5的功能。其具体安装方法为：该风力发电机用恒速风轮机通过轮毂2安装在主轴8上。该轴9通过二轴承10固定在圆环1和轮毂2之间。该蜗轮4安装在蜗杆3上，该发条装置11和蜗杆3亦分别安装在该轴9上，且该发条装置11的一端与风叶6刚性连接。其工作原理如下：该风叶6通过与蜗轮4刚性连接安装在轴9上。该风叶6与蜗轮4刚性连接，在风力的作用下，风叶6将围绕轴9发生偏转，当风叶6偏转时该蜗轮4同时也就发生偏转。蜗轮4偏转就带动蜗杆3围绕轴9发生转动，当蜗轮4偏转到一定角度后，在风力的作用下风叶6将带动整个风轮机绕主轴8发生转动。当风叶6转动时，蜗杆3将给发条装置11传递力使发条装置11受力开始上条，随着风力的增大，当作用在风叶6上的风力与发条装置11所受的力相等时，风叶6将转动到一个最大的角度后并保持该角度处于不变状态，从而实现风轮机的恒速运转。