[实用新型]一种风力发电机塔架结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种风力发电机的塔架结构。

背景技术

随着人类对生态环境的要求和对能源的需要，风能的开发开发日益受到重视，风力发电将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风能作为可再生能源的一种，在中国的储藏量相当丰富。随着人们对风力发电认识的不断提高和小型风力发电技术的不断成熟，其应用领域也越来越广泛。

风力发电机是利用自然界中的风能使之转化为电能的发电装置。风力发电机组工作在一定的风速范围内，在很多的情况下，要求风力机不论风速如何变化，转速总保持恒定或不超过某一限定值。风力发电机组在超过额定风速以后，由于机械强度和发电机、电力电子容量等物理性能的限制，必须降低风轮的能量捕获，减少叶片承受负荷和整个风力机收到的冲击，使功率输出保持在额定值附近，保证风力机不受到损害。

塔架，是风力发电机的支撑结构，是风力发电机组不可或缺的部分。塔架均按照风力发电机组工作时的受力情况进行设计制造，具有很高的抗风强度。风切变是大气现象的一种，它反应了风速随着高度变化而变化的情况。通常采用如下公式计算风切变：α=lg(v2/v1)lg(z2/z1);v2=v1(z2/z1)α;]]>式中，α表示风切变指数；z₁表示任取一点的高度(如25m)；z₂表示任取一点的高度(如40m)；v₁表示在高度z₁处的风速；v₂表示在高度z₂处的风速。对于同一台风力发电机，在其它条件相同的情况下，塔架的高度越高得到的风速越大。

发明内容

为了克服上述现有技术缺点，本实用新型提出一种风力发电机新型塔架结构，该结构新颖、生产工艺简单。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：使用可自动调节高度单柱式的塔架结构。塔架为三段式的液压结构，包括第一段、第二段和第三段，其中塔架第一段、塔架第二段和塔架第三段依次连接；塔架第一段另一端与机舱连接；塔架第三段另一端与塔基连接；在机舱的一端装有叶片；在塔架第三段内部设有控制柜，该控制柜包括处理器、执行器等。塔架第一、二段可根据需要改变伸缩长度，第三段长度不变。在第三段内部装有可调节塔架高度的控制柜，当叶轮轮毂处风速超过或低于额定风速一定值(可由控制柜设定)时，控制柜可根据风速大小调节塔架的高度。

采用本实用新型技术方案能够降低风轮的能量捕获，使风轮转速保持在额定值以下。同时减少叶片承受负荷和整个风力机收到的冲击，保证风力机不受到损害，同时也降低了叶片的制造成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图中的标号分别表示：1、控制柜；2、塔基；3、塔架第三段 4、塔架第二段；5、塔架第一段；6、机舱；7、叶轮；8、轮毂下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1所示，塔架由三段组成，包括塔架第一段5、塔架第二段4和塔架第三段3，其中塔架第一段5、塔架第二段4和塔架第三段3依次连接；塔架第一段5另一端与机舱6连接；塔架第三段3另一端与塔基3连接；在塔架第三段3内部设有控制柜1，该控制柜1包括处理器、执行器等。

当叶轮7的轮毂8处风速大于额定风速限值时，控制柜1将启动内部的处理器，计算塔架需要降低的高度，然后由执行器缩短塔架第一段5的长度，如果塔架第一段5已不能再缩短，则由执行器缩短塔架第二段4的长度。当叶轮7的轮毂8处风速小于额定风速限值时，控制柜1将启动内部的处理器，计算塔架需要升高的高度，然后由执行器伸长塔架第二段4的长度，如果塔架第二段4已不能再伸长，则由执行器伸长塔架第一段5的长度。当叶轮7的轮毂8处风速恢复至额定风速时，塔架将恢复其额定高度。