[实用新型]一种2.0MW高转速加长直驱式风力发电机叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种风力发电机叶片，特别涉及一种2.0MW高转速加长直驱式风力发电机叶片。 

背景技术

风能是可再生的绿色能源，风能利用目前属于国家重点支持的领域也是新兴的一个行业，我国是个能源需求大国，因此大力发展风电符合国家相关政策和未来国家对能源的需求。风机叶片属于整个风力发电机组三大部件(发电机，塔筒，风机叶片)之一，是直接捕捉风能的设备，因此它的外形，尺寸等方面的设计对发电机的发电功率有重要影响。风机叶片经历了从木制叶片到金属制叶片，再到玻璃钢复合材料制叶片的过程，从最初的凭经验制造的叶片到如今依靠先进的科学知识，流体力学，工程学，空气动力学等知识进行科学的设计的过程。叶片设计不仅有外形的设计还包括力学结构力学强度的设计。经历了从直径小至几米到如今大到直径60，70米的叶片的过程，所有这些都是为了使叶片设计对风能利用达到最高，对能耗降到最低。根据相关部门对全球风资源的评估，将风区分为四类：一类风区(≥10m/s)，二类风区(10m/s≥v≥8.5m/s)，三类风区(8.5m/s≥v≥7.5m/s)，四类风区(7.5m/s≥v≥6.0m/s)。在各类风区中，对叶片的要求也不一样，因此需要满足各种不同需求，不同风区的叶片。我 们原来的叶片是40米长，长度较短，捕风面积小，比较平直，要求刚度大所以要求有强度和刚度比较大的抗剪腹板，没有预弯。另外它是适用于在一类风区使用的叶片，对风速要求较高，风速一旦降低，发电功率降低，就容易导致系统弃风，甚至脱网，影响整个电网的正常运行。内部采用碳纤维梁作为主要受力结构件，众所周知，碳纤维的价格明显比玻璃纤维贵很多，这样就增加了成本。 

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种2.0MW高转速加长直驱式风力发电机叶片，具有强度大、刚度大的抗剪腹板，没有预弯。 

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案： 

一种2.0MW高转速加长直驱式风力发电机叶片，由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成，所述叶片壳体中间铺设高模量的玻璃纤维主梁，所述玻璃纤维主梁两侧用PVC泡沫铺平，叶片利用真空灌注树脂制成。 

进一步的，吸力面叶片壳体的玻璃纤维主梁上通过胶黏剂与腹板固定连接，并且腹板的两端固定在压力/吸力面的玻璃纤维主梁上。 

进一步的，所述叶片的长度为46.5米。 

进一步的，所述叶片的最大弦长为3.5米，叶片的最大预弯为3米。 

本实用新型带来的有益效果是： 

1、叶片长度增加，扫风面积增大，获取的风能就增大，其适用在6.0m/s的风区使用，扩大了适用范围，增加了叶片功率。 

2、叶片的采用高模量的玻璃纤维主梁，提高了叶片的强度，降低了叶片重量约1200Kg； 

3、通过翼型的改进，提高了叶片的转速，由普通的15rpm提高到17rpm，降低了直驱式发电机的体积和重量，减少生产成本； 

4、新型叶片叶尖采用柔性设计，达到进一步降低叶片载荷的目的。 

附图说明

图1为本实用新型压力面结构示意图 

图2为图1中A-A截面结构示意图 

图3为本实用型最大弦长示意图 

图4为本实用新型最大预弯示意图 

图中标号为： 

1-碳纤维主梁    2-腹板 

具体实施方式

下面对结合附图对本实用新型的较佳实施例作详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。 

如图1所示是一种2.0MW高转速加长直驱式风力发电机叶片的半面壳体，所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成。在叶片壳体中间铺放高模量的玻璃纤维主梁1，主梁两侧用PVC泡沫铺平，之后用玻璃纤维布覆盖整个叶片壳体后，利用真空灌注树脂制成半个叶片。待叶片在模具内 预固化完成后，将预制成型的腹板2用胶黏剂分别固定在SS(suction side译为吸力面)面叶片壳体的玻璃纤维主梁1上，并将PS(pressure side译为压力面)面叶片壳体翻转合在SS面上，使腹板2的两端固定在PS/SS面的玻璃纤维主梁1上，如图2所示。如图3所示，本实用新型叶片的最大弦长为3.5米，如图4所示，本实用新型叶片的最大预弯为3米。 

本实用新型所述叶片的性能及技术指标如下： 

叶片长度：46.5m；叶片重量：9000(+150/-100)Kg；