[发明专利]H型垂直轴风力发电系统变桨距角结构及控制方法

权利要求书

1.一种H型垂直轴风力发电系统变桨距角结构，包括有中心立柱（1）、安装在中心立柱（1）下部的发电机（2）、底座（3）、及安装在底座（3）中的制动装置（4）、数据采集和控制模块（5）、及耗能电阻（6），其特征在于中心立柱（1）的中部安装有交叉形的上固定连接杆（7'、7''、7'''）和下固定连接杆（8'、8''、8'''），在上固定连接杆（7'、7''、7'''）的各端点上分别安装有轴承（12'、12''、12'''、12''''、12'''''、12''''''），各轴承分别与相对应的垂直安装的转轴（11'、11''、11'''、11''''、11'''''、11''''''）相配合，每根转轴上分别安装有相对应的风机叶片（9'、9''、9'''、9''''、9'''''、9''''''），在每根转轴的下部分别与安装在下连接杆（8'、8''、8'''）上的步进电机（13'、13''、13'''、13''''、13'''''、13''''''）的转轴相联接，在每个风机叶片上分别安装有位置传感器（14'、14''、14'''、14''''、14'''''、14''''''）；在中心立柱1的顶端安装有风向风速传感器（15）。

2.根据权利要求1所述的H型垂直轴风力发电系统变桨矩角结构的控制方法，其特征在于控制步骤是：

步骤一、设定上风向的迎风面积最大的叶片的位置角                                                为，桨距角为，切入风速2~3米/秒，切出风速20~25米/秒，初始定时时间为0.1~0.5秒，关闭制动装置4； 

步骤二、通过数据采集和控制模块5定时采集风向、风速信号和风机叶片位置信号； 

步骤三、判断风速是否超出设定的切出风速，是，停止程序，打开制动装置，接入耗能电阻6；

步骤四、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，控制迎风面积最大的叶片对应的步进电机13使桨距角从变为，执行步骤十，否，执行步骤五；

步骤五、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，桨距角保持为不变，执行步骤十，否，执行步骤六；

步骤六、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，控制迎风面积最大的叶片对应的步进电机13使桨距角从变为，执行步骤十，否，执行步骤七； 

步骤七、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，控制迎风面积最大的叶片对应的步进电机13使桨距角从变为，执行步骤十，否，执行步骤八；

步骤八、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，桨距角保持为不变，执行步骤十，否，执行步骤九；

步骤九、判断迎风面积最大的叶片的位置角是否小于，是，控制迎风面积最大的叶片对应的步进电机13使桨距角从变为，执行步骤十，否，位置角减，返回步骤二；

步骤十、计算其它叶片的位置角，确定其桨距角；

步骤十一、判断风速是否超过设定的切入风速，是，返回步骤二，否，停止程序。