[发明专利]可折叠的叶片风力涡轮机

说明书

提供了一种风力涡轮机。涡轮机包括支撑装置，具有旋转轴；发电机；多个叶片，相对于所述旋转轴而可旋转地安装在所述支撑装置上，五个叶片能够在基本上平行于所述旋转轴的收缩位置和基本上垂直于所述旋转轴的完全展开位置之间移动；所述叶片连接到所述发电机，使得所述叶片在风力所诱导的方向上的旋转导致所述发电机发电，以及对所述发电机的供电使所述叶片旋转；以及控制器，连接到所述发电机，用于传递电流到所述发电机，所述电流足以使所述叶片从所述收缩位置朝所述完全展开位置移动，且所述电流不足以使所述叶片一直移动到所述完全展开位置。

本申请为申请号201480074486.1、申请日2014年12月3日、发明名称“可折叠的叶片风力涡轮机”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年12月3日提交的美国专利申请61/911000名称为可折叠的叶片风力涡轮机的优先权。本申请还涉及2009年8月21日提交的美国专利申请12/461716和2009年8月17日提交的美国专利申请12/461575。前述申请的内容因此将其全部内容整体并入本文。

技术领域

本文描述的各种实施例通常涉及风力涡轮叶片的展开和收缩。更具体地，本文描述的各种实施例涉及使用电诱导的旋转和风力诱导的旋转的组合的风力涡轮机叶片的收缩和展开。

背景技术

现代，风力驱动的发电机诞生于1970年代晚期。直到1970年代早期，风能满足小的机会市场，该机会市场供应用于磨谷物和泵水的机械能以及用于乡村电池充电的电力。除电池充电器和具有较大的电力产生的机器的少有实验外，1850年和甚至1950年的风力站与它们所源自的原始装置区别很小。截止2008年7月，风能提供大约1％的总的美国电力生成。具有多达30个叶片的较小设计对于农业中的灌溉是常见的。

大多数现代风力涡轮机典型地具有安装在60-80米塔顶上的具有10-80米直径的3-叶片的转子。2006年在美国安装的普通涡轮机能够产生大约1.6兆瓦的电力。涡轮机电力输出通过当叶片围绕转子毂旋转时使叶片围绕它们的长轴旋转以改变相对于相对风力的冲角(倾伏角)来控制。涡轮机通过使吊舱围绕塔旋转(偏转)来指向风中。涡轮机典型地采用30-150个机器的阵列(场)来安装。(用于叶片倾伏角的)倾伏角控制器调节电力输出和转子速度以防止对结构组件过载-在非常强的风力条件期间。通常地，涡轮机将在大约5.36米/秒的风中开始产生电力以及在大约12.52-13.51米/秒(每小时28-30英里)达到最大电力输出。涡轮机将使叶片倾斜或使叶片与水面平行以停止电力产生和以大约22.35米/秒(每小时50英里)的旋转。

已经做出努力提供以下机制：是叶片从打开的展开位置过渡到闭合的收缩位置(收拢)，在所述打开的展开位置中，叶片基本上平行于桅杆以及径向围绕旋转毂，在所述闭合的收缩位置中叶片通常采用紧密的群集来垂直于桅杆。这允许在高的风力环境中降低表面积，以及允许存储和易于运输。合并到本文中的美国专利申请12/461716和12/461575均公开用于打开和闭合叶片的设计。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种风力涡轮机。该涡轮机包括支撑装置，具有旋转轴；发电机；多个叶片，相对于所述旋转轴而可旋转地安装在所述支撑装置上，所述叶片能够在基本上平行于所述旋转轴的收缩位置和基本上垂直于所述旋转轴的完全展开位置之间移动；所述叶片连接到所述发电机，使得所述叶片在风力所诱导的方向上的旋转导致所述发电机发电，以及对所述发电机的供电使所述叶片旋转；以及控制器，连接到所述发电机，用于传递电流到所述发电机，所述电流足以使所述叶片从所述收缩位置朝所述完全展开位置移动，且所述电流不足以使所述叶片一直移动到所述完全展开位置。所述电流诱导所述叶片在风力所诱导的方向上旋转，所述旋转形成离心力，所述离心力使所述叶片从所述收缩位置朝所述完全展开位置移动。当所述叶片从所述收缩位置移动时，所述叶片具有增加的暴露于环境风力的部位以接收来自环境风力的额外的旋转力，以及所述额外的旋转力单独或与所述电流组合足以使所述叶片移动到所述完全展开位置中。

附图说明