[发明专利]一种可提高风能截面利用率的风车

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，特别是指一种可提高风能截面利用率的风车，包括有发电机和发电机的做功主轴上连接有的若干个公转力臂。所述公转力臂上沿其长度方向依次固定有若干个行星轮，所述行星轮包括有壳体和叶片，且各行星轮均连接有底座和摆动轴。所述底座固定于公转力臂上，所述摆动轴呈L型，摆动轴一端由固定于底座内的摆动电机驱动，摆动轴另一端连接至所述壳体，且壳体相对摆动轴自转。壳体上连接有若干所述叶片，当行星轮的各叶片转动时，叶片形成的旋转平面为旋翼面，公转力臂通过行星轮的旋翼面可增加其在单位风能截面内的有效捕风区的面积，从而进一步的提高风能截面的利用率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是指一种可提高风能截面利用率的风车。

背景技术

在能源短缺和环境趋向恶化的今天，风能作为一种可再生清洁能源，日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发前景，近20年来风电技术有了巨大的进步，风力发电技术已经愈加成熟，风力发电控制技术也更加完善，总之风力发电前景广阔，我国对风力发电的研究也会更加深入。

利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将风车旋转的速度提升，来促使发电机发电，此为风力发电机组的发电原理。如附图1所示，传统的风车在风车叶片旋转时对于风能的截面一般只利用到风车叶片相对转动方向前后两个位置的区域(即有效捕风区)，而相当一部分的风可直接从相邻两风车叶片之间的间隙(即无效区)直接的穿过，致使风车的风能截面利用率偏低，而若需提高风能截面利用率，最直接的可通过增加风车叶末端的宽度，然而风车叶片末端设计过宽反而会影响气流通过风车叶片旋转平面不符合气动布局，即过宽的叶片可能对气流形成阻挡，导致风能转换率不升反降不利于风能的吸收，因此无法通过增加风车叶片末端宽度以进一步的提高风能截面的利用率。

发明内容

本发明提供一种可提高风能截面利用率的风车，以克服现有风力发电的风车风能截面利用率偏低的问题。

本发明采用如下技术方案：一种可提高风能截面利用率的风车，包括有连接至发电机的做功主轴上的若干个公转力臂，其特征在于：所述公转力臂上沿其长度方向依次固定有若干个行星轮，所述行星轮包括有壳体和叶片，且各行星轮均连接有底座和摆动轴；所述底座固定于公转力臂上，所述摆动轴呈L型，摆动轴一端由固定于底座内的摆动电机驱动，摆动轴另一端连接至所述壳体，且壳体相对摆动轴自转，壳体上连接有若干所述叶片。

作为进一步的改进，所述行星轮的叶片转动时形成的旋转平面为旋翼面，且行星轮的叶片迎角与旋翼面的迎角相反。

作为进一步的改进，所述行星轮的叶片转动时形成的旋转平面为旋翼面，所述公转力臂各行星轮的旋翼面迎角由做功主轴一端向另一端逐渐变大，并且公转力臂上各行星轮的叶片的迎角由做功主轴一端向另一端逐渐变大。

作为进一步的改进，所述行星轮的叶片转动时形成的旋转平面为旋翼面，所述公转力臂各行星轮的旋翼面直径由做功主轴一端向另一端逐渐变大。

作为进一步的改进，所述公转力臂上的各行星轮上的叶片数量由发电机向一端向另一端依次减少，所述公转力臂上的各行星轮上的叶片的宽度由发电机一端向另一端逐渐缩窄。

作为进一步的改进，所述迎面调节器底部内固定有轴承，所述摆动轴相对底座的另一端与所述轴承固定连接。

作为进一步的改进，所述叶片可转动的连接于所述壳体，所述迎面调节器包括调节电机、驱动齿轮和伞齿轮，所述调节电机固定于壳体内，且所述驱动齿轮固定连接至调节电机的输出轴，各所述叶片穿装于壳体内后均固定连接有所述伞齿轮，且各伞齿轮均与驱动齿轮啮合连接。