[其他]一种风力发动机的限速保护方法

说明书

本发明是与风力发动机用风轮摆动限速的方法有关。

采用风能作为动力的风力发动机，由于风速的不稳定性，风力发动机必须有可靠的安全保护系统，以便在风速很高时，使风力发动机降低转速或停止运转，保护风力机。

为了降低风力机转速或停止其运转，广泛采用了风轮摆动、浆叶偏转，空气制动和机械刹车等方法。本发明是对现有风轮摆动法的改进。

现有的风轮摆动法有两种：侧偏转风轮和向上偏转。主要技术是在风速超过规定速度时，风轮整个转动，偏离风向。即在风轮侧偏法中风轮旋转轴线在水平面绕垂直轴转动;在风轮向上偏转法中，是使风轮旋转轴线在铅垂面内绕水平轴转动，但是这两种方法有一些缺点和局限性：

侧偏转风轮时，限速不稳定，同时，由于风轮旋转轴在水平面内摆动，始终与风向处于同一平面内，当风轮偏转至某一角度时，由于风向的变化，可能使风轮正面迎风，从而造成风轮的突然加速运转，容易损坏叶片。因此这种方式往往用于大型低速的风力机中。

向上偏转风轮，因为风轮转轴与风向垂直，故保护可靠。但在机头上仰限速后，当风速变小，特别是突然变小，机头向下回转时，冲击性很大，容易损坏机件。同时风机上仰，动作幅度大，运动空间大，所以这种方式往往只用于小型风力发动机。

本发明的目的是提供一种风轮摆动以限制风轮转速的方法，改变以往限速不稳定，摆动不平稳的问题。

本发明提供的限制风轮转速的方法，是在风速超过限定值时，风轮在偏转机构的作用下，偏离正面迎风向。而这种偏离是通过将风力发动机和偏转机构安置于一倾斜平面上，在偏离时，风轮的旋转轴始终在一倾斜平面内，绕垂直于倾斜平面的轴转动，风轮则沿着斜面侧仰，偏离正风向。

本发明提供的方法，不仅可使风轮偏转正风面，减小了风轮迎风面积，降低了转速。而且当风轮斜仰偏至某一位置时，不论风向如何改变，由于斜面存在，风轮与风向成一定倾角，不会造成正面迎风、保护失误的状态。同时偏转是在斜面上进行，动作平稳幅度小，运动的空间也小，因此适用于小型和较大的风力机。

附图说明：

本发明的实施例下面将通过附图和附图中的符号加以进一步的描述。

图1（A）、（B）表示按本发明的方法安置的风力发动机和偏转机构。

图2（A）、（B）、（C）表示在不同的风速下的三种偏转情况。

实施例说明：

图1中，电机（2）连及叶轮（1）安装在平板（3）上，平板（3）通过垂直于平板的轴（5），及轴承（6）与机头座（7）的斜面连结，安置于斜面上。倾斜的平板（3）连同电机（2）叶轮（1）可以绕垂直于斜面的斜轴（5）的轴线在斜面上转动。斜轴（5）与电机轴线在倾斜平面上的投影有一偏心距∑。以使风轮在风的正压力作用下，相对斜轴产生一偏转力矩。而使风力机回偏转，偏转至某一位置时的建立平衡以及风力机开始偏转时的风速的大小，是由与倾斜平板（3）连结的销轴（4）、连杆（8）、以及可压缩弹簧（10）且在固定在机头座上的导向套（11）里往复运动的导杆（9）组成的偏心压力机构及重力加力机构组成。在风速大于规定值时，风轮的偏转力矩与偏心压力机构和重力产生的力矩的合力矩，使风轮偏转，离开正面迎风向，偏转的极限位置是使风轮基本顺风，此时风轮旋转轴与正面迎风时的旋转轴间的夹角为90°。同时设计斜面与水平面的夹角在偏转极限位置时，风向突然改变使风轮迎风，但由于有这个角度的存在，风轮转速不会超过规定数值。