[发明专利]一种多叶片风力发电机

摘要

本发明提供的一种多叶片风力发电机是在已有的风力发电机基础上改进的，采用下风式结构。用多组转子叶片，叶片固定杆倾斜安置，每组转子叶片有五块瓦楞式叶片构成，每组转子叶片的初始位置与低速轴平行的风向线之间的夹角为115o，多组转子叶片起到了尾舵的作用，能自动定风向；外面的四组叶片分别会随风而顺，第一组转子叶片始终做功，既能充分利用不同级别的风能，又不会风大飞车，从而去掉了偏航电机。多组转子叶片的瓦楞式叶片均是由玻璃纤维增强塑料制作的，每个瓦楞式叶片的两个边缘的瓦楞的高度要比其它的瓦楞高，从而使整个瓦楞式叶片能兜住风，提高了风能的利用率，风能的利用率提高到80%以上。提高了发电效率，可以在风速为2‑30 m/s范围内发电。

主权项

1.一种多叶片风力发电机，该发电机是下风式风力发电机，所述的下风式风力发电机是指机舱的头迎风时转子叶片位于机舱的尾部；其包括转子叶片(2)、低速轴(3)、增速器(4)、高速轴(5)、发电机(6)、电子控制器(7)均安装在机舱(1)中，低速轴(3)与增速器(4)、高速轴(5)和发电机(6)顺次连接，电子控制器(7)包含一台计算机，不断监控风力发电机的状态，出现故障时，电子控制器(7)可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作管理员处理，塔架(8)对机舱(1)连同安装的设备进行支撑，塔架(8)的顶端固定有转盘(16)，使机舱(1)可随着风向转动，其特征在于，还包括圆形的叶片固定盘(9)、叶片固定杆(10)、轴承(11)、轴承固定板(12)，所述的转子叶片(2)的数量为2n，n≥3，为整数，每组转子叶片(2)有五块瓦楞式叶片；所述的圆形的叶片固定盘（9）的中心孔与低速轴（3）的一端通过键（17）连接；圆形的叶片固定盘（9）自表面均布向内钻有倾斜的螺纹孔且螺纹孔深度相等，叶片固定杆(10)一端均置于该倾斜的螺纹孔内通过螺纹配合，把叶片固定杆(10)安装在圆形的叶片固定盘(9)上，再用垫圈和螺母紧固；叶片固定杆(10)的长度相等，叶片固定杆(10)的轴线均在同一平面上，且相邻两根叶片固定杆(10)之间的夹角相等；叶片固定杆(10)的数量为2n，n≥3，为整数；每根叶片固定杆（10）上安装一组转子叶片（2），每组转子叶片（2）的五块瓦楞式叶片，自外向内为第一叶片（201），第二叶片（202），第三叶片（203），第四叶片（204），第五叶片（205），它们的宽度相等，长度逐渐缩短，第一叶片（201），第二叶片（202），第三叶片（203），第四叶片（204），第五叶片（205）的长度的比例为3：2.5：2：1.5：1；瓦楞式叶片均是由玻璃纤维增强塑料制作的，具有相同的瓦楞结构，每个瓦楞式叶片的两个边缘的瓦楞的高度要比同样叶片上其它位置的瓦楞的高度要高；把第一叶片至第五叶片分别截成长度不等的相互成对的长叶片和短叶片，各个长叶片和短叶片的长度比例均为3：1；然后把第一叶片至第五叶片的短叶片和长叶片成对分别置于两个轴承（11）的两边，每个轴承（11）的内圆壁均与固定杆（10）通过螺纹连接，再用垫圈和螺母紧固；轴承固定板（12）是两块中部均为半圆板，两边是矩形板的一体化的组合件，半圆板的半径与轴承（11）的外圆的半径相等且包围轴承（11），其两边的矩形板分别通过孔，用螺钉和螺母固定在与长叶片和短叶片分别连接的叶片纵向加强筋板（15）上，这样用轴承固定板（12）把长叶片和短叶片连接成一体，并将轴承（11）紧固；叶片纵向加强筋板（15）是一个横截面为三角形的柱体，所述的三角形与长叶片和短叶片的瓦楞吻合，再用螺纹和螺母把叶片纵向加强筋板（15）和长叶片和短叶片连接固定；每组转子叶片（2）的初始位置与低速轴（3）平行的风向线之间的夹角为115o；两个扭转弹簧为一组分别放置在第一叶片（201）至第五叶片（205）的2个轴承（11）的外面，两个扭转弹簧的短撇分别固接在叶片固定杆（10）上，两个扭转弹簧的长撇分别置于叶片纵向加强筋板（15）对应的长叶片上面，第一叶片（201）至第五叶片（205）的五组扭转弹簧的扭力逐渐增大，第一叶片（201）的两个扭转弹簧使其在2‑6m/s的风速下工作，第二叶片（202）的两个扭转弹簧使其在7‑11m/s的风速下工作，第三叶片（203）的两个扭转弹簧使其在12‑18m/s的风速下工作，第四叶片（204）的两个扭转弹簧使其在19‑24m/s的风速下工作，第五叶片（205）的两个扭转弹簧使其在25‑30m/s的风速下工作；前四块叶片在超过各自的工作的风速范围时，对应的两个扭转弹簧的扭力会分别使第一叶片（201）至第四叶片（204）先后随风而顺，使得每个叶片与所述的风向线间的夹角逐渐增大，最后为180o；而第五叶片（205）的扭转弹簧的扭力使得第五叶片与所述的风向线间的最大夹角为140o；同时，扭转弹簧也会使第一叶片（201）至第五叶片（205）均能在风速降低时分别恢复到原来的状态；在短叶片的上面固定安装配重板，该配重板形状与短叶片一样，安装上配重板后的短叶片均分别与其对应的长叶片的重量相等；转子叶片（2）在风的推动下与叶片固定杆（10）一起转动，带动叶片固定盘(9)和低速轴(3)一起转动，通过增速器(4)增速后，高速轴(5)带动发电机(6)发电。