变桨距装置的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  2

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专利名称:变桨距装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种用于风力发电机的变桨距装置。
背景技术
就风力发电而言,其产业优势及前景不用一一赘述,我国是一个风资源十分丰富的国家,各地风资源状况良莠不齐风速昼夜变化、季节性变化都相当强。就现有的装备总体技术水平来看,绝大部分风力发电机的额定风速都在14~16m/s之间,一般起动风速在3.5m/s左右,切出风速为24m/s,实际上风能利用系数为0.4左右,也就是说有60%的风资源由于技术及装备水平问题而白白地流失了。
正是由于上述原因,从风电产业形成那一天起,人们就开始了对无限提高风资源利用率的不断探索,例如,为风力发电设计相适应的齿轮箱、发电机和精练设计偏航系统等等。风力资源是一个变数和量纲无常的资源,就风力发电而言,风电设备只有最大限度地配适风资源的物理特性,因地制宜,量体裁衣才能最大地捕捉利用风资源,将利用率提高到一个更高的层面,从而达到更好的经济效益。
风力发电是由风轮提供动力带动发电机来完成发电的,那么风轮提供的力矩、扭矩的大小与发电量的多少有着密不可分的关系。而目前使用的风力发电机大部分都采用定桨距风轮桨叶按照一个固定的或者说是额定的角度安装在轮毂上,3m/s发一个电量,20m/s又发另外一个电量,这显然很被动,而且很不经济。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提出一种随风力大小能改变桨叶的角度的变桨距装置。
本实用新型所提供的技术方案是一种变桨距装置,包括有桨叶、轮毂,桨叶连接在轮毂上,该装置还包括有主动轮、电机,电机与主动轮连接;所述桨叶根部穿过轮毂,且其根部设有从动轮,该从动轮与主动轮连接。
进一步地,该装置还包括有变速箱,该变速箱与电机、主动轮连接。
进一步地,所述轮毂上设有轴套,桨叶通过轴套与轮毂连接。
本实用新型有如下优点可以根据风力大小,改变桨叶与风向之间的角度,从而提高风力发电机的效率;结构简单,使用方便,可降低该行业的价格门槛,提高我国风电的资金利用率,减小风电投资的风险,缩短资本回收期限。


图1为本实用新型的结构示意图。
其中1主动齿轮2从动齿轮3轮毂4桨叶5电机6变速箱 7轴套
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式

如图1所示的一种用于风力发电机的变桨距装置,包括有桨叶4、轮毂3,轮毂3上设有轴套7,桨叶4通过轴套7与轮毂3连接,该装置还包括有主动齿轮1、电机5、变速箱6,变速箱6连接在电机5与主动齿轮1之间,电机5通过变速箱6控制主动齿轮1的转动;桨叶4根部穿过轮毂3,且其根部设有从动齿轮2,该从动齿轮2与主动齿轮1啮合连接。
从风轮的转矩稳定、动态载荷、气动效率、结构振动和轮毂3的简繁程度上考虑,图1所示的装置采用三个桨叶4,它们根部穿过轮毂3,且其根端上的从动齿轮2与主动齿轮1啮合,即从动齿轮2与主动齿轮1的轴向垂直,而轮毂3上的轴套7固定桨叶4;电机5启动后,通过变速箱6带动主动齿轮1转动,与主动齿轮1相啮合的三个从动齿轮2相应被动转动一定角度。
其中,桨叶4的转动也可采用曲柄、液压、电动液压混合以及凹凸轮等常规方式进行传动,还有根据本原理可派生出多种方式的动力连接。
根据风向变化情况,启动电机5改变桨叶4与风向之间的迎角变化,使翼型升力增大或减小,从而得到风轮功率输出达到希望的范围。现有风力发电机70%~80%的运行时间在零至额定功率之间这段范围内桨距处于非最佳状态,使用变桨距装置时当来流速度和功率在目前桨距的工作状态下低于额定扭矩和功率时,通过桨叶4与轮毂3之间的转动加大迎角来提高功率输出;反之,当来流风速增大超出额定功率以后(即失速点),变桨装置转动减小迎角(桨距角)来减小功率,同样使风机回到最佳作业状态。另外,当迎角为90度时桨叶是顺桨位置,风速转速下降,可迅速进入电机机械刹车的力矩范围,风机可以进行安全刹车。
权利要求1.一种变桨距装置,包括有桨叶、轮毂,桨叶连接在轮毂上,其特征在于该装置还包括有主动轮、电机,电机与主动轮连接;所述桨叶根部穿过轮毂,且其根部设有从动轮,该从动轮与主动轮连接。
2.根据权利要求1所述的变桨距装置,其特征在于该装置还包括有变速箱,该变速箱与电机、主动轮连接。
3.根据权利要求1所述的变桨距装置,其特征在于所述轮毂上设有轴套,桨叶通过轴套与轮毂连接。
专利摘要本实用新型涉及一种变桨距装置,包括有桨叶、轮毂,桨叶连接在轮毂上,该装置还包括有主动轮、电机,电机与主动轮连接;所述桨叶根部伸入轮毂,且其根部设有从动轮,该从动轮与主动轮连接。本实用新型可以根据风力大小,改变桨叶与风向之间的角度,从而提高风力发电机的效率;结构简单,使用方便,可降低该行业的价格门槛,提高我国风电的资金利用率,减小风电投资的风险,缩短资本回收期限。
文档编号F03D11/00GK2740799SQ20052010743
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者王友 申请人:王友

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