风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机，包括：塔架；至少一个叶轮部，其设置在塔架上端，至少一个叶轮部包括风叶主轴以及叶片；导风罩，其为一中空筒体，塔架竖直设置在中空筒体的空腔内；多个导风窗，其均匀成列设置在导风罩的侧壁上；帽体，其罩设在导风罩的上端开口处；第一驱动装置，其驱动多个导风窗的启闭；第二驱动装置，其驱动三角形板体分别以其轴线为圆心旋转；风力风向测量仪，其设置在帽体上；以及控制装置。本发明专利技术提供的风力发电机结构简单，使用安全，维护方便，性能安全可靠。本发明专利技术还公开了一种风力发电机的控制方法，该方法能够有效控制风力发电机的安全运行，在保护风力发电机安全的基础上充分利用风能发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电
更具体地说，本专利技术涉及一种风力发电机。
技术介绍
近年来，从环境的保护的观点出发，利用风力的风力发电装置受到注目。风力发电装置通常具有将多个叶片安装于轮毂的转子。转子搭载于机舱，该机舱位于在陆地上或海洋上竖立设置的塔架上。在这种风力发电机中，叶片接受到风而转子旋转，转子的旋转向收纳在机舱内的发电机传递，在发电机中生成电力。风力发电的特点1)可再生的洁净能源风力发电是一种可再生的洁净能源，不消耗化石资源也不污染环境，这是火力发电所无法比拟的优点；2)建设周期短一个十兆瓦级的风电场建设期不到一年；3)装机规模灵活可根据资金情况决定一次装机规模，有一台资金就可以安装一台投产一台；4)可靠性高把现代高科技应用于风力发电机组使其发电可靠性大大提高，中、大型风力发电机组可靠性从80年代的50％提高到了98％，高于火力发电且机组寿命可达20年；5)造价低从国外建成的风电场看，单位千瓦造价和单位千瓦时电价都低于火力发电，和常规能源发电相比具有竞争力。我国由于中大型风力发电机组全部从国外引进，造价和电价相对比火力发电高，但随着大中型风力发电机组实现国产化、产业化，在不久的将来风力发电的造价和电价都将低于火力发电；6)运行维护简单现代中大型风力发电机的自动化水平很高，完全可以在无人职守的情况下正常工作，只需定期进行必要的维护，不存在火力发电的大修问题；7)实际占地面积小发电机组与监控、变电等建筑仅占火电厂1％的土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用；8)发电方式多样化风力发电既可并网运行，也可以和其他能源如柴油发电、太阳能发电、水利发电机组形成互补系统，还可以独立运行，因此对于解决边远地区的用电问题提供了现实可行性；9)单机容量小由于风能密度低决定了单台风力发电机组容量不可能很大，与现在的火力发电机组和核电机组无法相比。另外风况是不稳定的，有时无风有时又有破坏性的大风，这都是风力发电必须解决的实际问题。目前，风电机组自动变桨系统大体可分为三种，即液压变桨系统、电动变桨系统和离心式被动变桨系统，其中液压变桨系统因其易漏油，控制器昂贵，液压油受温度影响大，需要定期换油和过滤器等诸多缺陷，目前市场中已经很少使用，电动变桨系统与液压变桨系统相比具有一定优点，目前占据主要市场，但因其造价太高，过于复杂，对元器件要求极为苛刻，而且怕雷电，需要经常维护等，所以它也不是完美的方案，之所以占据主要市场也是风电行业无奈之举，而离心式被动变桨系统因其自身构造原因，只能用在中小型风电机中，且表现不太理想。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种风力发电机，其较现有风力发电机结构简单，使用安全，维护方便，性能安全可靠；本专利技术还有一个目的是提供一种风力发电机的控制方法，该方法能够根据风力和风向有效控制风力发电机的安全运行，在保护风力发电机安全的基础上充分利用风能发电。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种风力发电机，包括：塔架；至少一个叶轮部，其设置在所述塔架上端，所述至少一个叶轮部包括风叶主轴，风叶主轴与所述塔架同轴；以及叶片，其环绕设置在所述风叶主轴上，以带动风叶主轴旋转；导风罩，其为一中空筒体，所述塔架竖直设置在所述中空筒体的空腔内，所述塔架的高度低于所述导风罩的高度的1/2，且所述中空筒体的内侧壁与所述叶片的边沿不接触；多个导风窗，其均匀成列设置在所述导风罩的侧壁上，所述多个导风窗的上端边沿与所述导风罩的侧壁枢接，且每一列导风窗同步启闭，所述多个导风窗开启时与所述导风罩的侧壁的夹角为小于等于90度；帽体，其罩设在所述导风罩的上端开口处，所述帽体的纵剖面为一等腰三角形，且所述帽体由多个尖端朝向帽体的顶部设置的三角形板体拼接而成，所述多个三角形板体可分别以其轴线为圆心旋转，旋转的角度小于等于90度；第一驱动装置，其驱动所述多个导风窗的启闭；第二驱动装置，其驱动所述多个三角形板体分别以其轴线为圆心旋转；风力风向测量仪，其设置在所述帽体上；以及控制装置，其与所述风力风向测量仪、第一驱动装置和第二驱动装置电连接。优选的是，其中，所述至少一个叶轮部为两个，其自上向下同轴排列设置在所述塔架上，且靠近上方的叶轮部的直径小于靠近下方的叶轮部的直径的1/2。优选的是，其中，还包括：发电机组，其设置在所述塔架内。优选的是，其中，所述第一驱动装置还包括：卷轴，其设置在成列设置的导风窗的正上方，且固定在所述导风罩的内侧壁上；第一驱动电机，其驱动一对卷轴中一个卷轴旋转；第一钢丝绳，其一端固定在卷轴上，另一端固定在位于其正下方的第一扇导风窗的窗体中部；以及第二钢丝绳，其自上向下依次贯穿设置在成列设置的导风窗的下端边沿上。优选的是，其中，还包括：锁紧装置，其包括多个永磁体，多个永磁体分别设置在靠近地面的导风窗的下窗框上；且与锁紧装置配合锁紧的导风窗的下边框为铁质。优选的是，其中，第二驱动装置还包括：第二驱动电机，其设置在所述帽体的顶部的正下方；齿轮，其水平设置在所述帽体的顶部的正下方，且所述第二驱动电机驱动所述主动轮旋转；以及螺杆，其自三角形板体的尖端沿轴线设置在所述多个三角形板体内，螺杆的上端与所述齿轮啮合设置。优选的是，其中，所述叶片设置为弧形结构，使得所述叶轮呈凹槽状，且凹槽状的开口朝向所述帽体。优选的是，其中，所述导风罩的横切面为正多边形，且所述导风罩的横切面的面积自上向下逐渐增大。优选的是，其中，设置在距离地面最近的导风窗的下边框高于或者等于所述塔架的高度。一种风力发电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在控制装置内预设风力阈值为第一阈值为4级风和第二阈值为7级风；步骤二、控制装置实时检测风力风向测量仪的检测数据，当风力小于等于第一阈值时，启动第一驱动电机将导风窗打开的角度为小于50度，且根据风向调整正对来风方向的多列导风窗打开，其他方向的导风窗关闭，同时所述帽体的所述多个三角形板体不发生旋转；当风力大于第一阈值且小于等于第二阈值时，启动第一驱动电机调整导风窗打开的角度为小于等于70度，且根据风向调整正对来风方向的多列导风窗打开，其他方向的导风窗关闭，同时控制第二驱动电机将所述多个三角形板体的旋转角度调整为小于45度；当风力大于第二阈值时，启动第一驱动电机调整将所有导风窗全部打开，且调整导风窗打开的角度为90度，同时控制第二驱动电机将所述多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机，其特征在于，包括：塔架；至少一个叶轮部，其设置在所述塔架上端，所述至少一个叶轮部包括风叶主轴，风叶主轴与所述塔架同轴；以及叶片，其环绕设置在所述风叶主轴上，以带动风叶主轴旋转；导风罩，其为一中空筒体，所述塔架竖直设置在所述中空筒体的空腔内，所述塔架的高度低于所述导风罩的高度的1/2，且所述中空筒体的内侧壁与所述叶片的边沿不接触；多个导风窗，其均匀成列设置在所述导风罩的侧壁上，所述多个导风窗的上端边沿与所述导风罩的侧壁枢接，且每一列导风窗同步启闭，所述多个导风窗开启时与所述导风罩的侧壁的夹角为小于等于90度；帽体，其罩设在所述导风罩的上端开口处，所述帽体的纵剖面为一等腰三角形，且所述帽体由多个尖端朝向帽体的顶部设置的三角形板体拼接而成，所述多个三角形板体可分别以其轴线为圆心旋转，旋转的角度小于等于90度；第一驱动装置，其驱动所述多个导风窗的启闭；第二驱动装置，其驱动所述多个三角形板体分别以其轴线为圆心旋转；风力风向测量仪，其设置在所述帽体上；以及控制装置，其与所述风力风向测量仪、第一驱动装置和第二驱动装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机，其特征在于，包括：
塔架；
至少一个叶轮部，其设置在所述塔架上端，所述至少一个叶轮部包括风叶主轴，风叶
主轴与所述塔架同轴；以及叶片，其环绕设置在所述风叶主轴上，以带动风叶主轴旋转；
导风罩，其为一中空筒体，所述塔架竖直设置在所述中空筒体的空腔内，所述塔架的
高度低于所述导风罩的高度的1/2，且所述中空筒体的内侧壁与所述叶片的边沿不接触；
多个导风窗，其均匀成列设置在所述导风罩的侧壁上，所述多个导风窗的上端边沿与
所述导风罩的侧壁枢接，且每一列导风窗同步启闭，所述多个导风窗开启时与所述导风罩
的侧壁的夹角为小于等于90度；
帽体，其罩设在所述导风罩的上端开口处，所述帽体的纵剖面为一等腰三角形，且所
述帽体由多个尖端朝向帽体的顶部设置的三角形板体拼接而成，所述多个三角形板体可分
别以其轴线为圆心旋转，旋转的角度小于等于90度；
第一驱动装置，其驱动所述多个导风窗的启闭；
第二驱动装置，其驱动所述多个三角形板体分别以其轴线为圆心旋转；
风力风向测量仪，其设置在所述帽体上；以及
控制装置，其与所述风力风向测量仪、第一驱动装置和第二驱动装置电连接。
2.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述至少一个叶轮部为两个，其
自上向下同轴排列设置在所述塔架上，且靠近上方的叶轮部的直径小于靠近下方的叶轮部
的直径的1/2。
3.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，还包括：
发电机组，其设置在所述塔架内。
4.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述第一驱动装置还包括：
卷轴，其设置在成列设置的导风窗的正上方，且固定在所述导风罩的内侧壁上；
第一驱动电机，其驱动一对卷轴中一个卷轴旋转；
第一钢丝绳，其一端固定在卷轴上，另一端固定在位于其正下方的第一扇导风窗的窗
体中部；以及
第二钢丝绳，其自上向下依次贯穿设置在成列设置的导风窗的下端边沿上。
5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家兴，
申请(专利权)人：南安普敦咨询服务有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35