本申请公开了一种风轮装置及具有该风轮装置的风力发电机，包括桨毂组件、桨叶组件和控制组件，桨毂组件包括桨毂套、锥形桨毂套和支撑环；桨叶组件包括多个设置在支撑环所在平面的固定桨叶和活动桨叶，固定桨叶和活动桨叶数量根据实际情况确定，增加数量可增加风轮装置单位面积对风能的利用率，在发电功率一定的情况下，便于减小风轮的回转直径；固定桨叶设置在支撑环与锥形桨毂套之间，增强了装置的强度，也吸收了心部的风能；活动桨叶安装在支撑环的外部，与支撑环转动连接，通过控制组件根据迎风面风速大小对活动桨叶进行变桨，从而调整风轮装置的转速，在风速较大时，减小风轮装置的受风角度，使风轮装置转速趋稳，保证风轮装置运转平稳。
【技术实现步骤摘要】
风轮装置及具有该风轮装置的风力发电机
本技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风轮装置及具有该风轮装置的风力发电机。
技术介绍
该风力发电机用风轮装置是一种利用风能资源，直接驱动风轮旋转，将风能转化为机械能的关键部件，该风轮装置由桨毂单元、桨叶单元和蓄能单元等三个单元组成。以上部件相互配合，利用风力资源，转换成机械能的动力装置。目前市场上大中型风力发电机使用的风轮回转直径较大，3片桨叶使用最多，随着发电机功率的增加，单根桨叶长度由30多米延长到70多米，使其在制造、运输和安装极不方便，虽然风轮的回转直径较大，但是风能的有效利用率仍然较低。因此，如何解决现有风力发电机风轮装置的回转直径大、风能有效利用率低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种风轮装置及具有该风轮装置的风力发电机。本申请的第一方面提供了一种风轮装置，包括桨毂组件，包括由内向外依次同心设置的桨毂套、锥形桨毂套和支撑环，所述桨毂套安装在主轴上；桨叶组件，包括多个设置在所述支撑环所在平面的固定桨叶和活动桨叶，所述固定桨叶的第一端与所述锥形桨毂套的外侧面固定连接，第二端沿所述支撑环的径向延伸并与所述支撑环的内侧面固定连接，所述活动桨叶的第一端与所述支撑环外侧面转动连接，第二端沿所述支撑环的径向向远离所述支撑环的方向延伸；控制组件，包括用于检测所述活动桨叶迎风面上的风速大小的传感器、用于驱动所述活动桨叶转动的驱动组件及与所述传感器和所述驱动组件通信连接的风机控制系统。优选地，所述支撑环的外侧圆柱面与所述活动桨叶的第一端之间设置有回转支承，所述支撑环的外侧圆柱面上设置有凸台，所述活动桨叶的第一端设置有连接法兰，所述回转支承的一个端面与所述凸台固定连接，另一个端面与所述连接法兰固定连接。优选地，所述支撑环的外侧壁上沿所述活动桨叶第一端的周向设置有至少两个限位块和行程开关，所述连接法兰的外侧壁上设置有挡块，所述挡块随所述活动桨叶的第一端在所述限位块之间转动，所述行程开关与所述风机控制系统通信连接，所述挡块的转动位置包括使所述活动桨叶受风角度最大、并触发所述行程开关的第一位置和使所述活动桨叶受风角度最小、并触发所述行程开关的第二位置。优选地，所述驱动组件为电动推杆，所述电动推杆的第一端与固定设置在所述支撑环外侧壁上的支座铰接，第二端通过关节轴承与所述活动桨叶的第一端转动连接。优选地，还包括与所述固定桨叶数量相同的支撑件，所述支撑件的第一端与所述桨毂套固定连接，第二端与所述支撑环的内侧面固定连接，所述支撑件穿设于所述固定桨叶的内部。优选地，所述支撑件为空心支撑杆，所述空心支撑杆沿所述桨毂套旋转方向向前倾斜，所述空心支撑杆内部加注有可在所述空心支撑杆内部流动的液体。优选地，所述空心支撑杆上设置有可将所述液体密封于所述空心支撑杆靠近所述桨毂套一端的内部空间的电磁阀，所述电磁阀与所述风机控制系统通信连接。优选地，所述活动桨叶的迎风面包括方向相反的圆弧凸面和圆弧凹面，略呈“S”型曲面，所述圆弧凸面的半径大于所述圆弧凹面的半径，所述活动桨叶的迎风面上设置有菱形网格，所述活动桨叶的材质为轻质高强度的碳纤维及碳纤维增强的热塑性复合材料。优选地，所述桨毂组件还包括设置在所述桨毂套和所述锥形桨毂套迎风端的桨毂罩，所述桨毂罩固定在所述锥形桨毂套的小端，所述锥形桨毂套的内侧面与所述桨毂套的外侧面之间设置有支撑板。本申请的第二方面提供了一种风力发电机，包括有风轮装置，所述风轮装置为如以上任一项所述的风轮装置。本申请提供的技术方案包括以下有益效果：本申请提供的风轮装置，包括桨毂组件、桨叶组件和控制组件，桨毂组件包括桨毂套、锥形桨毂套和支撑环，桨叶组件包括多个设置在支撑环所在平面的固定桨叶和活动桨叶，固定桨叶的第一端与锥形桨毂套的外圆锥面固定连接，第二端沿支撑环的径向延伸并与支撑环的内侧圆柱面固定连接，活动桨叶的第一端与支撑环外侧面转动连接，第二端沿支撑环的径向向远离支撑环的方向向外延伸；控制组件包括用于检测活动桨叶迎风面上的风速大小的传感器、用于驱动活动桨叶转动的驱动组件及与传感器和驱动组件通信连接的风机控制系统，传感器检测到迎风面上的风速大小之后将信号发送至风机控制系统，风机控制系统通过驱动组件对活动桨叶进行变桨，从而调节风轮装置的受风面积，改变该风轮装置单位面积对风能的利用率，调整风轮装置的转速，保证风轮装置转速相对稳定。如此设置，将固定桨叶设置在支撑环与锥形桨毂套之间，既增加了该风轮装置的强度，也吸收利用了风轮装置心部的风能；固定桨叶和活动桨叶的数量可以根据实际情况确定，增加固定桨叶和活动桨叶的数量可增加该风轮装置单位面积对风能的利用率，在发电功率一定的情况下，便于减小风轮装置的回转直径；在风速较小时，通过对活动桨叶变桨，增大风轮装置的受力角度，从而调节风轮装置的转速趋稳，保证发电功率；在风速较大时，通过对活动桨叶变桨，减小风轮装置的受力角度，从而调节风轮装置的转速趋稳，在保证风轮装置输出功率的同时，使风轮装置平稳运转。本申请还提供了一种具有上述风轮装置的风力发电机，在保证一定发电功率的情况下，增加风轮装置的桨叶数量，提高风轮装置的单位受风面积，提高风能利用率，从而减小风轮装置的回转直径，从而具有该风轮装置的风力发电机具有回转直径小，风能利用率高的优点。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例示出的一种风轮装置的结构示意图；图2是图1示出的一种风轮装置的B-B截面示意图；图3是本技术实施例示出的一种活动桨叶在风力作用下的变桨示意图；图4是图1示出的一种风轮装置的I的局部放大图；图5是图4中P的局部放大图；图6是图4中X的局部放大图；图7是图4中C-C截面示意图；图8是图1示出的一种风轮装置的侧视图；图9是图8示出的风轮装置的Y的局部放大图。附图标记：桨毂套-1；支撑环-2；主轴-3；固定桨叶-4；活动桨叶-5；回转支承-6；限位块-7；行程开关-8；挡块-9；电动推杆-10；支座-11；关节轴承-12；支撑件-13；液体-14；电磁阀-15；锥形桨毂套-16；桨毂罩-17；支撑板-18；凸台-19；连接法兰-20；圆弧凸面-21；圆弧凹面-22；α-受风角度。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。本具体实施方式的目的在于提供一种风轮装置，将固定桨叶设置在风轮装置的心部，并根据风速大小对活动桨叶进行变桨，以调整活动桨叶的受力角度，从而调节风轮装置的转速相对平稳，在发电功率一定的情况下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风轮装置，其特征在于，包括：桨毂组件，包括由内向外依次同心设置的桨毂套(1)、锥形桨毂套(16)和支撑环(2)，所述桨毂套(1)安装在主轴(3)上；桨叶组件，包括多个设置在所述支撑环(2)所在平面的固定桨叶(4)和活动桨叶(5)，所述固定桨叶(4)的第一端与所述锥形桨毂套(16)的外侧面固定连接，第二端沿所述支撑环(2)的径向延伸并与所述支撑环(2)的内侧面固定连接，所述活动桨叶(5)的第一端与所述支撑环(2)外侧面转动连接，第二端沿所述支撑环(2)的径向向远离所述支撑环(2)的方向延伸；控制组件，包括用于检测所述活动桨叶(5)迎风面上的风速大小的传感器、用于驱动所述活动桨叶(5)转动的驱动组件及与所述传感器和所述驱动组件通信连接的风机控制系统。
【技术特征摘要】
1.一种风轮装置，其特征在于，包括：桨毂组件，包括由内向外依次同心设置的桨毂套(1)、锥形桨毂套(16)和支撑环(2)，所述桨毂套(1)安装在主轴(3)上；桨叶组件，包括多个设置在所述支撑环(2)所在平面的固定桨叶(4)和活动桨叶(5)，所述固定桨叶(4)的第一端与所述锥形桨毂套(16)的外侧面固定连接，第二端沿所述支撑环(2)的径向延伸并与所述支撑环(2)的内侧面固定连接，所述活动桨叶(5)的第一端与所述支撑环(2)外侧面转动连接，第二端沿所述支撑环(2)的径向向远离所述支撑环(2)的方向延伸；控制组件，包括用于检测所述活动桨叶(5)迎风面上的风速大小的传感器、用于驱动所述活动桨叶(5)转动的驱动组件及与所述传感器和所述驱动组件通信连接的风机控制系统。2.根据权利要求1所述的风轮装置，其特征在于，所述支撑环(2)的外侧面与所述活动桨叶(5)的第一端之间设置有回转支承(6)，所述支撑环(2)的外侧面上设置有凸台(19)，所述活动桨叶(5)的第一端设置有连接法兰(20)，所述回转支承(6)的一个端面与所述凸台(19)固定连接，另一个端面与所述连接法兰(20)固定连接。3.根据权利要求2所述的风轮装置，其特征在于，所述支撑环(2)的外侧壁上沿所述活动桨叶(5)第一端的周向设置有至少两个限位块(7)和行程开关(8)，所述连接法兰(20)的外侧壁上设置有挡块(9)，所述挡块(9)随所述活动桨叶(5)的第一端在所述限位块(7)之间转动，所述行程开关(8)与所述风机控制系统通信连接，所述挡块(9)的转动位置包括使所述活动桨叶(5)受风角度最大、并触发所述行程开关(8)的第一位置和使所述活动桨叶(5)受风角度最小、并触发所述行程开关(8)的第二位置。4.根据权利要求1所述的风轮装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱明志，朱毅，朱波，张金安，
申请(专利权)人：朱明志，
类型：新型
国别省市：湖北,42
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