主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，包括风力发电机本体、中空主轴、推拉杆、大轮毂以及小轮毂，大轮毂周向安装有多个叶片支架，叶片支架上固定安装有叶片，小轮毂周向设有支撑杆；大轮毂周向用于安装叶片支架的连接槽与中空主轴轴向方向存在一定的偏转角度，偏转角度使得叶片在做伞形收合动作过程中，叶片可以绕中空主轴旋转一定角度进而改变叶片收缩角的同时改变叶片的攻角。本调节装置使得叶片在由伺服电机控制做伞形收合动作过程中，叶片可以绕安装轴旋转一定角度，达到既改变风轮扫掠面积又改变了叶片攻角的目的，从而在控制功率输出方面更为的高效与便捷，保护了风力发电机组的安全运行。

Power regulating device for umbrella wind turbine with active regulation of blade contraction angle and attack angle

【技术实现步骤摘要】
主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置
本技术主要涉及风力发电机相关
，具体是一种主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置。
技术介绍
中小型风力发电机组通常采用定桨距结构，机组的功率控制目标主要是实现低风速下能够发出最大功率和高风速区能够限速保护，大部分中小型风力发电机组通常没有主动功率调节机构，所以风机在大风情况下，极容易因为风轮超速而造成输出功率过大甚至烧毁电机的情况。实际上，风电机组功率控制的目标还应包括根据用电负荷的变化进行功率调节。如在6m/s的风速下风电机机组可发100W的电功率，风电机组可以从0到100W之间变化。这正好符合蓄电池充电、分布式并网发电的功率变化需求，但中小型风力发电机组目前市场上此类机型较少。针对上述问题，公开号为CN110159485A，名称为一种风力发电机组主动功率控制调节装置的技术专利中，公开了一种通过推拉杆实现风力发电机的叶片收拢或展开控制的结构，该结构能够通过调节叶片收缩角以达到调节风力发电机组功率的目的。然而上述技术中，由于仅能进行叶片收缩角的改变无法对叶片攻角进行调整，因此其在功率控制方面可选性小，且控制效率较为低下。
技术实现思路
为解决目前技术的不足，本技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，本调节装置使得叶片在由伺服电机控制做伞形收合动作过程中，叶片可以绕安装轴旋转一定角度，达到既改变风轮扫掠面积又改变了叶片攻角的目的，从而在控制功率输出方面更为的高效与便捷，保护了风力发电机组的安全运行。本技术的技术方案如下：主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，包括风力发电机本体、设置于风力发电机本体内与风力发电机本体的中空主轴滑动配合的推拉杆、设置于中空主轴前端的大轮毂以及设置于推拉杆前端的小轮毂，所述大轮毂周向安装有多个叶片支架，叶片支架上固定安装有叶片，所述小轮毂周向设有若干与叶片相对应的支撑杆；所述推拉杆伸缩运动时能够通过所述小轮毂驱动叶片实现伞形收拢或展开；所述大轮毂周向用于安装所述叶片支架的连接槽其与中空主轴轴向方向存在一定的偏转角度，所述偏转角度使得所述叶片在做伞形收合动作过程中，叶片可以绕中空主轴旋转一定角度进而改变叶片收缩角的同时改变叶片的攻角。进一步的，所述支撑杆其一端通过球形铰座与小轮毂连接，另一端通过球形铰座与叶片支架连接。进一步的，所述连接槽在大轮毂周向均匀布置，连接槽与叶片支架数量相等，连接槽处设有铰接孔，所述铰接孔与连接槽呈相同角度偏转，所述叶片支架底部插入在连接槽内并通过安装于铰接孔内的销轴实现与大轮毂的铰接连接。进一步的，所述连接槽由大轮毂周向侧面向外延伸出两个延伸臂形成，所述铰接孔贯穿所述延伸臂。进一步的，所述偏转角度为5°。本技术的有益效果：本技术提供的调节装置，由伺服系统控制调整叶片收缩角及偏转角的调整幅度，从而改变了叶轮的扫掠面积和叶片的攻角，进而控制功率输出；本技术属全新的功率控制方法，其结构简单、可靠性高，并全部为自动控制，对多变性天气适应能力更强；同时由于叶片在由伺服电机控制做伞形收合动作过程中，叶片可以绕安装轴旋转一定角度，达到既改变风轮扫掠面积又改变了叶片攻角的目的，从而在控制功率输出方面更为的高效与便捷，保护了风力发电机组的安全运行。附图说明附图1为本技术总体结构示意图；附图2为本技术大轮毂立体结构示意图；附图3为本技术大轮毂连接槽偏转角度示意图；附图4为本技术小轮毂立体结构示意图；附图5为本技术小轮毂连接槽结构示意。附图中所示标号：1、电动推杆；2、中空主轴；3、风力发电机本体；4、大轮毂；5、叶片支架；6、叶片；7、支撑杆；8、小轮毂；9、推拉杆；10、球形铰座；11、连接槽；12、铰接孔；13、延伸臂。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如图1所示，为本技术提供的主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置。本装置包括风力发电机本体3、设置于风力发电机本体3内与风力发电机本体3的中空主轴2滑动配合的推拉杆9、设置于中空主轴2前端的大轮毂4以及设置于推拉杆9前端的小轮毂8，推拉杆9连接有电动推杆1，在电动推杆1作用下能够实现推拉杆9的往复式直线运动。本技术所述大轮毂4周向安装有多个叶片支架5，叶片支架5上固定安装有叶片6，所述小轮毂8周向设有若干与叶片6相对应的支撑杆7；所述推拉杆9伸缩运动时能够通过所述小轮毂8驱动叶片6实现伞形收拢或展开。相比于传统结构，本技术的所述大轮毂4周向用于安装所述叶片支架5的连接槽11与中空主轴2轴向方向存在一定的偏转角度，在本实施例中，所述的偏转角度具体为5°，该度数可根据实际情况进行设定，所述偏转角度使得所述叶片6在做伞形收合动作过程中，叶片6可以绕中空主轴2旋转一定角度进而改变叶片6收缩角的同时改变叶片6的攻角。同时，为了配合叶片6攻角的改变，本技术的支撑杆7其一端通过球形铰座10与小轮毂8连接，另一端通过球形铰座10与叶片支架5连接。作为优选，如图2、3所示，连接槽11在大轮毂4周向均匀布置，连接槽11与叶片支架5数量相等，本实施例中为三个，连接槽11处设有铰接孔12，所述铰接孔12与连接槽11呈相同角度偏转，所述叶片支架5底部插入在连接槽11内并通过安装于铰接孔12内的销轴实现与大轮毂4的铰接连接，连接槽11由大轮毂4周向侧面向外延伸出两个延伸臂13形成，所述铰接孔12贯穿所述延伸臂13，通过上述结构使得设置的连接槽11具有沿轴向5°的偏转角度。如图4、5所示，为小轮毂8对应结构图，在本技术中小轮毂8不设置偏转角度，而是通过球形铰座与支撑杆7进行连接。本技术上述结构的操作方法：通过电动推杆1实现推拉杆9的推拉动作，以达到改变推拉杆9行程的目的，推拉杆9又通过支撑杆7连接叶片6，由于大轮毂4的连接槽11与轴向存在偏转角度，支撑杆7与小轮毂8连接处采用球型铰座10连接，所以叶片6在由伺服电机控制做伞形收合动作过程中，叶片6可以绕安装轴旋转一定角度，达到既改变风轮扫掠面积又改变了叶片攻角的目的，从而在控制功率输出方面更为的高效与便捷，保护了风力发电机组的安全运行。一般的小型风机均采用定桨距结构，而且在功率控制策略上较为薄弱，本技术提出了小型风机在改变叶片收缩角的同时，调整叶片的安装角，既改变了风轮的扫掠面积又改变了叶片的攻角，使得功率控制变得更为便捷与迅速，极大的丰富了小型风机的功率控制策略。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，包括风力发电机本体、设置于风力发电机本体内与风力发电机本体的中空主轴滑动配合的推拉杆、设置于中空主轴前端的大轮毂以及设置于推拉杆前端的小轮毂，其特征在于：/n所述大轮毂周向安装有多个叶片支架，叶片支架上固定安装有叶片，所述小轮毂周向设有若干与叶片相对应的支撑杆；所述推拉杆伸缩运动时能够通过所述小轮毂驱动叶片实现伞形收拢或展开；/n所述大轮毂周向用于安装所述叶片支架的连接槽与中空主轴轴向方向存在一定的偏转角度，所述偏转角度使得所述叶片在做伞形收合动作过程中，叶片可以绕中空主轴旋转一定角度进而改变叶片收缩角的同时改变叶片的攻角。/n

【技术特征摘要】
1.主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，包括风力发电机本体、设置于风力发电机本体内与风力发电机本体的中空主轴滑动配合的推拉杆、设置于中空主轴前端的大轮毂以及设置于推拉杆前端的小轮毂，其特征在于：
所述大轮毂周向安装有多个叶片支架，叶片支架上固定安装有叶片，所述小轮毂周向设有若干与叶片相对应的支撑杆；所述推拉杆伸缩运动时能够通过所述小轮毂驱动叶片实现伞形收拢或展开；
所述大轮毂周向用于安装所述叶片支架的连接槽与中空主轴轴向方向存在一定的偏转角度，所述偏转角度使得所述叶片在做伞形收合动作过程中，叶片可以绕中空主轴旋转一定角度进而改变叶片收缩角的同时改变叶片的攻角。


2.如权利要求1所述的主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：包道日娜，刘嘉文，刘旭江，王帅龙，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙;15