一种风电叶片和电机制造技术

本发明专利技术公开了一种风电叶片和电机，涉及风力发电技术领域。本发明专利技术包括：叶片分为叶根部、叶中部和叶尖部三部分，叶根部通过间隔设置的弹性连接件与叶片的挡板相连，叶片由碳纤维制造而成，外部设置防护涂料；风电电机包括变桨电机和偏航电机；叶片与电机机械连接。本发明专利技术提升了风电叶片及其所安装的风机的安全性，保证挡风板与叶片之间的气密性，达到了精度更高、检测更灵敏的偏航对风效果。检测更灵敏的偏航对风效果。检测更灵敏的偏航对风效果。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片和电机


[0001]本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风电叶片和电机。

技术介绍

[0002]地球上可供人类开发和使用的化石能源是有限的，且是不可能再生的。然而随着全球工业化进程的逐步展开并加速，世界各国对能源的需求急剧上升，而常见的煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭，根据联合国能源署报告，这些能源仅可供全世界消耗大约170年。换句话说，如果不加以控制，人类将在接下来的两百年内消耗地球存储了若干亿年的化石能源，同时大量使用的化石能源对我们所赖以生存的地球生态环境造成了严重的破坏，如燃烧化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了温室效应和酸雨的产生。面对社会和经济可持续发展的挑战，各国对能源危机和环境恶化问题已达成共识，即寻找和开发可再生能源，在此基础上制定相关的优惠政策扶持新能源的广泛应用。据专家预计，21世纪人类使用的最主要的能源是:核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰和氢能。其中风能收到广泛关注。
[0003]目前风力发电机中叶片和电机是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件，叶片作为高速风机的核心部件，具备大直径、大离心力、使用环境恶劣等特点。因此，对于风机叶片的保护显得尤为重要。现有风电叶片表面防护技术主要采取油漆进行防护，油漆涂层不透明，外表美观度较差。同时涂层应具备较好的耐候性能，如抗紫外线、耐磨损性、抗震性防御盐雾和低温气候条件，而普通油漆的耐候性较差，这会使风电叶片的维护成本大大升高，维护过程中叶片内残留的物品如若掉落砸到轮毂上，会导致轮毂发生损伤进而影响风机正常运作。电机中驱动电机操作复杂且风向标判断风向无法适应复杂环境
[0004]因此，提出一种风电叶片和电机，来解决现有技术对叶片保护不充分和电机操作复杂的问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种风电叶片和电机，可以达到安全性高、控制精准且成本较低的效果。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种风电叶片和电机，叶片分为叶根部、叶中部和叶尖部三部分，叶根部通过间隔设置的弹性连接件与挡板相连，叶片由碳纤维制造而成，外部设置防护涂料；风电电机包括变桨电机和偏航电机；叶片与电机机械连接。
[0008]可选的，挡板包括“L”型支撑架，“L”型支撑架一端与挡板固定连接，一端与叶根连接。
[0009]可选的，弹性连接件包括连接面和弹性材料。
[0010]可选的，连接面设有凹槽，凹槽开口处大于凹槽底部，呈倒梯形。
[0011]可选的，凹槽内填充有弹性材料，挡板中支架一端卡入凹槽中。
[0012]可选的，防护涂料包括但不限于为防冻涂料、防紫外线涂料和防开裂涂料。
[0013]可选的，变桨电机中设置叶片最高转速和最低转速，根据风力大小控制变桨电机转动，当超出范围时停止运转。
[0014]可选的，还包括偏航系统，根据传感器测得风向确定偏航角度，控制偏航电机旋转对应角度。
[0015]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种风电叶片和电机，具有以下有益效果：利用多个弹性连接件实现叶片与叶根挡板的柔性连接，避免叶根挡板局部位置的应力水平过高的问题，提升风电叶片及其所安装的风机的安全性；填充弹性材料保证挡风板与叶片之间的气密性；设置偏航系统利用传感器发出精准的控制指令给偏航电机，使风机对准风向，从而达到了精度更高、检测更灵敏的偏航对风效果。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实施例公开的叶片与叶根挡板连接示意图；
[0018]图2为专利技术公开的弹性连接件示意图；
[0019]图3为本实施例弹性连接件连接剖面图；
[0020]图4为本实施例公开的变桨电机控制风机停转系统结构框图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0023]本专利技术公开了一种风电叶片和电机，叶片分为叶根部、叶中部和叶尖部三部分，叶根部通过间隔设置的弹性连接件与叶片的挡板相连，叶片由碳纤维制造而成，外部设置防护涂料；风电电机包括变桨电机和偏航电机；叶片与电机机械连接。
[0024]具体的，叶片根据距离轮毂的远近可分为叶根、叶中、叶尖三个部分，其中，叶根部提供结构强度，抵抗叶片运行过程中所承受的载荷，叶中部和叶尖部提供气动性能令叶片
运行。
[0025]进一步的，挡板包括“L”型支撑架4，“L”型支撑架4一端与挡板固定连接，另一端与叶根连接。
[0026]进一步的，弹性连接件1包括连接面和弹性材料。
[0027]具体的，连接面设置在弹性连接件1与叶根挡板“L”型支撑架4连接处。
[0028]更进一步的，连接面设有凹槽3，凹槽3开口处大于底部，呈倒梯形。
[0029]更进一步的，凹槽3内填充有弹性材料，挡板中“L”型支撑架4一端卡入凹槽3中。
[0030]具体的，参照图1、图2和图3所示，1为弹性连接件，2为弹性填充材料层，3为凹槽，4为“L”型支撑架，5为叶根部内壁。叶片本体临近叶根的部分的截面呈圆形，因而叶根挡板的形状大致呈与叶片叶根部的截面匹配的圆形，且叶根挡板的直径略小于其所连接的叶根部相应位置内壁的直径。叶根部内壁5与叶根挡板通过间隔分布的四个弹性连接件1连接，且叶根部内壁5与叶根挡板之间未连接有弹性连接件1的位置设有弹性填充材料2。
[0031]叶根挡板的外缘“L”型支撑架4部分卡入连接面的凹槽3内。该凹槽3的形状与叶根挡板“L”型支撑架4的截面形状大致匹配，凹槽内部弹性材料保证叶根挡板的“L”型支撑架4与风机叶片的气密性，同时能够缓冲不同应力，保障叶片安全性。
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片和电机，其特征在于，叶片分为叶根部、叶中部和叶尖部三部分，叶根部通过间隔设置的弹性连接件与叶片的挡板相连，叶片由碳纤维制造而成，外部设置防护涂料；风电电机包括变桨电机和偏航电机；叶片与电机机械连接。2.根据权利要求1所述的一种风电叶片和电机，其特征在于，挡板包括“L”型支撑架，“L”型支撑架一端与挡板固定连接，另一端与叶根连接。3.根据权利要求1所述的一种风电叶片和电机，其特征在于，弹性连接件包括连接面和弹性材料。4.根据权利要求3所述的一种风电叶片和电机，其特征在于，连接面设有凹槽，凹槽开口处大于凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向伟，武环宇，赵海玉，乔强，孙浩，刘鹏宇，
申请(专利权)人：华能新能源股份有限公司河北分公司，
类型：发明
国别省市：