【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力发电机组的设计与制造技术，具体是集风式立轴(又称垂直轴)风机的控制方法及其风力发电机组。
技术介绍
为了使风机在运行中达到高的风能效率和功率控制，现行的控制方法基本都采用 变浆技术和偏航技术，这种方法对水平轴机型的控制是有效的，但用于立轴机型、特别是大 型的，这些技术存在不小的问题一是立轴风机的叶片处于风轮圆周上的线速度运行，调节 浆距角转动叶片时的进动扭矩易导致叶片震颤而产生结构疲劳，降低了风机的安全性和使 用寿命；二是立轴风机的叶片间距离较大，浆距角驱动机构、特别是液压或气动部件在运动 与静止结合部的机构复杂，提高了控制成本、降低了控制可靠性；三是立轴风机没有偏航现 象、无偏航技术可言。 为了避免出现上述问题，立轴风机的叶片相对于风轮必须是固定的。因此，运行中 达到高的风能效率和功率控制就必须采用新的控制方法。 本专利技术设计了一种可调节的集风系统，提出了一种叶片相对于风轮固定的立轴风 机的风能效率和功率控制的解决方案。这是一种全新的控制方法，同时还设计了一种新型 的集风式立轴风力发电机组。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种集风式立...
【技术保护点】
一种集风式立轴风机的控制方法，其特征是通过调节集风式立轴风机的集风系统的方位角度能控制入流风速（ｖ），而入流风速（ｖ）与相对风速（ｕ）、相对风速（ｕ）与叶片的攻角（α）、叶片的攻角（α）与风轮的驱动力（Ｆ１）、风轮的驱动力（Ｆ↓［１］）与风机功率之间彼此关联，因此通过调节集风系统的方位角度能达到控制风机功率的目的；所述集风系统由至少三个风导（８）和驱动器件组成，风导（８）由集风翼（４）、导风翼（５）和立柱（６）构成，其特征是集风翼（４）和导风翼（５）两者分别连接在立柱（６）的两侧、并且两者均能绕立柱（６）转动，立柱（６）竖向并且彼此之间等间距地分布在以风机主轴（１）的轴心为...
【技术特征摘要】
一种集风式立轴风机的控制方法，其特征是通过调节集风式立轴风机的集风系统的方位角度能控制入流风速(v)，而入流风速(v)与相对风速(u)、相对风速(u)与叶片的攻角(α)、叶片的攻角(α)与风轮的驱动力(F1)、风轮的驱动力(F1)与风机功率之间彼此关联，因此通过调节集风系统的方位角度能达到控制风机功率的目的；所述集风系统由至少三个风导(8)和驱动器件组成，风导(8)由集风翼(4)、导风翼(5)和立柱(6)构成，其特征是集风翼(4)和导风翼(5)两者分别连接在立柱(6)的两侧、并且两者均能绕立柱(6)转动，立柱(6)竖向并且彼此之间等间距地分布在以风机主轴(1)的轴心为圆心、以大于风轮(2)半径+导风翼(5)宽度为半径的圆周(f)上，集风翼(4)位于所述圆周(f)的外侧、导风翼(5)位于所述圆周(f)的内侧；集风翼(4)转动的方位角(θ)是立柱(6)横截面中心点和主轴(1)横截面轴心的连线(a)与集风翼(4)横截面中心线(b)之间的夹角、导风翼(5)转动的方位角(β)是立柱(6)横截面中心点和主轴(1)横截面轴心的连线(a)与导风翼(5)横截面中心线(c)之间的夹角；当与集风翼(4)和导风翼(5)连接的所述驱动器件工作时，集风翼(4)和导风翼(5)绕立柱(6)转动，从而调节方位角(θ)和方位角(β)变化而控制入流风速(v)。2. 根据权利要求l所述控制方法的一种集风式立轴风力发电机组，主要由主轴a)、风轮(2)、塔架(3)、轴承(7)、基座(10)、变速箱(11)、发电机(12)和集风系统组成，其特征是风轮(2)固连在主轴(1)上，主轴(1)通过轴承(7)安装在塔架(3)的中心位置，风轮(2)安装在塔架(3)的里面，塔架(3)固定在基座(10)上面，变速箱(11)和发电机(12)安装在塔架(3)下面的基座(10)里面，集风系统安装在塔架(3)上；所述风轮(2)由至少两个叶片(9)和至少四个悬臂(13)组成，悬臂(13)的一端与主轴(1)连接、另一端与叶片(9)连接；所述塔架(3)由至少三根立柱(6)、至少六根径向梁(16)、至少六根横梁(24)和至少两个轴承座(17)构成，径向梁(16)的一端与立柱(6)固连、另一端与轴承座(17)固连，横梁(24)的两端与相邻的立柱(6)固连；所述轴承(7)安装在轴承座(17)中间，所述主轴(1)安装在所述轴承(7)的中间；所述集风系统由至少三个风导(8)和驱动器件组成，风导(8)由所述集风翼(4)、所述导风翼(5)和所述塔架(3)的立柱(6)构成，集风翼(4)连接在所述立柱(6)外侧并能绕立柱(6)转动，导风翼(5)连接在所述立柱(6)内侧并能绕立柱(6)转动，当与集风翼(4)和导风翼(5)连接的所述...
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