一种风力发电装置，主体构成如下，由框架和固定在框架上的帆布构成的受风部，固定所述受风部的水平方向伸展的旋转轴，支撑所述旋转轴的连接件，支撑所述连接件的垂直方向伸展的支柱，风力发电机，把所述旋转轴的旋转动力传递到所述风力发电机的传动机构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用自然风的力量进行风力发电的风力发电装置。
技术介绍
风力本身是免费的和随处可得的，但怎样利用随处可得的免费风力，却需要人们的智慧。早在19世纪末欧洲就出现了利用风轮进行发电的尝试。但至今为止，我们还无法大规模地普及利用免费的风力进行发电，主要是因为现行的风轮式风力发电装置存在严重的技术问题。风轮式风力发电机的第一个技术问题，是发电成本太高，风轮式风力发电机的发电价格大约是火力发电价格的4倍。因此现在世界各国的风力发电，都不得不依靠政府的财政补贴扶持，风力发电的规模越大，政府的财政负担就越重。所以要想大规模地普及风力 发电，就必须解决风力发电的成本问题，把风力发电的价格下降到与火力发电相近的程度，这样风力发电才会具有真正的竞争力。风轮式风力发电机的发电成本高，是因为现行的风轮式风力发电机组的造价太高。因为自然风的风力变化幅度很大，风轮式风力发电机的风轮必须能承受台风等非常强列的暴风，例如12级台风的平均风速为34m/s，此时在I. 5丽级风轮式风力发电机的叶片上产生高达数千吨的风压力，因此风轮的叶片、转轴等必须采用昂贵的高强度材料，这就使风轮式风力发电机的造价变得十分昂贵。风轮式风力发电机的第二个技术问题，是抗强风性差。因为长达数十米的旋转风轮叶片，只有叶片根部一个支撑点，所以受力非常不平衡，容易损坏。尽管采用高强度的材料制作叶片，并采用专门的卸载装置控制叶片上的风压，但仍然难于避免来自强风的破坏。风轮式风力发电机的故障原因，80%以上是因为强风造成的各种损坏。因此抗强风性能的好坏，对于风力发电机来说是至关重要的。风轮式风力发电机的第三个技术问题，是在弱风时无法发电。因为风轮要达到抵抗强风的强度，所以风轮就被制作得十分厚重，这种沉重的风轮无法被低风速的弱风驱动，也就使得风轮式风力发电机无法设置在年均风速较低的弱风地区，大大限制了风力发电的应用范围。风轮式风力发电机还有其他的技术问题。例如长度数十米的整体叶片，很难运送到道路条件不好的边远地区，风轮高速旋转会产生较大的噪音，有时还会打死鸟类。为了取代技术问题较多的风轮式风力发电机，人们想出了一些不使用旋转风轮发电的方案和专利，例如风帆方式发电、风筝方式发电、气球方式发电、压电体发电(Piezoelectrics)、电气体发电(Electrohydrodynamic)等。但至今为止，这些不使用旋转风轮的风力发电技术，还都停留在想象或实验室阶段，还没有一种不使用风轮的风力发电机能够达到实用发电的程度
技术实现思路
为了克服现行风轮式风力发电机的上述各种技术问题，本专利技术的目的在于提供一种不使用旋转风轮，而使用风帆的新型风力发电装置。这种风帆式的新型风力发电装置不需要高昂的高强度材料，可以实现低成本，而且具有良好的抗强风性，低风速时能发电，故障率低，噪音低，不会伤害鸟类。本专利技术的风帆式风力发电装置，简单描述如下。垂直方向延伸的立柱。上述立柱的一端固定于地面，另一端安装有一个可以在水平方向做360度自由旋转的连接件。上述连接件安装有一个水平方向延伸的旋转轴。上述旋转轴可以在垂直方向做360度的自由旋转。上述旋转轴上固定有类似于风帆的受风部。自然风吹到风帆式的受风部上，引起上述旋转轴的旋转。上述旋转轴的旋转动力，通过一套传动装置传递到一台发电机上，驱动发电机发电。具体而言，所述的风力发电装置包括水平方向伸展的能够360度自由旋转的旋转轴、固定在所述旋转轴上的受风部、支撑所述旋转轴和受风部的连接件、支撑所述连接件的垂直方向伸展的支柱、第I风速发电机以及把所述旋转轴的第I转动方向的旋转传递到所述第I风速发电机的第I传动机构。所述的风力发电装置，其中，所述受风部的重心与所述支柱的中心不重合，形成偏心构造。所述的风力发电装置，其中，还包括自动变速机构，能根据所述受风部的展开角度的不同，改变所述第I传动机构的转速传动比。所述的风力发电装置，其中，所述自动变速机构具有半径不同的多个扇形齿轮，以及与多个扇形齿轮同样数目的多个传动机构，每个扇形齿轮对应一个传动机构，将不同传动比的旋转传递到所述第I风速发电机。所述的风力发电装置，其中，还包括第2风速发电机，以及把所述旋转轴的第2转动方向的旋转传递到所述第2风速发电机的第2传动机构。所述的风力发电装置，其中，还包括一个中间传动装置，在所述第I传动机构的动作区域内，所述中间传动装置把所述旋转轴的第I转动方向的旋转传递到所述第I传动机构，在所述第2传动机构的动作区域内，所述中间传动装置把所述旋转轴的第2转动方向的旋转传递到所述第2传动机构，当所述旋转轴处于所述第I传动机构的动作区域内时，所述中间传动装置把所述第2传动机构分离出传动体系，当所述旋转轴处于所述第2传动机构的动作区域内时，所述中间传动装置把所述第I传动机构分离出传动体系。所述的风力发电装置，其中，所述中间传动装置由半圆形的齿轮构成。所述的风力发电装置，其中，还包括第I风向发电机，把所述连接件的第I转动方向的旋转传递到所述第I风向发电机的第3传动机构。所述的风力发电装置，其中，所述受风部由框架和固定在框架上的帆布构成，所述框架和所述帆布由多个连接部相连接，所述连接部在受到规定的外力以上时，会发生断裂，使所述帆布与所述框架分离。本专利技术的风力发电装置，不是利用自然风的速度进行发电，而是利用自然风的速度变化进行发电。自然风的风速是不停变化的，树木在自然风中不停摇动，就是因为风速不停变化的缘故。不停变化的风，吹动风帆不停摇动，风帆的摇动又引起旋转轴的不停旋转，旋转轴的不停地旋转又带动发电机不停地发电。 本专利技术的风力发电装置，因为使用布质的风帆构造，结构简单，不必使用高昂的高强度材料，大大降低了风力发电机的制造成本。本专利技术的风力发电装置，在强风的情况下能自动减小迎风面积，从而风力发电机上受到的风压力大为减小，大大提高了风力发电机的抗强风性，也同时减少了风力发电机的故障率。本专利技术的风力发电装置，因为不是利用自然风的速度进行发电，而是利用自然风的速度变化进行发电，所以在弱风的情况下也能高效率的发电，可以设置在广大年均风速较低的弱风地区，大大扩展了风力发电应用范围。本专利技术的风力发电装置，因为没有旋转的风轮，运转时噪音小，也不会打死打伤鸟类。而且本专利技术风力发电装置的风帆部可以分解，在搬运方面也很方便。目前已发表的采用风帆的风力发电装置的有关专利，有法国专利FR526804A，美国 专利US4104006，美国专利US7157805，美国专利申请2008/0036214。附图说明附图中示出了优选和可替代的本专利技术实施例。附图不应理解成限制本专利技术的范围，本专利技术的范围在权力要求书中说明。图I是本专利技术的第I实施例的风力发电装置的斜视图；图2A、图2B、图2C是图I所示的第I实施例的受风部在不同风速情况下的动作示意图；图3A、图3B是图I所示第I实施例的受风部和风向的关系示意图；图4是本专利技术的第2实施例的风力发电装置的斜视图；图5是本专利技术的第3实施例的风力发电装置的斜视图；图6是本专利技术的第4实施例的风力发电装置的斜视图；图7A、图7B、图7C、图7D、图7E是图6所示第4实施例的动作示意图；图8是本专利技术的第5实施例的风力发电装置的自动变速部分的平面图；图9A、图9B、图9C是图8所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力发电装置，其特征在于，所述的风力发电装置包括：水平方向伸展的能够360度自由旋转的旋转轴、固定在所述旋转轴上的受风部、支撑所述旋转轴和受风部的连接件、支撑所述连接件的垂直方向伸展的支柱、第1风速发电机以及把所述旋转轴的第1转动方向的旋转传递到所述第1风速发电机的第1传动机构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁涛，
申请(专利权)人：苏州思云新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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