风力发电机叶片
未命名
07-06
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1.本发明涉及风力发电领域,特别是涉及风力发电机叶片。
背景技术:
2.随着清洁能源的日趋发展,风力发电作为一种绿色、无污染的典型清洁能源,得到了人们的日益重视。风力发电机,是风力发电的重要设备,集捕获风能与能量转换为一体。
3.一般,风力发电机是风轮在风力的作用下旋转,把风的动能转变为风轮轴的机械能,通过与发电机相连带动发电机转子转动,从而将机械能转变为电能。传统的风力发电机叶片大多数为连续多个翼型段放样形成。此外,研究者在此基础上还提出了不同的改进方法,如在叶片主体表面加装涡流发生器用来提高输出功率,在叶片主体尾缘加装襟翼优化叶片主体的气动性能,降低气动噪声。但上述风力发电机叶片长度均固定,无法根据来流风速自动调节叶片主体长度改变风轮迎风面积,也无法根据来流风速自动调节叶尖结构,因此,无法稳定维持风力发电机输出功率。
4.综上,传统的风力发电机叶片长度固定,无法稳定维持风力发电机输出功率。
技术实现要素:
5.基于此,有必要针对传统的风力发电机叶片长度固定,无法稳定维持风力发电机输出功率的问题,提供一种风力发电机叶片。
6.一种风力发电机叶片,包括:
7.安装头;
8.叶片主体,所述叶片主体与所述安装头连接;
9.翻折机构,所述翻折机构与所述叶片主体连接,包括驱动电机、第一齿轮、第二齿轮及联轴器,所述驱动电机与所述叶片主体固定连接;所述第一齿轮与所述驱动电机输出端连接;所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合;所述联轴器用于连接所述第一齿轮与所述第二齿轮;
10.叶尖,所述叶尖与所述翻折机构连接;
11.控制组件,所述控制组件设于所述叶片主体上,包括传感器及控制器,所述传感器设于所述叶片主体表面;所述控制器与所述传感器连接,且与所述驱动电机连接。
12.在其中一个实施例中,所述叶尖与所述翻折机构连接的一侧设有叶尖齿轮凹槽,所述叶片主体与所述翻折机构连接的一侧设有叶片主体齿轮凹槽。
13.在其中一个实施例中,所述翻折机构还包括至少四个空心夹板、至少四个螺栓及至少四个螺栓垫片,所述空心夹板分别置于所述叶片主体及所述叶尖靠近翻折机构的侧面上,每个所述空心夹板通过一个所述螺栓及一个所述螺栓垫片与所接触的所述叶片主体或所述叶尖固定连接。
14.在其中一个实施例中,所述传感器包括吸力面压力传感器及压力面压力传感器,所述吸力面压力传感器与所述压力面压力传感器置于靠近所述翻折机构的一侧。
15.在其中一个实施例中,所述叶片主体上设有导线槽,所述导线槽延伸至所述驱动电机、所述控制器、所述吸力面压力传感器及所述压力面压力传感器。
16.在其中一个实施例中,所述叶尖与所述翻折机构连接的侧面上,以及所述第二齿轮的两侧,分别设有叶尖挡块;所述叶片主体与所述翻折机构连接的侧面上,以及所述第一齿轮的两侧,分别设有叶片挡块。
17.在其中一个实施例中,所述叶片主体上的其中一个所述叶片挡块内设有驱动槽,所述驱动槽内安装有驱动电机。
18.在其中一个实施例中,所述控制器安装于所述叶片主体上的所述空心夹板上。
19.在其中一个实施例中,所述齿轮翻折机构还包括橡胶密封条,所述橡胶密封条设于所述叶片主体与所述叶尖上与所述翻折机构接触的面的边缘。
20.在其中一个实施例中,所述风力发电机叶片还包括可伸缩橡胶盖,所述可伸缩橡胶盖置于所述翻折机构外侧,并通过所述橡胶密封条连接所述叶尖与所述叶片主体。
21.上述风力发电机叶片设有翻折机构,控制器连接传感器与驱动电机,因此,控制器能够自主控制电机正转和反转,从而能够根据叶片主体前缘压力差的变化自动折起叶尖,以此来提高低于额定风速下叶片主体的捕能效率,稳定风力发电机输出功率,以及快速降低风轮的转速,辅助机组停机。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
23.图1为风力发电机叶片的整体结构图;
24.图2为风力发电机叶片的叶尖结构示意图;
25.图3为风力发电机叶片的叶片主体结构示意图;
26.图4为图3所示的叶片主体的局部放大图;
27.图5为风力发电机叶片安装示意图;
28.图6为图5所示的安装示意图的局部放大图;
29.图7为风力发电机叶片可伸缩橡胶盖示意图。
30.附图标记:
31.100、风力发电机叶片;110、叶片主体;111、导线槽;112、叶片主体齿轮凹槽;120、叶尖;121、叶尖齿轮凹槽;130、翻折机构;131、空心夹板;132、螺栓;133、螺栓垫片;134、驱动电机;135、驱动电机转轴;136、第一齿轮;137、第二齿轮;138、联轴器;139、橡胶密封条;140、安装头;150、控制组件;151、吸力面压力传感器;152、压力面压力传感器;153、控制器;160、可伸缩橡胶盖。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明,显然,所描述的实施例是
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本发明的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
34.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.除非另有定义,本发明的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本发明的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.下面结合图1-图7描述本发明的风力发电机叶片100。
38.如图1所示,在一个实施例中,一种风力发电机叶片100,包括:安装头140;叶片主体110,叶片主体110与安装头140连接;翻折机构130,翻折机构130与叶片主体110连接,包括驱动电机134、第一齿轮136、第二齿轮137及联轴器138,驱动电机134与叶片主体110固定连接;第一齿轮136与驱动电机134输出端连接;第二齿轮137与第一齿轮136啮合;联轴器138用于连接第一齿轮136与第二齿轮137;叶尖120,叶尖120与翻折机构130连接;控制组件150,控制组件150设于叶片主体110上,包括传感器及控制器153,传感器设于叶片主体110表面;控制器153与传感器连接,且与驱动电机134连接。叶尖120与翻折机构130连接的一侧设有叶尖齿轮凹槽121,叶片主体110与翻折机构130连接的一侧设有叶片主体齿轮凹槽112。
39.风力发电机叶片100包含叶尖120和叶片主体110,两者通过翻折机构130连接,叶片主体110一端设有安装头140,并通过安装头140与风力发电机连接,叶片主体110远离安装头140的一端与翻折机构130连接,翻折机构130另一侧连接叶尖120。
40.如图2和图5所示,叶尖120厚度相比于叶尖120的表面尺寸较小,沿着叶尖120与翻折机构130连接的一侧指向远离翻折机构130的一侧,叶尖120厚度逐渐减小。叶尖120的表面为图2所示平面,叶尖120的厚度为图5所示叶尖120两表面之间的间距。叶尖120的最远端,即图2所示的最上方水平线,叶尖120宽度即为图2所示的水平方向尺寸,叶尖120最远端宽度小于叶尖120与翻折机构130连接段的宽度。同时,叶尖120上设有叶尖齿轮凹槽121,用于容置第二齿轮137。叶尖齿轮凹槽121应设于叶尖120与翻折机构130连接的一侧的侧面
上,同时,为更好的使用翻折机构130,如图2所示,优先将叶尖齿轮凹槽121设于叶尖120侧面的中间区域。
41.如图1和图3所示,叶片主体110的厚度为图1所示的竖直方向上的尺寸,叶片主体110厚度远小于叶片主体110表面上的尺寸。叶片主体110的一端连接有安装头140,叶片主体110通过安装头140安装在风力发电机上,该安装头140可以是风轮轮毂安装头140,也可以是与风力发电机连接的其他结构,但在功能上都起到连接叶片主体110与风力发电机的作用。叶片主体110远离安装头140的一端与翻折机构130连接,如图1所示的叶片主体110的最左端及叶尖120的最右端分别与翻折机构130连接。
42.翻折机构130设于叶尖120与叶片主体110之间,叶尖120可以翻折机构130为中心线,绕翻折机构130转动,如图1所示,叶尖120此时状态为向上转动,叶尖120还可以与叶片主体110平齐,不发生转动,此外,叶尖120还可以向下转动。叶尖120的转动方向取决于驱动电机134带动齿轮转动的方向。
43.翻折机构130包含驱动电机134,驱动电机134安装在叶片主体110与翻折机构130相连的一侧,驱动电机134可以直接与叶片主体110侧面连接,也可以间接与其连接。
44.第一齿轮136与第二齿轮137啮合,并且第一齿轮136与第二齿轮137之间通过联轴器138连接。如图4所示,在第一齿轮136与第二齿轮137的同一侧通过第一联轴器138连接第一齿轮136中心与第二齿轮137中心,在第一齿轮136与第二齿轮137的另一侧通过第二联轴器138连接第一齿轮136中心与第二齿轮137中心。第一齿轮136通过驱动电机转轴135固定位置,驱动电机转轴135通过驱动电机134固定位置,第二齿轮137通过第一齿轮136固定位置。通过上述连接方式,将翻折机构130与叶片主体110连接。
45.第一齿轮136径向垂直于叶片主体110与翻折机构130连接的侧面,因此,在叶片主体110与翻折机构130连接的侧面上,开设叶片主体齿轮凹槽122,第一齿轮136的一部分可以置于叶片主体齿轮凹槽122内,避免第一齿轮136与叶片主体110发生碰撞;同理,第二齿轮137的径向垂直于叶尖120与翻折机构130连接的侧面,因此,在叶尖120与翻折机构130连接的侧面上,开设叶尖齿轮凹槽121,第二齿轮137的一部分可以置于叶尖齿轮凹槽121内,避免第二齿轮137与叶尖120发生碰撞。
46.控制组件150包括传感器与控制器153。传感器置于叶片主体110上,并在不与翻折机构130及安装头140接触的面上,在本实施例中,如图4所示,将传感器设置在叶片主体110的一侧面上,该侧面连接翻折机构130与安装头140,且不是叶片主体110的表面。叶片主体110的表面为图3所示的面积最大的面,亦为图1所示的叶片主体110上方线条所代表的面。
47.控制器153连接传感器与驱动电机134,控制器153接收传感器发送的信号,对比预设数据,对驱动电机134发送转动指令,控制驱动电机134开始转动或停止转动,以及驱动电机134的转动方向。
48.工作在低于额定来流风速时,叶片主体110上的传感器感应到叶片压力差变化,通过电信号传输到控制器153,控制器153控制电机逆时针驱动,带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第二齿轮137反向转动,进而使得叶尖120向上折起一定的角度;工作在额定风速时,叶片主体110上的传感器感应到叶片某一压力差在额定范围时,通过控制器153与驱动电机134将叶尖120与叶片主体110在展向上保持180度;工作在超出切出风速时,叶片主体110上的传感器感应到压力差变化,通过电信号传输到控制器153,控制器153控制电机顺
时针驱动,带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第二齿轮137反向转动,进而使得叶尖120向下折起一定的角度,控制器153能够自主控制电机正转和反转,从而能够根据风力发电机叶片100前缘压力差的变化自动折起叶尖120,以此来提高低于额定风速下叶片的捕能效率,稳定输出功率,以及快速降低风力发电机叶片100的转速,辅助风力发电机停机。
49.对比传统的风力发电机叶片100长度固定的形式,本实施例中的风力发电机叶片100可根据来流风速,自动调整叶尖120朝向,同时改变风力发电机叶片100长度,有利于稳定不同来流风速下的风力发电机输出功率。
50.如图2和图4所示,在一个实施例中,叶尖120与翻折机构130连接的侧面上,以及第二齿轮137的两侧,分别设有叶尖120挡块;叶片主体110与翻折机构130连接的侧面上,以及第一齿轮136的两侧,分别设有叶片挡块。叶片主体110上的其中一个叶片挡块内设有驱动槽,驱动槽内安装有驱动电机134。
51.由于风力发电机叶片100直接受到风力的作用,为保护翻折机构130不受影响,提高使用寿命,可在风力发电机叶片100的叶尖120与叶片主体110的与翻折机构130连接的一侧面的两端设置挡块。
52.如图2所示的叶尖120结构,在最下方左右两侧分别设有叶尖120挡块。左端叶尖120挡块的左侧面,与叶尖120的左侧面光滑连接,换句话说,左端叶尖120挡块的左侧面既不超过叶尖120的左侧面,在其左侧,也不会在叶尖120的左侧面的右侧,即左端叶尖120挡块的左侧面未到达叶尖120的左侧面所在的平面。同理,右端叶尖120挡块的右侧面,与叶尖120的右侧面光滑连接。
53.如图4所示的叶片主体110结构,在叶片主体110与翻折机构130连接的侧面上的两端分别设有叶片挡块。左端叶片挡块的左侧面,与叶片的左侧面光滑连接,换句话说,左端叶片挡块的左侧面既不超过叶片的左侧面,在其左侧,也不会在叶片的左侧面的右侧,即左端叶片挡块的左侧面未到达叶片的左侧面所在的平面。同理,右端叶片挡块的右侧面,与叶片的右侧面光滑连接。
54.如图4所示,在其中一侧挡块内设有驱动槽,驱动槽开口朝内,驱动槽内安装有驱动电机134。在本实施例中,将驱动槽设置于如图4所示的左端叶片挡块内,并将开口朝向左端叶片挡块,也就是,开口朝向第一齿轮136。驱动电机134需要与叶片主体110连接,既可以直接连接,又可以间接连接,在本实施例中,驱动电机134与叶片主体110间接连接。左端叶片挡块与叶片主体110固定连接,左端叶片挡块内开设有驱动槽,驱动电机134固定安装在驱动槽内,驱动电机134与叶片主体110通过左端叶片挡块固定连接。
55.将驱动电机134安装于叶片挡块内,其一,可以实现驱动电机134与叶片主体110的连接要求,其二,将驱动电机134放置于驱动槽这样一个腔体中,驱动槽仅有一个面设有开口,与外界连通,其余面均为密闭面,换句话说,驱动电机134置于只有一个开口的腔体中,可以有效避免驱动电机134直接面对高速风、受空中飞行物的撞击及落入灰尘、雨水的问题,有效保护驱动电机134,提高驱动电机134使用寿命。
56.驱动槽内的驱动电机134输出端连接第一齿轮136,可以直接连接也可以间接连接,但由于在本实施例中,叶尖120宽度尺寸较大,驱动电机134输出端与第一齿轮136之间距离较大,因此采用驱动电机转轴135,驱动电机转轴135一端连接驱动电机134输出端,另一端连接第一齿轮136中心,通过驱动电机转轴135连接驱动电机134与第一齿轮136。驱动
电机134通过驱动电机转轴135控制第一齿轮136的转动。
57.此外,为精准测量叶尖120与叶片主体110连接处的来流风速情况,同时,减少传感器与控制器153之间的连接难度,可将传感器置于叶片主体110上不设有驱动槽的挡块的外侧面,外侧面即为远离另一挡块的一端的侧面。如图4所示,将传感器设置于右端叶片挡块的右侧面,传感器既可以精准测量叶尖120与叶片主体110连接处的来流风速情况,又因为与控制器153距离较近,便于两者通过电路连接,同时,将风力发电机叶片100除安装头140外的主要部件都集中在一个区域内,方便风力发电机叶片100的后续维修及检测工作,节省运营成本。
58.如图2和图4所示,在一个实施例中,翻折机构130还包括至少四个空心夹板131、至少四个螺栓132及至少四个螺栓垫片133,空心夹板131分别置于叶片主体110及叶尖120靠近翻折机构130的侧面上,每个空心夹板131通过一个螺栓132及一个螺栓垫片133与所接触的叶片主体110或叶尖120固定连接。
59.翻折机构130还包括至少四个空心夹板131,在本实施例中,翻折机构130设有四个空心夹板131,如图2所示,在叶尖120与翻折机构130连接的侧面上,在叶尖齿轮凹槽121的两侧,分别设有一个空心夹板131,左侧为第一夹板,右侧为第二夹板。如图4所示,在叶片主体110与翻折机构130连接的侧面上,在叶片主体齿轮凹槽112的两侧,分别设有一个空心夹板131,靠近驱动电机134侧的是第三夹板,靠近传感器侧的是第四夹板,共计四个空心夹板131。
60.第一夹板与第二夹板在同一平面上,第一夹板与第四夹板相对,第二夹板与第三夹板相对,当叶尖120与叶片主体110之间呈180度时,第一夹板与第四夹板平行,第二夹板与第三夹板平行。第一夹板与第二夹板之间的叶尖齿轮凹槽121与第三夹板与第四夹板之间的叶片主体齿轮凹槽112相对,当叶尖120与叶片主体110之间呈180度时,叶片主体齿轮凹槽112与叶尖齿轮凹槽121平行。
61.任一夹板通过至少一个螺栓和至少一个螺栓垫片133固定连接在风力发电机叶片100上。在本实施例中,如图4所示,任一夹板中心处连接有一个螺栓,一个螺栓与一个空心夹板131之间夹有一个螺栓垫片133,本实施例中的风力发电机叶片100在翻折机构130上共计使用4个螺栓与4个螺栓垫片133。空心夹板131可以有效遮挡叶片主体110及叶尖120的与翻折机构130连接的侧面,防止异物直接撞击,进一步保护叶片主体110与叶尖120的安全,增加使用寿命。
62.如图4和图5所示,在一个实施例中,控制组件150中的传感器,包括吸力面压力传感器151及压力面压力传感器152,吸力面压力传感器151与压力面压力传感器152置于靠近翻折机构130的一侧。叶片主体110上设有导线槽111,导线槽111延伸至驱动电机134、控制器153、吸力面压力传感器151及压力面压力传感器152。控制器153安装于叶片主体110上的空心夹板131上。
63.控制组件150中的吸力面压力传感器151与压力面压力传感器152,分别测量不同的压力数据,并将两者的压力数据分别传输至控制器153,控制器153接受吸力面与压力面数据,并作差,求得吸力面与压力面的压力差,根据预设程序,对比压力差与预设数值,根据控制器153得到的实时压力差与预设数值的对比,控制器153对驱动电机134做出相应的逆时针转、顺时针转或不转动指令,通过驱动电机134逆时针转、顺时针转或不转动,经驱动电
机转轴135传动,带动第一齿轮136转动,由于第一齿轮136与第二齿轮137的啮合关系,带动第二齿轮137转动,由于第二齿轮137与叶尖120连接,进而带动叶尖120相应的向上转动、向下转动或不转动。
64.在本实施例中,如图4所示,吸力面压力传感器151与压力面压力传感器152均设于右端叶片挡块的右侧面上,沿叶片的厚度方向,上下分布。控制器153安装于叶片主体110上的空心夹板131上。在本实施例中,安装在第一齿轮136与右端叶片挡块之间的第四夹板上。叶片主体110上设有导线槽111,在本实施例中,导线槽111其中一部分裸露区域,设置在叶片主体110的与翻折机构130连接的侧面上,且,导线槽111设置于第三夹板、第四夹板和叶片主体齿轮凹槽112的上方,但不超过叶片主体110的上表面及叶片挡块的上表面,导线槽111连通驱动电机134、控制器153、吸力面压力传感器151及压力面压力传感器152。
65.控制器153分别与吸力面压力传感器151、压力面压力传感器152和驱动电机134连接,吸力面压力传感器151和压力面压力传感器152传输信号至控制器153,控制器153基于所接收到的信号,根据预设程序进行信号处理,处理完成后,根据处理结果,对控制器153发送相应指令。
66.设置吸力面压力传感器151、压力面压力传感器152,可以测得压力差,更准确的获得来流风速情况,进而更准确的控制叶尖120的翻折状态;设置引线槽,可以将控制组件150及驱动器之间的连接线梳理清晰,便于后续维修及检测工作;将控制组件150设置在邻近区域,且靠近驱动电机134,可以简化控制组件150的内部连接及控制组件150与驱动电机134的连接,不仅减小了风力发电机叶片100自主控制叶尖120翻折的成本,还可以减少连接线较长导致的,由于连接线损坏而引起的维修工作。
67.如图4、图6和图7所示,在一个实施例中,齿轮翻折机构130还包括橡胶密封条139,橡胶密封条139设于叶片主体110与叶尖120上与翻折机构130接触的面的边缘。风力发电机叶片100还包括可伸缩橡胶盖160,可伸缩橡胶盖160置于翻折机构130外侧,并通过橡胶密封条139连接叶尖120与叶片主体110。
68.如图4所示,在叶片主体110与翻折机构130连接的侧面的上边缘线及下边缘线,分别设有一个橡胶密封条139,上边缘线的橡胶密封条139一部分置于叶片主体110上表面上,且在上表面的一侧边旁,该侧边即为上边缘线;同理,下边缘线的橡胶密封条139一部分置于叶片主体110下表面上,且在下表面的一侧边旁,该侧边即为下边缘线。
69.叶尖120上的橡胶密封条139的设置于叶片主体110上的橡胶密封条139的设置类似。如图6所示,在叶尖120与翻折机构130连接的侧面的上边缘线及下边缘线,分别设有一个橡胶密封条139。
70.如图7所示,叶尖120上边缘线的橡胶密封条139与叶片主体110上边缘线的橡胶密封条139之间设有上可伸缩橡胶盖160;叶尖120下边缘线的橡胶密封条139与叶片主体110下边缘线的橡胶密封条139之间设有下可伸缩橡胶盖160。
71.当叶尖120向上或向下翻折时,由于可伸缩橡胶盖160的弹性作用,使得叶尖120与叶片主体110紧密相连,同时避免雨水、泥沙等进入叶片内部;当叶尖120不翻折时,即叶尖120与叶片主体110呈180度,可伸缩橡胶盖160可以遮挡翻折机构130,亦能避免雨水、灰尘及飞虫等进入叶片内部,有效的保护了翻折机构130部件及叶尖120、叶片主体110结构的同时,还能辅助叶尖120与叶片主体110的连接。
72.风力发电机运行在低于额定来流风速时,叶片主体110前缘的吸力面压力传感器151和压力面压力传感器152感应到叶片主体110吸力面和压力面的压力差变化,通过电信号传输到控制器153,控制器153驱动电机134逆时针驱动,驱动电机转轴135带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第二齿轮137反向转动,进而叶尖120向上折起一定的角度,在可伸缩橡胶盖160的弹性作用下让叶尖120与叶片主体110紧密相连,通过在控制器153内预设向上折起角度,叶尖120向上翻折至这一设定值,提高风力发电机的输出功率。
73.风力发电机运行在额定风速时,叶片主体110前缘的吸力面压力传感器151和压力面压力传感器152感感应到叶片主体110压力差在额定范围时,通过控制器153与驱动电机134将叶尖120与叶片主体110在展向上保持180度。
74.风力发电机运行在超出切出风速时,叶片主体110前缘的吸力面压力传感器151和压力面压力传感器152感应到叶片主体110吸力面和压力面的压力差变化,通过电信号传输到控制器153,控制器153驱动电机134顺时针驱动,带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第二齿轮137反向转动,进而叶尖120向下折起一定的角度,通过在控制器153内预设向下折起角度,叶尖120向下翻折至这一设定值。叶尖向下折起,能够降低风轮转速,辅助机组停机。
75.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
76.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种风力发电机叶片,包括:安装头;叶片主体,所述叶片主体与所述安装头连接;翻折机构,所述翻折机构与所述叶片主体连接,包括驱动电机、第一齿轮、第二齿轮及联轴器,所述驱动电机与所述叶片主体固定连接;所述第一齿轮与所述驱动电机输出端连接;所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合;所述联轴器用于连接所述第一齿轮与所述第二齿轮;叶尖,所述叶尖与所述翻折机构连接;控制组件,所述控制组件设于所述叶片主体上,包括传感器及控制器,所述传感器设于所述叶片主体表面;所述控制器与所述传感器连接,且与所述驱动电机连接。2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述叶尖与所述翻折机构连接的一侧设有叶尖齿轮凹槽,所述叶片主体与所述翻折机构连接的一侧设有叶片主体齿轮凹槽。3.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述翻折机构还包括至少四个空心夹板、至少四个螺栓及至少四个螺栓垫片,所述空心夹板分别置于所述叶片主体及所述叶尖靠近翻折机构的侧面上,每个所述空心夹板通过一个所述螺栓及一个所述螺栓垫片与所接触的所述叶片主体或所述叶尖固定连接。4.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述传感器包括吸力面压力传感器及压力面压力传感器,所述吸力面压力传感器与所述压力面压力传感器置于靠近所述翻折机构的一侧。5.根据权利要求4所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述叶片主体上设有导线槽,所述导线槽延伸至所述驱动电机、所述控制器、所述吸力面压力传感器及所述压力面压力传感器。6.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述叶尖与所述翻折机构连接的侧面上,以及所述第二齿轮的两侧,分别设有叶尖挡块;所述叶片主体与所述翻折机构连接的侧面上,以及所述第一齿轮的两侧,分别设有叶片挡块。7.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述叶片主体上的其中一个所述叶片挡块内设有驱动槽,所述驱动槽内安装有驱动电机。8.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述控制器安装于所述叶片主体上的所述空心夹板上。9.根据权利要求1所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述齿轮翻折机构还包括橡胶密封条,所述橡胶密封条设于所述叶片主体与所述叶尖上与所述翻折机构接触的面的边缘。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的风力发电机叶片,其特征在于,所述风力发电机叶片还包括可伸缩橡胶盖,所述可伸缩橡胶盖置于所述翻折机构外侧,并通过所述橡胶密封条连接所述叶尖与所述叶片主体。
技术总结
本发明涉及一种风力发电机叶片,包括:安装头;叶片主体,与安装头连接;翻折机构,与叶片主体连接,包括驱动电机、第一齿轮、第二齿轮及联轴器,驱动电机与叶片主体固定连接;第一齿轮与驱动电机输出端连接;第二齿轮与第一齿轮啮合;联轴器连接第一齿轮与第二齿轮;叶尖,与翻折机构连接;控制组件,设于叶片主体上,包括传感器及控制器,传感器设于叶片主体表面;控制器与传感器连接,且与驱动电机连接。该风力发电机叶片设有翻折机构,控制器连接传感器与驱动电机,因此,控制器能够根据压力的变化自动折起叶尖,以此提高低于额定风速下的捕能效率,稳定风力发电机输出功率,风速过大需要停机时,叶尖向下折,能够降低风轮转速,辅助停机。机。机。
技术研发人员:代元军 魏鑫 李保华 刘雄飞 温彩凤 王枭 石坤举 王聪
受保护的技术使用者:上海电机学院
技术研发日:2023.03.30
技术公布日:2023/6/27
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