一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其捕獲風(fēng)能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別是涉及一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其捕獲風(fēng)能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的雙葉輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)難是將雙葉輪前后分布，與風(fēng)向之間為平行設(shè)置的，在機(jī)組對風(fēng)發(fā)電時(shí)，前后葉輪互相有擾流影響，對后葉輪效率損失較大。
[0003]此外，現(xiàn)有的雙葉輪上的葉片，由于其需要符合空氣動(dòng)力學(xué)要求，要有一定的翼型，制造成本$父尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其捕獲風(fēng)能的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)兩葉輪之間不相互影響，對風(fēng)能利用率更高，降低葉片制造成本。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括:塔架、機(jī)艙、和雙葉輪，所述機(jī)艙對稱設(shè)于塔架頂端，機(jī)艙內(nèi)裝配有傳動(dòng)裝置、發(fā)電機(jī)和控制裝置，所述傳動(dòng)裝置連接雙葉輪與發(fā)電機(jī)，雙葉輪上裝配有至少2個(gè)葉片和控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的變槳系統(tǒng)，其特征在于，包括:雙葉輪對稱分布在機(jī)艙的兩側(cè)，且雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線垂直于風(fēng)向，各葉片均為單側(cè)帶受風(fēng)肋的結(jié)構(gòu)。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，機(jī)艙頂部設(shè)有風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)，底部與塔架之間設(shè)有偏航系統(tǒng)。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述控制裝置與風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)電性連接。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，傳動(dòng)裝置包括對應(yīng)雙葉輪設(shè)置的兩個(gè)傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)鏈上分別連接有一個(gè)發(fā)電機(jī)，或者兩個(gè)傳動(dòng)鏈同時(shí)與一臺(tái)雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)連接。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述雙葉輪上裝配的葉片數(shù)量為3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的方法，包括，以下步驟:
1)風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)接收信息，并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制偏航系統(tǒng)令風(fēng)向從垂直于雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線方向切入，并設(shè)定該風(fēng)向?yàn)镺 °方向；
2)當(dāng)葉片越過O。并進(jìn)入O。?180。范圍內(nèi)時(shí)，葉片上的受風(fēng)肋為迎風(fēng)受載狀態(tài)，同時(shí)為變槳系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；
3)當(dāng)葉片越過180。并進(jìn)入180°?360。范圍時(shí)，變槳系統(tǒng)將葉片反向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整為切出迎風(fēng)不受載狀態(tài)，使葉片葉弦線旋轉(zhuǎn)面平行于風(fēng)向；
4)反復(fù)循環(huán)上述步驟，始終保持在O。?180。的范圍內(nèi)的風(fēng)葉為迎風(fēng)受載狀態(tài)，并為葉片提供驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，也為發(fā)電提供動(dòng)力。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟2)中變槳系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)90°。
[0012]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟3)中，葉片對應(yīng)步驟2中的旋轉(zhuǎn)角度，變槳系統(tǒng)將葉片反向旋轉(zhuǎn)90°。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的葉片的一側(cè)帶受風(fēng)肋的結(jié)構(gòu)，不需要復(fù)雜的葉片翼型，降低了葉片制造成本；雙葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直風(fēng)向；兩葉輪相互沒有影響，對風(fēng)能利用率更高。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的立體圖；
圖3是圖1所示雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1所示雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、塔架，2、機(jī)艙，2.1、傳動(dòng)鏈，2.2發(fā)電機(jī)，3、雙葉輪，3.1葉片，3.1.1、受風(fēng)肋，3.2變槳系統(tǒng)，4、偏航系統(tǒng)，5、風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括:塔架1、機(jī)艙2、和雙葉輪3，所述機(jī)艙2對稱設(shè)于塔架I頂端，機(jī)艙2內(nèi)裝配有傳動(dòng)裝置、發(fā)電機(jī)2.2和控制裝置。
[0017]所述傳動(dòng)裝置連接雙葉輪3與發(fā)電機(jī)2.2。
[0018]傳動(dòng)裝置包括對應(yīng)雙葉輪3設(shè)置的兩個(gè)傳動(dòng)鏈2.1，各傳動(dòng)鏈2.1上分別連接有一個(gè)發(fā)電機(jī)2.2，或者兩個(gè)傳動(dòng)鏈2.1同時(shí)與一臺(tái)雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)2.2連接。
[0019]雙葉輪3上裝配有至少2個(gè)葉片3.1和控制葉片3.1轉(zhuǎn)動(dòng)的變槳系統(tǒng)3.2。本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是葉片3.1為3個(gè)，也可以為4個(gè)或5個(gè)等等。每個(gè)葉輪可以根據(jù)機(jī)組功率的大小安裝兩支幾以上的葉片3.1，且可以增大葉片的寬度，而不需要增大葉輪直徑。
[0020]雙葉輪3對稱分布在機(jī)艙2的兩側(cè)，且雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線垂直于風(fēng)向。該結(jié)構(gòu)可以使得兩個(gè)葉輪之間相互沒有影響，對風(fēng)能利用率更高。
[0021]各葉片3.1均為單側(cè)帶受風(fēng)肋3.1.1的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，受風(fēng)肋3.1.1的結(jié)構(gòu)代替了葉片翼型，降低了葉片制造成本。受風(fēng)肋3.1.1的作用是能夠使葉片3.1更加有利于受力受風(fēng)受載，其具體結(jié)構(gòu)可以為多種不同的形式。
[0022]機(jī)艙2頂部設(shè)有風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)5，底部與塔架I之間設(shè)有偏航系統(tǒng)4。所述控制裝置與風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)5、偏航系統(tǒng)4和變槳系統(tǒng)3.2電性連接。
[0023]本發(fā)明還涉及一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的方法，如圖4所示，具體方法包括以下步驟:
I)風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)5接收信息，并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制偏航系統(tǒng)4令風(fēng)向從垂直于雙葉輪3機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線方向切入，并設(shè)定該風(fēng)向?yàn)镺。方向。
[0024]2)當(dāng)葉片3.1越過O。并進(jìn)入O。?180。范圍內(nèi)時(shí)，葉片3.1上的受風(fēng)肋3.1.1為迎風(fēng)受載狀態(tài)，同時(shí)控制系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)3.2提供驅(qū)動(dòng)葉片3.1旋轉(zhuǎn)90°的動(dòng)力；葉片3.1在O。?180。范圍內(nèi)葉片3.1受風(fēng)肋3.1.1處于迎風(fēng)狀態(tài)，從而使葉輪產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針力矩。
[0025]3)當(dāng)葉片3.1越過180。并進(jìn)入180。?360。范圍時(shí)，控制系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)
3.2將葉片3.1反向旋轉(zhuǎn)90°，葉片3.1調(diào)整為切出迎風(fēng)不受載狀態(tài)，使葉片3.1葉弦線旋轉(zhuǎn)面平行于風(fēng)向。
[0026]4)反復(fù)循環(huán)上述步驟，始終保持在O。?180。的范圍內(nèi)的風(fēng)葉為迎風(fēng)受載狀態(tài)，并為葉片3.1提供驅(qū)動(dòng)葉片3.1旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，也為發(fā)電機(jī)2.2提供動(dòng)力，使風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[0027]本發(fā)明采用的葉片3.1的一側(cè)帶受風(fēng)肋3.1.1的結(jié)構(gòu)，不需要復(fù)雜的葉片3.1翼型，降低了葉片3.1制造成本；雙葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸線垂直風(fēng)向；兩葉輪相互沒有影響，對風(fēng)能利用率更高。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括:塔架、機(jī)艙、和雙葉輪，所述機(jī)艙對稱設(shè)于塔架頂端，機(jī)艙內(nèi)裝配有傳動(dòng)裝置、發(fā)電機(jī)和控制裝置，所述傳動(dòng)裝置連接雙葉輪與發(fā)電機(jī)，雙葉輪上裝配有至少2個(gè)葉片和控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的變槳系統(tǒng)，其特征在于，包括:雙葉輪對稱分布在機(jī)艙的兩端，且雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線垂直于風(fēng)向，各葉片均為單側(cè)帶受風(fēng)肋的結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，機(jī)艙頂部設(shè)有風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)，底部與塔架之間設(shè)有偏航系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述控制裝置與風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)電性連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，傳動(dòng)裝置包括對應(yīng)雙葉輪設(shè)置的兩個(gè)傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)鏈上分別連接有一個(gè)發(fā)電機(jī)，或者兩個(gè)傳動(dòng)鏈同時(shí)與一臺(tái)雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述雙葉輪上裝配的葉片數(shù)量為3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的方法，其特征在于，包括，以下步驟: 1)風(fēng)速風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)接收信息，并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制偏航系統(tǒng)令風(fēng)向從垂直于雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線方向切入，并設(shè)定該風(fēng)向?yàn)镺 °方向； 2)當(dāng)葉片越過O。并進(jìn)入O。?180。范圍內(nèi)時(shí)，葉片上的受風(fēng)肋為迎風(fēng)受載狀態(tài)，同時(shí)為變槳系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)動(dòng)力； 3)當(dāng)葉片越過180。并進(jìn)入180°?360。范圍時(shí)，變槳系統(tǒng)將葉片反向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整為切出迎風(fēng)不受載狀態(tài)，使葉片葉弦線旋轉(zhuǎn)面平行于風(fēng)向； 4)反復(fù)循環(huán)上述步驟，始終保持在O。?180。的范圍內(nèi)的風(fēng)葉為迎風(fēng)受載狀態(tài)，并為葉片提供驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，也為發(fā)電提供動(dòng)力。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的方法，其特征在于，步驟2)中變槳系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)90°。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的方法，其特征在于，步驟3)中，葉片對應(yīng)步驟2中的旋轉(zhuǎn)角度，變槳系統(tǒng)將葉片反向旋轉(zhuǎn)90°。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其捕獲風(fēng)能的方法，包括：塔架、機(jī)艙、和雙葉輪，所述機(jī)艙對稱設(shè)于塔架頂端，機(jī)艙內(nèi)裝配有傳動(dòng)裝置、發(fā)電機(jī)和控制裝置，所述傳動(dòng)裝置連接雙葉輪與發(fā)電機(jī)雙葉輪上裝配有至少2個(gè)葉片和控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的變槳系統(tǒng)，包括：雙葉輪對稱分布在機(jī)艙的兩側(cè)，且雙葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于風(fēng)向，各葉片均為單側(cè)帶受風(fēng)肋的結(jié)構(gòu)。通過上述方式，本發(fā)明能夠采用的葉片的一側(cè)帶受風(fēng)肋的結(jié)構(gòu)，不需要復(fù)雜的葉片翼型，降低了葉片制造成本；雙葉輪機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸線垂直風(fēng)向；兩葉輪相互沒有影響，對風(fēng)能利用率更高。
【IPC分類】F03D9/00, F03D1/02
【公開號(hào)】CN104948387
【申請?zhí)枴緾N201510373557
【發(fā)明人】查俊, 張力偉
【申請人】江蘇新譽(yù)重工科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月1日