[实用新型]利用弹性元件减小阻力的风车发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风车发电设备，尤其涉及一种利用弹性元件减小阻力的风车发电装置。

背景技术

随着世界经济的发展，能源的消耗量也大大增加。我国风力资源和水力资源丰富，可开发利用前景广阔。但是目前使用的风车，受风向、风力影响较大，风叶受力面积相对较小，风叶转到背风位置时阻力较大，所以效率不高，并且安装使用受到许多条件限制。

专利号为200920023762.8的实用新型专利公开了一种高效免调向风车，其特征在于活动风叶包括内风叶、外风叶，内风叶和外风叶一端通过转轴固定在力臂上，另一端为自由端，内风叶和外风叶内侧设置闭合限位复位装置，内风叶和外风叶外侧分别设置一个开启限位复位装置。由于该专利将限位装置设置在风叶外侧，当风叶位于顺风位置时，风叶受到限位装置的作用闭合十分容易，但是当风叶位于逆风位置时，风叶尚处于闭合状态，受风面积小，有没有其他力的作用控制限位装置使其开启风叶，故这种装置实质上会减少风叶的受风面积，效率较低；另外，这种装置只能适用于风力稳定的状态下，当风力出现波动或遇到大风时则无法控制风叶的开合和方向；而且由于限位装置的不可控，无法控制风叶的闭合或开启，在风叶离开顺风位置时，依然会产生很大阻力。

专利号为200810062388.2的发明专利，公开了一种能同时利用海风和海浪的能量进行发电的列阵式海风、海浪双作用发电装置，其中公开了一种能够减小背风推叶阻力的受风浪装置，包括一个转环，转环上均匀布置若干个随风浪打开或收拢的伞状推叶，伞状推叶的小径端固定在转环上，其大径端有一系列拉线连接到转环上；所述伞状推叶的大径端内侧面装一圈外磁铁，在伞状推叶收拢后其大径端接触的转环上装一把只有骨架的小伞，在小伞外侧面装一圈内磁铁，内磁铁在伞状推叶收拢时与伞状推叶上的外磁铁相吸。但是该受风浪装置依然无法在减小背风阻力的情况下保证风车工作的稳定性。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中传统风车受风向影响大，风叶转到背风位置时阻力较大，效率不高等缺点，提供了一种通过利用弹性元件的形变和磁场不同磁极的相互作用，减少风车阻力，提高风车工作效率的一种利用弹性元件减小阻力的风车发电装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种利用弹性元件减小阻力的风车发电装置，包括平台、发电机和设置在平台上的力臂，以及连接在力臂外端的风叶，所述的风叶的中轴与力臂固接；所述的中轴上通过连接轴连接有若干弹性元件，弹性元件的另一端连接在风叶边缘上；所述的风叶上还设有一个磁力带。

平台用于支撑风车的整体构架；风车的旋转部分由风叶和力臂组成，风叶的中轴与力臂所成角度在45?到135?之间；当风叶逆风时，风叶受到风的推动作用力完全张开，弹性元件发生弹性形变；当风叶顺风时，风叶失去风的推动力或受到风的阻力，弹性元件复位，使风叶收拢闭合。由于弹性元件有一定的长度，即使风叶收拢时也能够留出一定空间，当风叶由顺风旋转到逆风位置时，依然能保证有足够空气流入风叶内，产生足够的推力时风叶展开。这样，减小了空气对风车的阻力，风车无需控制方向即可自行转动起来了。

    进一步的，所述的平台上带有环形磁铁，所述的环形磁铁自中垂面分割为两级。

进一步的，所述的磁力带由两个半圆环状磁条组成，分别自中垂线分割为两级，两个半圆环状磁条同级相对组成一个圆环；所述圆环的对合线与中轴到环形磁铁环心连线在同一直线上。

磁力带由两个半圆环状磁条环绕风叶大径外边缘组成，使风叶内侧半边与外侧半边形成不同的磁极；平台上的环形磁铁也分为两个磁极，并与风叶上的磁力带发生相互作用。当风力不稳定时调整环形磁铁的两极方向，使顺风风叶的内侧半边与相对的环形磁铁磁极相异。由于磁铁具有同名磁极相斥、异名磁极相吸的特性，当风叶旋转到逆风位置时，环形磁铁与磁力带异名磁极相对，产生吸引力，使风叶展开；当风叶旋转到顺风位置时，环形磁铁与磁力带同名磁极相对，产生排斥力，使风叶收拢闭合，这样，同样可以减小空气对风车的阻力，使风车自行转动，同时可以保持风车旋转的稳定性。另外，当风力稳定但过大时，可以将环形磁铁调整为与风叶的内侧半边相同的磁极朝上，对风叶施加一个排斥力，防止风力过大导致风叶和弹性元件受损；相反，当风力稳定且过小时，可以将环形磁铁调整为与风叶的内侧半边相异的磁极朝上，对风叶施加一个吸引力，帮助风叶展开增加受风面积。

    作为优选，所述的弹性元件不发生形变时的长度远小于风叶大径端半径，弹性元件发生最大弹性形变时风叶完全展开。

作为优选，所述的风叶为合金制伞状推叶。