[发明专利]轨道行走式矩帆风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，尤其是能够推动风帆在轨道上有序运行，且可控制风帆运行模式的轨道行走式矩帆风力发电机。

背景技术

传统的风力发电机是以桨叶式水平轴和垂直轴式风力发电机为代表的风力发电机。此类风力发电机安装发电之后不需要进行智能控制，也不需要改变运行结构和运行模式，只需要随风旋转就可以完成从风能到机械能的能量转换过程。仅以三叶桨式风力发电机为例，从形体结构和技术结构上看在世界上都有百年甚至几百年的历史，是一种古老不变的取能方式，尽管在现代随着材料技术的进步，桨叶的规格尽可能地做大，塔杆尽可能地增高，但也只能是单一的向高度和长度延展，而且在现代发展阶段愈来愈面临更多的更复杂的制约性因素，更主要的是受到自身技术性、性价比等经济技术条件的制约和影响，要不断地增加高度和长度，都要面对难以突破的技术难题和难以承受的困难。无论是水平轴还是垂直轴，其轴向选择已无实际意义，其整机的现代科技含量低，自动化水平低，先进的工业技术无法与之匹配，在这种局限下，大幅度提升机器的结构性、基础性先进水平和信息化、智能化水平，几乎是没有可能的。

桨叶式风力发电机细长的桨叶虽然能扫出很大的工作面，但桨叶受风面积小，气流搅动大，风能转换率却很低，风能得不到高效利用。同时，风机在运行时气流搅动大，机身摇摆振动问题、噪音问题都比较严重，安全环保等问题也难以面对和解决。尤其风机在遇高风速时，风能利用率反而开始下降，巨大的风能源白白浪费掉。从风电行业目前通认的理论上讲，风能利用系数在0.2-0.5之间，而垂直轴式风力发电机转速虽然很快，但与风力的接合与转换同样类似于桨叶机的运转，其风能利用系数更低。

以上诸多问题对风电产业的发展产生了较大的影响，风电在主要能源中所占的比重始终位居末端，其中主要的原因之一就是风电技术发展的严重滞后，取能方式的简单原始、结构一成不变，且自身耗能高、维护保养难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，而提供了一种至少利用两部以上的相同风帆在滑道上往复穿行，风帆做功时呈平面迎风状态，可最大限度的获取全部风能量，风帆不作功时又可滑行到轴的另一侧，避免由风帆转角后受到的反方向风阻力和重量所引起的风能量减少，使阻风面始终处于空帆状态，从而能够实现风机效率成倍提高、且自身耗能少、维护保养简便的轨道行走式矩帆风力发电机。

本发明的目的是这样实现的：它包括风力发电机，所述的风力发电机包括风力发电机主架、保护墙、风帆转动装置及发电机底架，所述的风帆转动装置包括上圆盘固位板和下圆盘固位板，上圆盘固位板和下圆盘固位板之间以均匀的方式至少设有两个相同的矩形风帆，所述的所有矩形风帆之间共同设有一个交叉空间，每两个相邻的矩形风帆的上圆盘固位板和下圆盘固位板之间均设有圆盘立柱，圆盘立柱与上圆盘固位板和下圆盘固位板之间设有圆盘固位螺丝，所述的矩形风帆由风帆外框架和风帆外框架内设有可滑行的风帆板组成，风帆板上设有的接触板，风帆外框架两侧的下端分别设有风帆滚轮，风帆外框架内设有滑行装置，风帆板设在滑行装置上，所述的风帆板面积小于风帆外框架内面积的一半，风帆外框架下部的两侧与风帆板之间均设有刹车装置和推动装置，所述的下圆盘固位板下底面设有下位轴，下位轴上设有导电盘和伞齿轮连接装置，伞齿轮连接装置上连接有发电装置，所述的下位轴和发电装置设在发电机底架内设有的十字型内架上，发电机底架内设有风帆槽型圆轨和保护墙槽型圆轨，所述的风帆滚轮设在风帆槽型圆轨上；所述的保护墙以半包围的方式设在风帆转动装置的上侧，且保护墙下端设有保护墙滚轮，保护墙滚轮设在保护墙槽型圆轨上，风力发电机主架和保护墙之间设有上位轴，风力发电机主架固定在发电机底架上，风帆外框架上端两侧上均设有启动光电传感器，保护墙上设有光电传感器反光板，刹车装置内设有能够接收光电传感器反光板发出信号的刹车感应装置，推动装置内设有能够接收光电传感器反光板发出信号的推动感应装置。

所述的滑行装置包括风帆外框架内上部设有的上槽形滑道和风帆外框架内下部设有的下槽形滑道，上槽形滑道内设有多个上滑轮，上滑轮在反置的凹形上槽形滑道内滚动，上滑轮和风帆板之间设有上连接件；下槽形滑道内设有多个下滑轮，下滑轮在凹形下槽形滑道内滚动，下滑轮和风帆板之间设有下连接件，风帆板设在上连接件和下连接件之间，风帆板仅做滑动通行，以保证风帆的横向固定。