[实用新型]一种被动式偏航风力发电装置

说明书

本实用新型涉及一种被动式偏航风力发电装置，包括底部固定在地面或建筑物上的塔筒、机舱、叶片及叶片轴，还包括头部导流罩、尾部导流罩以及旋转杆，所述旋转杆固定在所述机舱下方，旋转杆底部与所述塔筒顶部通过轴承连接，所述头部导流罩套在机舱的迎风端，机舱的末端安装有叶片轴，所述叶片轴外部套有尾部导流罩，所述叶片的底端穿过尾部导流罩与叶片轴键连接，叶片与叶片轴的转轴末端延伸线成锐角。本实用新型仅利用风力实现被动式偏航，当风向变化时，位于发电机两侧的旋转中的叶片受力发生变化，两侧的力矩不再相等，使整个装置以旋转杆为中心旋转，最终使叶片轴转轴方向与风向一致。

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，特别涉及一种被动式偏航风力发电装置。

背景技术

风力发电机是将风能转化为电能的设备，主要包括了叶片、发电机、整流逆变设备、偏航控制设备等。根据转轴的位置不同，分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，目前由于水平轴风力发电机的技术更加成熟，综合经济效益更高，因此在市场上占有绝对优势。

风力发电机的原理是利用风的运动带动风力发电机叶片的运动，风力发电机叶片的转动带动转子的运动，转子将扭矩输入到变速箱中，再进一步带动发电机中转子的转动进行发电。在叶片转动的过程中，其中一个非常重要的环节就是让叶片的迎风面尽可能地大，为了实现这个目的，目前通用的解决方案主要有增加叶片长度和利用偏航装置使叶片的转动面迎风。但是在实际操作过程中，叶片长度要根据叶片强度和当地风速来确定，并不能够无限延长；偏航装置的安装会增加风力发电机主体的重量，提高成本，增加电耗，增加故障率，同时也增加了维护的难度。

现有的大型风力发电机是通过外部设备对风向和风速进行检测后驱动偏航装置的运动对风力发电机进行转向操作，这种方法成本较高，系统较为复杂，且容易出错，使用寿命短，可靠性差。

申请号为CN201220020569.0的实用新型公开了一种大型风力发电机转向装置，其特征在于：它包括风向测定装置和风力发电机，所述风向测定装置包括风向标，风向标通过转轴安装在风向标支撑杆上，转轴的下端安装有循环码码盘，循环码码盘的信号输出端连接到单片机处理设备的信号输入端，单片机处理设备的信号输出端连接至发电机转动装置，所述风力发电机安装在发电机转动装置的转动轴上，发电机转动装置安装在风力发电机支撑架的上端。该实用新型可以收集风向的偏转角度信息，从而控制风力发电机的转向，使风机受风面始终保持与风向垂直，让更多的风能转化为电能，提高风能的利用率。但是该实用新型需要使用一套复杂的系统控制整个装置转动，成本较高且不利于维护。

申请号为CN201220193765.8的本实用新型公开了一种大型风力发电机，它包括在风机外壳内设有的风力发电机，风力发电机输出轴连接的变速传动装置,变速传动装置输出轴与安装有风机叶片的法兰盘连接，所述风力发电机设有转向装置，风力发电机与智能控制装置连接，智能控制装置与风速风向测试仪连接，所述风力发电机的转向装置的转向轴上设有转向刹车装置。该实用新型对风力发电机在强风中运行进行保护。但是该实用新型实现功能所需的组件较多，依靠传感器判断风向，成本较高不利于维护，如信号出错或被干扰就会判断错误影响偏航，可靠性不佳。

实用新型内容

现有的风电机偏航装置都是通过传感器检测后主动驱动电机完成偏航，这种系统较为复杂，可靠性较差且不利于维护，针对上述不足，本实用性提出了一种一种被动式偏航风力发电装置，通过改变风力发电装置本身的结构，利用风力实现被动式偏航，不再需要额外的偏航装置。

本实用新型的技术方案为：