一种帆式风力发电机叶片控制机构的制作方法

1.本发明涉及到一种帆式风力发电机叶片控制机构。


背景技术：

2.随着人类社会的发展，风电作为用之不竭的清洁能源，是人类永久解决能源问题的现实重要途径，现有的风力发电机主要为涡浆式风力发电机，风能的利用率太低，发电效率低，生产、安装、运输、维护等成本高，制约了风电的发展；帆式风力发电机的风能利用率和功率密度是现有风力发电机的30倍，投资和维护成本也远低于现有风机，可以说是风机领域的一项颠覆性发明；帆式风力发电机的工作原理是：当风吹来时，风机机柱一侧的叶片因限制，不能发生旋转，迎风面积很大，另一侧的叶片因风力发生旋转，迎风面积很小，风机机柱两侧叶片产生的使机柱旋转的扭矩不平等，风机机柱旋转，带动发电机旋转发电；因帆式风力发电机的结构不同于现有风机，帆式风力发电机的叶片控制机构也完全不同于现有风机的叶片控制机构，是一种全新的叶片控制机构，帆式风力发电机的叶片控制机构是帆式风力发电机的核心部件之一，关系到风机的安全和正常运行；在台风等恶劣天气下，如何保证风机的安全和正常运行；在2级轻风下，如何保证风机的高效率运行等问题，都迫切需要一种新型有效的帆式风力发电机叶片控制机构，来早日将帆式风力发电机投入运行，早日解决人类的能源问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种先进的帆式风力发电机叶片控制机构，该帆式风力发电机叶片控制机构能够有效保证在包含台风、轻风等各种天气状况下的风机安全和正常运行。
4.本发明解决技术问题的方案是：一种帆式风力发电机叶片控制机构，包含动杆、导轨、滑块、电动机、传动箱、位移传感器、电脑控制箱七个部件；帆式风力发电机包含转柱、叶片、座架、加速箱、发电机五个大部件；所述转柱上安装有多组所述叶片，每个所述叶片旁边，所述转柱上有一个轨道安装凸台；所述动杆通过所述轨道安装凸台上的固定圈与所述转柱安装在一起，所述动杆可以在所述固定圈内上下自由移动；每组所述叶片，对应安装一根所述动杆；所述轨道安装凸台上安装有所述导轨，所述导轨的顶部有限位块，所述导轨上安装有所述滑块，所述滑块能够在所述导轨上自由上下滑动；所述动杆上对应每个所述滑块的地方，都有一个滑块连接杆，所述滑块连接杆将所述动杆和所述滑块固定在一起，所述动杆的上下移动能够带动所述滑块沿所述导轨上下滑动，所述滑块能够限制所述叶片的转动角度；对应每根所述动杆的下部位置，所述转柱上有一个控制安装凸台，所述控制安装凸台上安装有所述电动机、所述传动箱、所述位移传感器、所述电脑控制箱；所述动杆的下部安装有螺纹杆，所述螺纹杆通过所述传动箱，与所述电动机连接在一起，所述电动机的旋转能够带动所述螺纹杆上下移动，所述螺纹杆上下移动带动所述动杆上下移动；所述动杆上有传感器连接头，所述传感器连接头通过连接棒，与所述位移传感器感应头连接在一起，所
述动杆的上下移动能够带动所述位移传感器的感应头上下滑动；所述电脑控制箱通过电缆与电源、所述电动机、所述位移传感器、所述转柱转速传感器等连接在一起，所述电脑控制箱里安装有中央处理器、信号处理器、电器开关等电器元件，所述电脑控制箱能够根据所述转柱转速的大小和所述位移传感器感应头的位移量，自动控制所述电动机运转；该帆式风力发电机叶片控制机构的工作原理是：当风力变大，所述转柱的转速高于正常工作设置的上限范围时，所述电脑控制箱控制所述电动机旋转，所述电动机的旋转带动所述动杆向上移动，所述动杆的向上移动带动所述滑块向上滑动，所述滑块的向上滑动使所述叶片的旋转角度变小，所述叶片旋转角度变小导致所述叶片面积在垂直于风向平面的投影面积变小，导致所述叶片所受风力变小，使所述转柱转动的扭矩变小，导致所述转柱的转速降低，重新回到转速正常范围；同样原理，当风力变小，所述转柱的转速低于正常工作设置的下限范围时，所述电脑控制箱控制所述电动机旋转，所述电动机的旋转带动所述动杆向下移动，带动所述滑块向下滑动，所述滑块的向下滑动使所述叶片的旋转角度变大，所述叶片旋转角度变大导致所述叶片面积在垂直于风向平面的投影面积变大，导致所述叶片所受风力变大，使所述转柱转动的扭矩变大，所述转柱转速增加，重新回到转速正常工作范围。
5.所述电脑控制箱控制所述电动机运转的时间，是在所述叶片脱离所述滑块时；在所述叶片因风力压在所述滑块上时，所述电脑控制箱不能控制所述电动机运转。
6.所述滑块上安装有自动锁止装置，在所述叶片因风力压在所述滑块上时，所述自动锁止装置能够将所述滑块和所述导轨锁在一起，成为一体，所述滑块不能滑动；当所述叶片脱离所述滑块时，所述自动锁止装置自动解锁，所述滑块能够在所述导轨上自由滑动。
7.所述滑块滑动到所述导轨最上端时，所述叶片平面呈水平状态；当全部所述叶片呈水平状态时，所述转柱两侧的所述叶片受风面积相同，所述叶片不产生使所述转柱旋转的扭矩，所述转柱停止旋转。
8.所述控制安装凸台上安装有防护罩，将所述电动机、所述传动箱、所述位移传感器、所述电脑控制箱、所述螺纹杆等，保护在里面。
9.综上所述
10.本发明所涉及的帆式风力发电机叶片控制机构，能够根据风力的大小，自动控制叶片的旋转角度，自动控制发电机转速在安全、高效的工作转速范围；在台风、2级轻风等各种天气状况下，能够保证风机的安全和正常工作；本发明将使帆式风力发电机，快速取代现有风机，充分发挥帆式风力发电机的风能利用率高、功率密度高、单位功率投资成本低、结构简单、易安装、易维护、发电效率高、经济效益好等特点，使风电迅速成为人类最大的电力来源，将为解决人类的能源问题，作出巨大的贡献。
附图说明
11.图1为实施例中帆式风力发电机叶片控制机构的主视图。
12.图2为图1的俯视图。
13.图3为图1中a处局部放大图。
14.图4为图1中b处局部放大图。
具体实施方式
15.以附图1
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附图4为例：
16.帆式风力发电机叶片控制机构，包含动杆3、导轨6、滑块8、电动机10、传动箱11、位移传感器13、电脑控制箱15七个部件；帆式风力发电机主要包含转柱1、叶片2、座架19、加速箱18、发电机17五个大部件；所述转柱1上安装有4组所述叶片2，每个所述叶片旁边，所述转柱1上都有一个轨道安装凸台5；所述动杆3通过所述轨道安装凸台5上的固定圈4与所述转柱1安装在一起，所述动杆3可以在所述固定圈4内上下自由移动；每组所述叶片2，对应安装一根所述动杆3；所述轨道安装凸台5上安装有所述导轨6，所述导轨6的顶部有限位块20，所述导轨6上安装有所述滑块8，所述滑块8能够在所述导轨6上自由上下滑动；所述动杆3上对应每个所述滑块8的地方，都有一个滑块连接杆7，所述滑块连接杆7将所述动杆3和所述滑块8固定在一起，所述动杆3的上下移动能够带动所述滑块8沿所述导轨6上下滑动，所述滑块8能够限制所述叶片2的转动角度；对应每根所述动杆3的下部位置，所述转柱1上有一个控制安装凸台21，所述控制安装凸台21上安装有所述电动机10、所述传动箱11、所述位移传感器13、所述电脑控制箱15；所述动杆3的下部安装有螺纹杆12，所述螺纹杆12通过所述传动箱11，与所述电动机10连接在一起，所述电动机10的旋转能够带动所述螺纹杆12上下移动，所述螺纹杆12上下移动带动所述动杆3上下移动；所述动杆3上有传感器连接头9，所述传感器连接头9通过连接棒14，与所述位移传感器13感应头连接在一起，所述动杆3的上下移动能够带动所述位移传感器13的感应头上下滑动；所述电脑控制箱15通过电缆与电源、所述电动机10、所述位移传感器13、所述转柱1转速传感器22等连接在一起，所述电脑控制箱15里安装有中央处理器、信号处理器、电器开关等电器元件，所述电脑控制箱15能够根据所述转柱1转速的大小和所述位移传感器13感应头的位移量，自动控制所述电动机10运转；该帆式风力发电机叶片控制机构的工作原理是：当风力变大，所述转柱1的转速高于正常工作设置的上限范围时，所述电脑控制箱15控制所述电动机10旋转，所述电动机10的旋转带动所述动杆3向上移动，所述动杆3的向上移动带动所述滑块8向上滑动，所述滑块8的向上滑动使所述叶片2的旋转角度变小，所述叶片2旋转角度变小导致所述叶片2面积在垂直于风向平面的投影面积变小，导致所述叶片2所受风力变小，使所述转柱1转动的扭矩变小，导致所述转柱1的转速降低，重新回到转速正常范围；同样原理，当风力变小，所述转柱1的转速低于正常工作设置的下限范围时，所述电脑控制箱15控制所述电动机10旋转，所述电动机10的旋转带动所述动杆3向下移动，带动所述滑块8向下滑动，所述滑块8的向下滑动使所述叶片2的旋转角度变大，所述叶片2旋转角度变大导致所述叶片2面积在垂直于风向平面的投影面积变大，导致所述叶片2所受风力变大，使所述转柱1转动的扭矩变大，所述转柱1转速增加，重新回到转速正常工作范围。
17.所述电脑控制箱15控制所述电动机10运转的时间，是在所述叶片2脱离所述滑块8时；在所述叶片2因风力压在所述滑块8上时，所述电脑控制箱15不能控制所述电动机10运转。
18.所述滑块8上安装有自动锁止装置，在所述叶片2因风力压在所述滑块8上时，所述自动锁止装置能够将所述滑块8和所述导轨6锁在一起，成为一体，所述滑块8不能滑动；当所述叶片2脱离所述滑块8时，所述自动锁止装置自动解锁，所述滑块8能够在所述导轨6上自由滑动。
19.所述滑块8滑动到所述导轨6最上端时，所述叶片2平面呈水平状态；当全部所述叶片2呈水平状态时，所述转柱1两侧的所述叶片2受风面积相同，所述叶片2不产生使所述转柱1旋转的扭矩，所述转柱1停止旋转。
20.所述控制安装凸台21上安装有防护罩16，将所述电动机10、所述传动箱11、所述位移传感器13、所述电脑控制箱15、所述螺纹杆12等，保护在里面。
21.综上所述
22.本发明所涉及的帆式风力发电机叶片控制机构，能够根据风力的大小，自动控制叶片的旋转角度，自动控制发电机转速在安全、高效的工作转速范围；在台风、2级轻风等各种天气状况下，能够保证风机的安全和正常工作；本发明将使帆式风力发电机，快速取代现有风机，充分发挥帆式风力发电机的风能利用率高、功率密度高、单位功率投资成本低、结构简单、易安装、易维护、发电效率高、经济效益好等特点，使风电迅速成为人类最大的电力来源，将为解决人类的能源问题，作出巨大的贡献。