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運動控制

偏距垂直軸組合風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

2025China.cn   2012年08月05日

  當(dāng)前的水平風(fēng)力發(fā)電機(jī),是根據(jù)直升飛機(jī)螺旋槳的原理發(fā)展起來的,飛機(jī)螺旋槳是主動運轉(zhuǎn),螺旋槳上面形成真空,使下面空氣形成壓縮,克服飛機(jī)的重量后使飛機(jī)進(jìn)行上升飛行,飛機(jī)螺旋槳必須達(dá)到一定的長度和轉(zhuǎn)速產(chǎn)生足夠的浮力,所以飛機(jī)螺旋槳制作成細(xì)長。

  水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片屬于被動運轉(zhuǎn),來風(fēng)只能對葉片起作用,水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片做成細(xì)長,風(fēng)對葉片的作用力也會變小,風(fēng)的作用力使用率降低不到15%,風(fēng)力不能充分利用等于浪費了風(fēng)力資源。

  偏距垂直軸風(fēng)力發(fā)電工作原理,在發(fā)電機(jī)軸上的連接盤安裝葉片軸,葉片以偏距形式在葉片軸兩端以左右45度夾角安裝葉片,任意方向來風(fēng)使葉片軸A端的葉片在風(fēng)力作用下向垂直方向轉(zhuǎn)動,對風(fēng)力起作用,葉片軸B端的葉片向水平方向轉(zhuǎn)動,使風(fēng)可以通過,使發(fā)電機(jī)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向相同時,葉片靠自重回到左右45度的人字形位置,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使B端葉片在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動到垂直位置,A端葉片轉(zhuǎn)動水平位置,如此反復(fù)使發(fā)電機(jī)達(dá)到連續(xù)運轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電的要求,在垂直軸上分層分別安裝偏距形式葉片系統(tǒng),可以再成倍地提高發(fā)電能力,極大提高發(fā)電效率。見下面圖片。

偏距垂直軸組合風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

  偏距式大葉片風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)特點,符合空氣動力學(xué)原理,葉片制作成圓形、方形、橢圓形等現(xiàn)狀,此葉片結(jié)構(gòu)增加了寬葉片寬度提高了捕風(fēng)能力,調(diào)整葉片運行角度可以自動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度,極大地高效地利用風(fēng)能,及轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)最大化,此葉片可以采用曲面形狀,即可以增加葉片強(qiáng)度,又可以提高阻風(fēng)能力,可以大幅度提高發(fā)電效率。此葉片益應(yīng)用于大功率發(fā)電機(jī)中,在垂直軸上分層分別安裝偏距形式葉片系統(tǒng),可以有效提高發(fā)電能力,可以全方向做功、轉(zhuǎn)換率高,啟動快,風(fēng)機(jī)集中度高,便于管理與維護(hù)。

  偏距式大葉片結(jié)構(gòu)可以在微風(fēng)下進(jìn)行啟動,不需要尾翼進(jìn)行方向調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,發(fā)電效率高,易于制造加工,轉(zhuǎn)數(shù)較低,重心下降,安全性好,運行成本低,維護(hù)容易,無噪音污染等明顯特點。解決了水平發(fā)電機(jī)頭重腳輕的問題,與傳統(tǒng)的葉片(螺旋槳式葉片及渦輪葉片)相比、有以下幾個特點:

  1.全風(fēng)向。(無需風(fēng)向調(diào)節(jié)裝置、目前屬世界領(lǐng)先技術(shù)。)

  2.大葉片阻風(fēng)面積大(葉片的阻風(fēng)面積之和,占旋轉(zhuǎn)面積40%以上)且阻風(fēng)面與風(fēng)向垂直,

  3.葉片同長轉(zhuǎn)矩最大化、且無負(fù)動(極小,可忽略不計)??纱蠓档腿~片的長度,減輕重量。

  4.風(fēng)能利用率高。(較槳式葉片提高一倍以上),轉(zhuǎn)速控制智能化。

  5.葉片的制作不受材料的限制(金屬非金屬均可、且不必建模), 獨特的葉片材質(zhì)使用壽命達(dá)更長。

  6.整體制造成本低,安裝調(diào)整簡單故障率低,總體重量大幅降低。

偏距垂直軸組合風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

  偏距大葉片風(fēng)力機(jī)可以進(jìn)行組合安裝,可以提高發(fā)電功率,可以達(dá)到兆瓦級發(fā)電,葉片尺寸每增加一倍,可以提高近四倍發(fā)電功率,a b c d e f g均為可以變動的尺寸,葉片的安裝數(shù)量可以根據(jù)需求進(jìn)行增加,可以采用多層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在中間可以安裝避雷針,解決發(fā)動機(jī)防雷問題。對于風(fēng)向基本在一定的方向時,可以固定安裝發(fā)電機(jī)構(gòu),如果風(fēng)向不定可以通過渦輪傳動裝置進(jìn)行實時調(diào)整,調(diào)整范圍不超過100度。此項結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)在下部,降低重心可以提高穩(wěn)定性,在樓房上或山頭上進(jìn)行安裝,可以降低安裝高度。此項發(fā)電技術(shù),可以對前后來風(fēng)或上下方向的來風(fēng),都可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)發(fā)電,轉(zhuǎn)速范圍寬,高轉(zhuǎn)速可以有效利用風(fēng)力資源,可以自動控制發(fā)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速之內(nèi),可以降低啟動風(fēng)速等特點。此圖組合發(fā)電是屬于工作狀態(tài),在無風(fēng)時顯示為人字形,有風(fēng)時在風(fēng)力作用下,葉片向后旋轉(zhuǎn),一面形成垂直進(jìn)行迎風(fēng)做工,使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),另一面形成水平使風(fēng)通過,旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)到前后位置時,靠偏距自重葉片旋轉(zhuǎn)到人字形,如此反復(fù)使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,上支板通過軸承支撐葉片重量,減輕對發(fā)電機(jī)的負(fù)荷,下支板支撐發(fā)電機(jī)的重量,其組合風(fēng)力發(fā)電見上面圖形。

(轉(zhuǎn)載)

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