專利名稱：順風(fēng)型風(fēng)電機(jī)柔性葉片擺動限制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種順風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的柔性葉片擺動限制裝置。柔性葉片的特點就是可以根據(jù)風(fēng)速的變化相應(yīng)改變受風(fēng)的型面，葉片隨著風(fēng)速的增大，葉片彎曲變形越大，受 風(fēng)面積減小，風(fēng)載減小，起到智能卸載的作用。但缺點是葉片受到風(fēng)力會發(fā)生彎曲變形，發(fā) 生擺動，引起葉片風(fēng)載的快速變化，造成葉輪轉(zhuǎn)速的快速變化，這樣就會造成風(fēng)電機(jī)輸出功 率的快速變化，不利于并網(wǎng)的穩(wěn)定性。因此必須加裝擺動限制裝置，擺動限制裝置的作用首 先就是對葉片施加拉力，使葉片發(fā)生預(yù)彎曲，保持葉片在額定風(fēng)速下不繼續(xù)彎曲變形，保證 葉片有最大的受風(fēng)面積，實現(xiàn)葉片在低風(fēng)速滿載。在大風(fēng)情況下，擺動限制裝置幫助葉片彎 曲變形，及時減小風(fēng)載，保證風(fēng)電機(jī)實現(xiàn)高風(fēng)速卸載。擺動限制裝置還可以減緩葉片的擺動 速度，避免葉輪轉(zhuǎn)速的快速變化，減輕風(fēng)電機(jī)輸出功率的快速變化。所以，擺動限制裝置對 提高風(fēng)電機(jī)獲取風(fēng)能的效率、保證輸出功率的穩(wěn)定有很好的幫助作用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有剛性葉片最初是參照直升飛機(jī)的葉片進(jìn)行設(shè)計，利用葉片的失速特性達(dá)到卸 載和穩(wěn)定功率輸出的目的。隨著風(fēng)電機(jī)向MW級發(fā)展，失速葉片已不能滿足強(qiáng)度要求，隨后 出現(xiàn)了變漿距控制技術(shù)，就是控制槳葉沿縱軸旋轉(zhuǎn)葉片，控制葉片的迎風(fēng)攻角，實現(xiàn)控制風(fēng) 輪轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定和卸載的作用，但任何控制系統(tǒng)都有滯后性，風(fēng)電機(jī)龐大，控制過程很難在短 時間完成，控制過程就成為問題發(fā)生過程，事實證明現(xiàn)有控制系統(tǒng)還不能保證風(fēng)電機(jī)的穩(wěn) 定和安全。還有葉片的高風(fēng)載特性也會對風(fēng)電機(jī)的穩(wěn)定和安全造成威脅，現(xiàn)有MW級風(fēng)電機(jī) 葉片非常巨大，具有較好的空氣動力性能，強(qiáng)剛性能要求很高，造價高昂。在低風(fēng)速情況下， 葉片的空氣動力性能很弱，就像飛機(jī)速度低沒有升力一樣，造成微風(fēng)發(fā)電性能低；在高風(fēng)速 情況下，葉片還會產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)載，變得難以控制，造成輸出功率大幅波動，輕者形成沖擊電流， 造成脫網(wǎng)和電力電子裝置的損壞，重者葉片強(qiáng)風(fēng)載會對風(fēng)電機(jī)造成沖擊破壞，造成變速箱、 軸承、主軸和控制裝置的損壞。所以，現(xiàn)有剛性葉片的性能是不符合風(fēng)電機(jī)風(fēng)載性能要求的，在微風(fēng)狀態(tài)空氣動 力性能弱，微風(fēng)發(fā)電性能低，造成裝機(jī)容量大而發(fā)電量低的情況發(fā)生；在大風(fēng)情況下，超過 額定風(fēng)速反而空氣動力性能越來越強(qiáng)，無法實現(xiàn)及時卸載，葉片的強(qiáng)風(fēng)載會對風(fēng)電機(jī)造成 沖擊破壞。這是造成現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)發(fā)電效率低、并網(wǎng)穩(wěn)定性差、成本高、故障率高等問題存在 的主要原因，也是造成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)幾十年發(fā)展滯后的主要原因。大自然永遠(yuǎn)是我們最好的老師，生物經(jīng)過千百萬年的進(jìn)化，生物所具有的性能是 根據(jù)生存環(huán)境進(jìn)行的最完美優(yōu)化。人類通過對鳥翅膀的研究，發(fā)明了飛機(jī)，飛上了藍(lán)天。鳥 的翅膀是最輕巧的飛行裝置，也是利用風(fēng)能的高效裝置，我們要想提高風(fēng)能利用率，提高風(fēng) 電機(jī)的微風(fēng)發(fā)電性能，鳥翅是我們最好的研究對象。鳥翅主要是靠羽毛捕獲風(fēng)能，羽毛結(jié)構(gòu) 非常輕盈，但有很好的捕風(fēng)性能，而且具有靈活調(diào)節(jié)風(fēng)載的功能。根據(jù)仿生學(xué)的原理，通過 對羽毛結(jié)構(gòu)特性的研究提取，研究開發(fā)出了柔性智能羽形葉片。利用柔性智能羽形葉片本人研究發(fā)明了《高效的葉片后置型風(fēng)力發(fā)電裝置》專利申請?zhí)?01010161689. 8。柔性智能葉片可以完全克服剛性葉片的缺點，并可以增大受風(fēng)面 積，由于柔性智能葉片可以根據(jù)風(fēng)速的變化相應(yīng)改變受風(fēng)的型面，在增加風(fēng)能獲取量和轉(zhuǎn) 化量的同時，改善葉片的受力狀態(tài)，化解風(fēng)的破壞力，有利于風(fēng)電機(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。在低 風(fēng)速情況下，葉片變形小，以最佳迎風(fēng)角和最大迎風(fēng)面積獲取最大風(fēng)載；在中風(fēng)速情況下， 隨著風(fēng)速增大，葉片變形會逐步增大，逐步減小迎風(fēng)角和迎風(fēng)面積，保持所受風(fēng)載大小的相 對穩(wěn)定，保證發(fā)電功率的平穩(wěn)輸出；在高風(fēng)速情況下，葉片隨風(fēng)速大幅變形，迎風(fēng)面積大幅 減小，風(fēng)載減小，所受風(fēng)阻大幅增加，葉片的轉(zhuǎn)速不會增快，反而會變慢，不會造成風(fēng)電機(jī)過 載，也毋需停機(jī)，仍然可以保持正常發(fā)電。此時葉片所受風(fēng)載會大幅減小，就像一顆樹會隨 風(fēng)彎曲，大幅減小樹所受到的風(fēng)載，這樣可以完全避免狂風(fēng)對風(fēng)電機(jī)的破壞。所以柔性智能 葉片這種智能化的調(diào)節(jié)過程更符合風(fēng)電機(jī)風(fēng)載特性的要求。而且風(fēng)載特性是靠葉片自身結(jié) 構(gòu)的受力型態(tài)實現(xiàn)的，不存在滯后性，也不存在機(jī)械和電子故障，更加簡單可靠。
柔性智能羽形葉片是采用一根強(qiáng)剛度很好的通長主桿為骨架，在主桿的側(cè)面安裝 強(qiáng)度和彈性很好的支撐桿，長條形羽片狀葉面一邊連接在主桿上，另一邊連接在支桿上，形 成了一個羽片形狀的葉面。主桿起到固定葉面和傳遞力矩的作用。這種葉片可以比現(xiàn)有葉 片提高受風(fēng)面積2 3倍，可以大幅提高葉片的結(jié)構(gòu)動力性能，大幅提高風(fēng)電裝置的微風(fēng)發(fā) 電性能，特別是可以大幅提高陸地風(fēng)速區(qū)間3 8米/秒的發(fā)電量，使微風(fēng)發(fā)電功率成倍增 力口，可提高年發(fā)電量2 3倍。微風(fēng)發(fā)電性能還可以增加少風(fēng)季節(jié)的發(fā)電量，可以保證全年 大部分時間都有風(fēng)電輸出，這對利用和使用風(fēng)能非常重要。我們把風(fēng)電作為一個新能源，是 要求風(fēng)電在長時間內(nèi)能穩(wěn)定有效的輸出，這樣才能有利于計劃安排和使用，才能形成對電 力網(wǎng)的有效補(bǔ)充，也才能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全，所以提高風(fēng)電機(jī)的微風(fēng)發(fā)電性能意義重 大。柔性智能羽形葉片結(jié)構(gòu)雖然簡單，但通過控制主桿和支桿的變形量，可以實現(xiàn)四 個不同風(fēng)速狀態(tài)下的功率控制功能。首先可以控制微風(fēng)到勁風(fēng)(1.5 8m/s)范圍內(nèi)功率 的最大輸出，葉片在初始位置迎風(fēng)角最大，受風(fēng)面積最大，在微風(fēng)和勁風(fēng)的狀態(tài)下，主桿形 狀不會發(fā)生變化，支桿不變形或產(chǎn)生輕微變形，葉片仍保持迎風(fēng)面積最大，保證功率的最大 輸出。其次可以控制勁風(fēng)到強(qiáng)風(fēng)(8 13m/s)范圍內(nèi)功率的平穩(wěn)輸出，在勁風(fēng)和強(qiáng)風(fēng)狀態(tài) 時，主桿仍保持原狀，支撐桿在風(fēng)力的作用下發(fā)生較大的彎曲，帆布的邊緣也會隨著支撐桿 的彎曲向后位移，風(fēng)越大，位移也越大，迎風(fēng)角也會隨著減小，迎風(fēng)面也減小，保持葉片所受 風(fēng)力的恒定，使風(fēng)輪的輸出功率保持在一定范圍。再其次可以控制大風(fēng)(13 20m/s)狀態(tài) 下限制功率的增大輸出，在大風(fēng)狀態(tài)時，葉片受到強(qiáng)大風(fēng)力的作用，主桿在風(fēng)力的作用下向 后彎曲，弧形變小，弦長變短，帆布的外邊緣就會松弛下來，葉片的捕風(fēng)性能就會大幅度降 低，葉片的風(fēng)阻加大，葉片的轉(zhuǎn)速就會降低，葉片的輸出功率也會隨著降低，不會造成風(fēng)電 機(jī)過載，這樣就保證了強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下發(fā)電設(shè)備的安全。最后就是遇到破壞級狂風(fēng)(20m/s)以 上時的自我保護(hù)功能，陸地有沙塵暴，沿海地區(qū)有臺風(fēng)，為了保證發(fā)電機(jī)組和塔架的安全， 葉片完全卸載是十分必要的。本裝置可以在帆布與支撐桿的連接點上設(shè)置保險裝置，當(dāng)風(fēng) 速達(dá)到十級以上時，帆布連接點的保險裝置超過強(qiáng)度極限，自行脫開，帆布就會與支撐桿脫 離，帆布的外邊緣就處于自由狀態(tài)，失去捕風(fēng)的功能，實現(xiàn)葉片的完全卸載。所以，柔性葉片可以通過在不同風(fēng)速的結(jié)構(gòu)變形，實現(xiàn)低風(fēng)速滿載，高風(fēng)速卸載。 可以大幅提高風(fēng)電機(jī)的發(fā)電量，保證風(fēng)電機(jī)的安全，特別符合風(fēng)電機(jī)風(fēng)載特性的要求。柔性葉片優(yōu)良的性能和低成本將成為風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展方向。柔性葉片最大的特點就是會發(fā)生大 幅度的擺動，葉片擺動速度太快，就會對葉輪的轉(zhuǎn)速造成影響，造成葉輪轉(zhuǎn)速的快速變化， 這樣就會造成風(fēng)電機(jī)輸出功率的快速變化，對風(fēng)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定影響很大，不利于并 網(wǎng)的穩(wěn)定性，也會造成風(fēng)電輸出的大幅波動。因此我們必須對柔性葉片附加擺動限制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
柔性葉片擺動限制裝置的作用主要有三個方面1、使柔性葉片向后彎曲變形，形成錐面排列，提高葉輪對風(fēng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。柔性葉片位于風(fēng)電機(jī)的后部，我們要實現(xiàn)葉片向后彎曲變形，就必須對葉片施加 一定的外力。我們可以采取兩種方式，一種方式是我們把葉輪主軸的長度延長，在葉片上端 部固定一條拉桿或繩索，拉桿或繩索向后斜拉固定在主軸的端部，葉片在拉桿或繩索的拉 力作用下會向后彎曲變形向中心收縮。另一種方式是將葉片向后彎曲變形，葉片上端部固 定的拉桿或繩索的另一端在葉輪中心點進(jìn)行相互連接，葉片在拉桿或繩索的向心收縮拉力 的作用下會保持彎曲的形態(tài)。葉輪的葉片向后彎曲變形，形成錐面排列，可以大幅提高葉輪 對風(fēng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。2、對葉片施加拉力，使其彎曲變形，在額定風(fēng)速下保持不繼續(xù)變形，保證葉片獲得 最大風(fēng)載，實現(xiàn)葉片在低風(fēng)速滿載的要求。從前面柔性智能葉片的介紹，我們可以知道葉片的主桿在13m/s以上風(fēng)速時才會 發(fā)生彎曲變形，而彈性桿件只要受力就會發(fā)生變形，因此我們利用繩索的拉力先給葉片施 加拉力，使葉片的主桿向后發(fā)生彎曲變形，儲存一定的彈性能量，讓彈性力與葉片在13m/s 風(fēng)速下受到風(fēng)載力的大小相同，這樣就可以保證葉片主桿在風(fēng)速小于13m/s時，不會發(fā)生 彎曲變形，保證葉片在這個風(fēng)速以下都能獲得最大風(fēng)載。因此我們在設(shè)計主桿的強(qiáng)度時就 要考慮主桿的彈性模量與葉片風(fēng)載大小相匹配。3、在大風(fēng)情況下，幫助葉片變形，大幅減小葉片的風(fēng)載作用，并減緩葉片的擺動速 度，保證風(fēng)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定，保證風(fēng)電機(jī)的安全。葉片的主桿起到固定葉片和傳遞力矩的作用，柔性葉片的特點就是主桿是彈性桿 件，會隨著風(fēng)力的增大發(fā)生彈性變形，通過變形可以減小葉片的風(fēng)載，我們就是通過控制主 桿的變形量，實現(xiàn)控制葉片風(fēng)載的大小。而大風(fēng)對于風(fēng)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定影響很大，較容 易產(chǎn)生沖擊電流，我們要保證輸出功率的穩(wěn)定，就要提高葉片受到大風(fēng)載沖擊時的反應(yīng)速 度，讓葉片主桿變形加快，提高卸載速度，這樣就可以大幅減輕大風(fēng)載的沖擊作用，提高輸 出功率的穩(wěn)定性。我們可以采用彈性部件完成這個目的，我們在拉桿或繩索之間增加一個 彈性部件。彈性部件的性能是在拉伸狀態(tài)儲存彈性能量，在收縮狀態(tài)釋放彈性能量；在大 風(fēng)作用之前，葉片主桿處于初始位置時，彈性部件在拉桿或繩索的拉力作用下處于完全被 拉開的狀態(tài)，彈性部件儲存彈性能量；當(dāng)受到大風(fēng)作用后，葉片主桿在風(fēng)載作用下向后彎曲 移動，此時拉桿或繩索上彈性部件處于拉伸狀態(tài)，彈性部件的彈性能量得到釋放，彈性部件 彈性力方向與葉片彎曲移動方向是相同的，彈性力和葉片風(fēng)載力形成合力拉動葉片向后彎 曲，增加葉片彎曲的速度，起到提高卸載速度的目的。風(fēng)是有波動性的，當(dāng)大風(fēng)處在波谷期 時，葉片受到的風(fēng)載會減小，葉片主桿就會反彈回復(fù)向前移動，移動方向與彈性部件彈性力 的方向相反，彈性部件被壓縮，彈性力增大，可以減緩主桿向前移動的速度，起到減緩葉片擺動速度的效果，可以減輕葉輪轉(zhuǎn)速的快速變化，對穩(wěn)定風(fēng)電機(jī)功率的輸出很有幫助。4、通過控制繩索的移動量，可以控制葉片的彎曲變形量，也就控制了葉片風(fēng)載的大小，可以控制風(fēng)電機(jī)輸出功率的大小。因此，我們可以對擺動限制裝置加裝人工控制系 統(tǒng)，通過控制機(jī)械動力裝置拉動繩索的移動量，控制葉片風(fēng)載的大小，實現(xiàn)葉片的人工卸載 控制。由于主桿的彎曲變形大小決定了獲得風(fēng)載的大小，我們可以通過控制主桿變形， 達(dá)到人工控制風(fēng)載大小的效果，這樣對于在大風(fēng)情況下，限制風(fēng)電大量超額的輸出是很有 意義的。為了實現(xiàn)多個葉片的同步變形，并簡化結(jié)構(gòu)，我們在葉片主軸上采用空心軸結(jié)構(gòu)， 在軸中設(shè)置機(jī)械動力移動桿件，將拉葉片的繩索通過滑輪改變方向，連接在移動桿件上。當(dāng) 我們控制桿件的移動時，就可以通過繩索拉動葉片進(jìn)行變形，控制葉片風(fēng)載的大小，實現(xiàn)風(fēng) 電機(jī)輸出功率的人工控制作用。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的擺動限制裝置的主視圖。圖2是本發(fā)明的擺動限制裝置彈性部件初始狀態(tài)的剖面圖。圖3是本發(fā)明的擺動限制裝置彈性部件拉伸狀態(tài)的剖面圖。圖4是本發(fā)明的擺動限制裝置的繩索拉動裝置的軸向剖面圖。圖5是本發(fā)明的擺動限制裝置無延長軸的安裝主視圖。圖中1、發(fā)電機(jī)，2、柔性葉片，3、繩索，4、彈性部件，5、風(fēng)電機(jī)主軸，6、支架，7、彈簧， 8、部件殼體，9、擋板，10、滑輪，11、主軸堵頭，12、伸縮桿，13、大擋板。圖1是本發(fā)明的擺動限制裝置主視圖，直觀地顯示了擺動限制裝置的構(gòu)成和原 理。柔性葉片⑵的上端部連接繩索(3)，柔性葉片⑵在繩索(3)的拉力作用下，向后傾 斜，形成錐面排列，此時葉片(2)儲存了一定的彈性能量，在額定風(fēng)速下，葉片受到的風(fēng)載 會小于葉片的彈性力，葉片會保持原有狀態(tài)，不會繼續(xù)變形，保證葉片的受風(fēng)面積最大，實 現(xiàn)葉片在低風(fēng)速滿載；并可以提高對風(fēng)的靈活性和準(zhǔn)確性。彈性部件(4)連接在繩索中間， 在初始位置彈性部件中的彈簧(7)被完全壓縮，彈性部件儲存彈性能量，如圖2所示。當(dāng)葉 片受到的風(fēng)載超過額定風(fēng)載時，柔性葉片(2)在風(fēng)力作用下向后擺動，如圖1中虛線所示位 置，此時彈性部件拉伸，彈簧處于彈開狀態(tài)，彈性部件釋放彈性能量，如圖3所示；彈性部件 彈性力的方向與葉片移動的方向是相同的，彈性力就會幫助柔性葉片(2)向后彎曲變形， 起到加速卸載的作用，減輕過載對輸出功率的影響。當(dāng)風(fēng)載變小時，柔性葉片⑵會向前彈 起回復(fù)，而彈性部件(4)中彈簧(7)處于被壓縮狀態(tài)，彈性力會增大，彈簧(7)的彈性力與 柔性葉片(2)回復(fù)的方向是相反的，因此會減緩葉片彈起的速度，避免葉片的快速擺動，減 輕葉片風(fēng)載的快速變化和波動，對葉輪輸出功率的穩(wěn)定很有幫助。圖4是本發(fā)明的擺動限制裝置的繩索拉動裝置的軸向剖面圖。在風(fēng)電機(jī)主軸(5) 的芯部設(shè)置可以伸縮移動的伸縮桿(12)和大擋板(13)，伸縮桿(12)連接在人工控制的動 力裝置上。在主軸堵頭(11)上安裝滑輪(10)，繩索(3)通過滑輪(10)改變方向，穿過堵頭 (11)、大擋板(13)、彈簧(7)連接固定在擋板(9)上，彈簧(7)的作用同樣是幫助葉片卸載 和減緩葉片擺動速度。圖4中彈簧(7)處于完全被壓縮的狀態(tài)。當(dāng)我們控制伸縮桿(12)向后移動時，大擋板(13)就會帶動彈簧(7)、擋板(9)和繩索(3) —起向后移動，葉片就會 在繩索(3)的拉動下向后彎曲變形，減小葉片的受風(fēng)面積，減小葉片的風(fēng)載，減小風(fēng)電機(jī)的 輸出功率。這種減小風(fēng)載的人工控制，對于在大風(fēng)情況下限制風(fēng)電機(jī)超額輸出是很有幫助 的，特別是大型風(fēng)電場，由于在大風(fēng)情況下風(fēng)電機(jī)都處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，如果再產(chǎn)生沖擊 電流集中輸出，就很容易造成風(fēng)電場電力裝置的損壞，因此在大風(fēng)情況下通過人工控制減 小風(fēng)電機(jī)的輸出功率是很有意義的。
圖5是本發(fā)明的擺動限制裝置無延長軸的安裝主視圖。這種安裝方式主要應(yīng)用在 小功率風(fēng)電機(jī)上，可以簡化結(jié)構(gòu)。如圖所示柔性葉片(2)上端部連接的繩索(3)連接在葉 輪的中心點上，在繩索的中間安裝有彈性部件(4)。對稱安裝的柔性葉片通過繩索連接，相 互之間產(chǎn)生作用力，柔性葉片在繩索的拉力作用下會向后彎曲變形，向中心收縮，向后傾斜 形成錐面排列。繩索⑶和彈性部件⑷與圖1中介紹的功能是相同的，同樣起到保證葉 片在額定風(fēng)速達(dá)到最大風(fēng)載，在大風(fēng)情況下起到加速葉片卸載，減輕葉片快速擺動的目的。
權(quán)利要求
一種順風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用的柔性葉片擺動限制裝置，其結(jié)構(gòu)特點是風(fēng)輪的柔性葉片上端部連接固定拉桿或繩索，拉桿或繩索的另一端連接固定在風(fēng)輪軸延長部的外端，也可以將拉桿或繩索的另一端都相互連接在葉輪的中心點上，拉桿或繩索對葉片有向心的拉力，葉片在拉力的收縮作用下，向后彎曲變形，使葉片儲存一定的彈性能量，在額定風(fēng)速下，葉片受到的風(fēng)載會小于葉片的彈性力，葉片會保持原有狀態(tài)，不會繼續(xù)變形，保證葉片的受風(fēng)面積最大，達(dá)到低風(fēng)速滿載的目的。柔性葉片向后彎曲變形后，形成錐面排列，可以提高對風(fēng)的靈活性和準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性葉片擺動限制裝置，在拉桿或繩索中間設(shè)置彈性部件， 彈性部件的性能是在拉伸狀態(tài)儲存彈性能量，在收縮狀態(tài)釋放彈性能量；葉片在初始位置 彈性部件處于完全被拉開的狀態(tài)，彈性部件儲存彈性能量；在 葉片受到大風(fēng)后，葉片會向后 彎曲移動，此時彈性部件收縮，彈性部件釋放彈性能量，由于彈性部件的彈性拉力方向與葉 片彎曲移動的方向相同，彈性力可以幫助葉片加快卸載的速度，實現(xiàn)葉片的及時卸載；在 葉片反彈回復(fù)時，葉片移動的方向與彈性力的方向相反，彈性部件儲存彈性能量，彈性力逐 漸加大，可以減緩葉片反彈回復(fù)的速度，避免葉片風(fēng)載的快速變化，對穩(wěn)定輸出功率很有幫 助；彈性部件也可以安裝在風(fēng)輪軸的芯部，繩索通過滑輪改變方向后，連接在彈性部件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性葉片擺動限制裝置的彈性部件，彈性部件主要有拉桿、 擋板、彈簧、殼體等部件構(gòu)成，彈簧在殼體中，拉桿穿過彈簧連接在擋板上；在初始位置拉桿 處于最大拉伸狀態(tài)，彈簧在拉桿和擋板的作用下處于被完全壓縮的狀態(tài)；當(dāng)葉片向后彎曲 移動時，此時拉桿收縮，彈簧處于彈開狀態(tài)，彈簧釋放彈性能量，彈性力可以幫助葉片加快 卸載的速度；當(dāng)葉片反彈回復(fù)移動時，拉桿壓縮彈簧，彈簧的彈性力會加大，彈性力可以減 緩葉片反彈回復(fù)的速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性葉片擺動限制裝置，柔性葉片的風(fēng)載大小與變形量有對 應(yīng)關(guān)系，因此通過控制變形量就可以控制葉片風(fēng)載的大?。粸榱藢崿F(xiàn)柔性葉片卸載的人工 控制，在風(fēng)輪軸的芯部安裝了繩索拉動裝置，繩索通過滑輪改變方向，連接固定在可以軸向 移動的拉動裝置上，通過控制拉動裝置的移動，就可以控制繩索的拉伸量，起到控制葉片彎 曲變形量的目的，實現(xiàn)葉片的人工卸載控制。
全文摘要
本發(fā)明是一種順風(fēng)型風(fēng)電機(jī)柔性葉片的擺動限制裝置，主要有拉桿和彈性部件構(gòu)成。柔性葉片最大的特點就是受到風(fēng)力會發(fā)生變形，發(fā)生擺動，引起葉片風(fēng)載的快速變化，就會造成風(fēng)電機(jī)輸出功率的快速變化，不利于并網(wǎng)的穩(wěn)定性。因此必須加裝擺動限制裝置，擺動限制裝置的作用首先就是利用拉桿或繩索對葉片施加拉力，使其向后彎曲變形，保持柔性葉片在額定風(fēng)速下不繼續(xù)變形，保證葉片獲得最大風(fēng)載，實現(xiàn)葉片在低風(fēng)速滿載。在大風(fēng)情況下，彈性部件的彈性力可以幫助葉片變形，幫助葉片及時減小風(fēng)載，保證風(fēng)電機(jī)的高風(fēng)速卸載功能，彈性部件還可以減緩葉片的擺動速度。所以，擺動限制裝置對提高風(fēng)電機(jī)獲取風(fēng)能的效率、保證輸出功率的穩(wěn)定有很好的幫助作用。
文檔編號F03D7/04GK101968030SQ20101050504
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者鄭重勝 申請人:鄭重勝