本實用新型涉及發(fā)電機，具體涉及一種阻力型微風自變槳風力發(fā)電機，是一種能夠隨著風速變化自動調(diào)整風力發(fā)電機葉片迎風角度、實現(xiàn)低風速風力發(fā)電機在高風速下安全運行的發(fā)電機。

背景技術(shù)：

風能是現(xiàn)有清潔可再生能源中最重要來源，在我國儲藏量相當豐富。

風力的現(xiàn)有利用方式多以水平軸的升力型和垂直軸的阻力型發(fā)電機為主。水平軸風力發(fā)電機葉片是參照直升飛機葉片依據(jù)空氣動力學原理設(shè)計制造的，不是風直接吹動葉片，而是靠風吹過葉片正反面形成的壓力差產(chǎn)生升力轉(zhuǎn)動，這種葉片風能利用率高，但工作風速高，啟動風速高，制造安裝成本高，我國目前開發(fā)的風力發(fā)電額定風速大都在10M/秒以上，在低風速微風狀態(tài)下空氣動力性能很弱，升力差不能工作，我國是內(nèi)陸國家，只有及少數(shù)地區(qū)能達到上述風速。

垂直軸風力發(fā)電機是利用軸兩邊葉片的阻力差產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力，雖然可在低風速微風狀態(tài)下工作，但風能轉(zhuǎn)化效率低，不適宜應用于大型發(fā)電。

在現(xiàn)有水平軸風力發(fā)電機中為了提高在低風速微風狀態(tài)下的發(fā)電能力，也有少數(shù)風機采用多葉片大面積的設(shè)計，雖然提高了微風區(qū)低風速下的發(fā)電能力，但由于葉片面積大，缺少自變槳距功能，高風速下的安全性差，難以大型化，實用性受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種阻力型微風自變槳風力發(fā)電機，該風力發(fā)電機的葉片能夠隨風速變化自動調(diào)整迎風角度，實現(xiàn)低風速微風狀態(tài)下有效發(fā)電且安全可靠運行的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：一種阻力型微風自變槳風力發(fā)電機，包括發(fā)電機，在發(fā)電機軸上連設(shè)葉片架，繞葉片架上設(shè)多根葉片軸，每根葉片軸上設(shè)葉片，在每個葉片上設(shè)葉片支撐筋；在每根葉片軸兩端套設(shè)扭矩彈簧，在葉片架端部設(shè)角度限位塊，角度限位塊通過角度桿與葉片軸端部連接。

所述葉片為帆式葉片。

進一步地，所述葉片為布基帆式葉片。

所述發(fā)電機為直驅(qū)低速永磁發(fā)電機。

本實用新型采用上述技術(shù)方案所設(shè)計的阻力型微風自變槳風力發(fā)電機，其具有以下有益效果：

⒈結(jié)構(gòu)簡單牢固，成本低；

⒉受力面積大，重量輕，微風低風速扭矩大；

⒊風資源利用面寬，風能利用率高；

⒋具有自調(diào)角功能，自行改變?nèi)~片的迎風角度，可使低速微風發(fā)電機在高風速下安全運行；

⒌運行比較平穩(wěn)，噪音小。

附圖說明

圖1表示本實用新型阻力型微風自變槳風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2表示圖1中帆式葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3表示圖2中帆式葉片變角機構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4表示圖3中變角限位機構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型阻力型微風自變槳風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)作具體說明。

參見圖1至圖4，本實用新型阻力型微風自變槳風力發(fā)電機，包括發(fā)電機，其中，發(fā)電機為直驅(qū)低速永磁發(fā)電機，可提高低風速的風能轉(zhuǎn)化效率。在發(fā)電機軸上通過葉片法蘭1連設(shè)葉片架3，繞葉片架3上設(shè)多根葉片軸4，每根葉片軸4上設(shè)葉片2，葉片2為布基帆式葉片，這樣可減輕葉片2的重量和降低成本，同時更換和安裝也方便，在每個葉片2上設(shè)葉片支撐筋8，葉片支撐筋8可支撐展開葉片2，這樣可驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機采用下風式水平軸安裝。在每根葉片軸4的兩端套設(shè)扭矩彈簧5，在葉片架3的端部設(shè)角度限位塊7，角度限位塊7通過角度桿6與葉片軸4的端部連接，這樣，就組成了葉片2的自調(diào)角機構(gòu)M。

本實用新型的主體結(jié)構(gòu)和低速發(fā)電機安裝于塔架上，下風式結(jié)構(gòu)省去了尾翼，節(jié)省成本和空間。

本實用新型在葉片軸4與葉片架3的連接處由扭矩彈簧5、角度桿6、角度限位塊7組成的自調(diào)角機構(gòu)M，使葉片2與風向構(gòu)成一定角度定位在位置A1和B1，當風速過大時吹向葉片2的力超過扭矩彈簧5的限定值時，則葉片2發(fā)生偏轉(zhuǎn)以減少受力面達到受力平衡，直至偏轉(zhuǎn)至角度桿6轉(zhuǎn)至B2位置、葉片2轉(zhuǎn)至A2位置，使葉片2完全與風向平行，葉片2的迎風角趨于零，以此保證高風速時的安全運行。

本實用新型依靠結(jié)構(gòu)動力性能設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單牢固，安全平穩(wěn)，成本低廉，微風低速風能利用率高，具有水平軸風力發(fā)電機的高效率，也具有垂直軸在低風速微風條件下有效工作的特點，特別具有葉片自調(diào)角功能，可隨著風速變化自行改變發(fā)電機葉片迎風角度，一定程度上解決了微風低風速風力發(fā)電機在高風速下的安全運行問題，有一定抗強風能力，特別適宜微風低風速大功率發(fā)電，有益于分布式風力發(fā)電技術(shù)的應用和實施，提高了風能資源的利用率與應用范圍。