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文档简介
1、垂直轴翼形叶片网状结构的风力发电机几种常见的风力发电机结构:最早的风力发电机(图1)是三张叶片支撑在一根柱子上的风力机,虽然这种水平轴风力机的技术和设备十分成熟,积累了大量的经验,但并不是最好的风力机,以下几点是水平轴螺旋桨式风力机不可克服的缺点:叶片寿命短;如上图1所示,叶片在不同的角度时,自重会产生恶劣的交变应力,大大降低了叶片的抗疲劳强度。因此这类叶片对材料的要求相当高,造价也很昂贵。维修保养不方便;由于是水平轴,其发电机头一定要安装在高于叶片长度的高空;给安装和维修保养都带来不便。起动性差;这类风机在回转面积内,对风的有效截留面积相当少,且机型越大截风面积越小,需较大风才能起动。噪音大
2、,安全有隐患。这类风机的叶尖处速度相当高,噪声很大;同时由于其需要特定的迎风面,如果在高速运转下,风向突然转变而致机头的摆动,有可能导致极大的危险。对于H型风力机,对以上缺点有所改避免或改进,但其悬臂连杆仍然有很大应力,且叶片的数量也有限。多叶片网状结构的特点:1、面积大。相对H型而言,多叶片网状结构大大增加了叶片数量,对风的有效截留面积高达100%。2、容量大-可以做超大型。大圆盘结构最大的优点是彻底避免了悬臂梁结构,叶片和圆盘的重力完全由钢丝绳承载,钢丝绳不产生弯曲应力,就象自行车的钢圈;同时因承载分布在四周,对中间轴的各向应力差异也很小。解决了悬臂梁和支撑轴的问题也就解决了风力发电机向超
3、大型发展的瓶颈,象这种网状结构的风力机其旋转直径很轻易的做到几十米,甚至几百米。这对于水平轴或H型只能是望尘莫及了。3、起动风速最低,由于叶片数量多,整台风机因为巨大的受风面积,推力很大,且翼形叶片运行时阻力很小,不产生气流,完全可以做到微风起动。4、静音运行,应用范围广:这类风机由于质量基本分布在四周,因此转动惯量很大,在风速突变的情况下仍能实现平滑的功率输出;加上微风起动的特点,使得这类发电机可在社区建造,实现与建筑的一体化进程;也大大提高了风力资源的推广范围。5、运行稳定,本型整个叶轮的结构稳定,且尖速比不大,不怕高速运行,可在强大的台风下正常发电,比传统的风力发电机更适合海上发电。而传
4、统的风力发电机因材料问题不能高速运行,在强大的台风下需变桨避让,而让巨大的能量白白流失。本型样机与目前市场上产品图片本型样机图(结构示意图) 以上是常见的几种风力发电机的产品据搜狐网2011-7-19日报道,这是美国加州理工大学航空学和生物工程教授约翰达比瑞的设计,与本专利接近,相关链接网址: HYPERLINK /20110719/n313919590.shtml /20110719/n313919590.shtml,在这里可以看到类似风力发电机的国际发展趋势。结论:本专利设计是以现有产品为基础的改善型产品,为垂直轴风力发电机向大型化发展提供了一种技术解决方案,使大型风力发电机的成本至少降低了40%(当旋转直径超过10米或更多时,悬臂架的成本与环形连接板的成本不可同日而语)。同时微风起动的特性也大大提高了风力发电机的地域应
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