垂直轴风力发电机叶片组的制作方法

1.本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种垂直轴风力发电机叶片组。

背景技术：

2.风力发电机是将风的动能转换成电能的机械装置，这个转化过程的第一步就是由叶片将风能转化为机械能，第二步通过连接传递装置把机械能传递给发电机，第三步由发电机将机械能转化成电能输出。因此能源转换的首要研究对象之一就是叶片，叶片气动性能的好坏决定了它的捕风能力的强弱，决定了风电机组的风能利用效率。
3.垂直轴风力发电机组通常是指旋转轴垂直于地面的风力发电机组。垂直轴风力发电机组无需对风，在风向利用上具有天然的优势，随着风能产业高速发展，低风速地区的风电开发方兴未艾，低风速启动的高效风力发电机组的市场潜力很大。
4.现有的垂直轴风力发电机在实施时，叶片相对于主轴是不可转动的，这使得叶片处于风场中的任意位置时，都受到相同的阻力，但当叶片处于迎风面时在，相邻两个叶片中一个叶片的阻力是推动叶片组转动的动力，另一个叶片受到的阻力却是阻碍叶片组转动的阻力，这阻碍了风能利用率的提高，同时也制约发电效率。

技术实现要素：

5.本实用新型提供一种垂直轴风力发电机叶片组，要解决的技术问题是：解决现有技术中风力发电机发电效率低、风能利用率低的技术问题。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：包括连接盘和通过支架与连接盘铰接的多个叶片，支架11一端与连接盘10固定连接，另一端与叶片铰接；所述叶片与支架的连接端之间还连接用于缓冲叶片转动的缓冲部件。
7.所述缓冲部件为缓冲气缸，所述缓冲气缸的两端分别与支架和叶片铰接。
8.所述缓冲部件为弹簧。
9.所述叶片通过两个支架与所述连接盘可拆卸连接，每个支架与叶片之间均连接缓冲部件。
10.叶片采用玻璃钢、碳纤维、铝合金中的一种或几种制成。
11.有益效果：本实用新型通过将风力发电机叶片与支架铰接，并在支架和叶片之间再连接缓冲部件，从而使得叶片在风场中相对于风向处于不同位置时，可以自主转动不同的角度，当叶片处于做正功的位置时，风能最大程度转化为推动主轴转动的机械能，同时使得处于做负功的叶片能够转动一定角度，减小与风流的作用面积，从而减小阻力，极大地提高了传统低风速风力发电机的风能利用率和发电效率。
附图说明
12.图1为本实用新型用于发电机的结构示意图；
13.图2为本实用新型的叶片组的结构示意图；
14.图3为图2中a部放大图。
具体实施方式
15.为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
16.本实用新型提出的一种垂直轴风力发电机叶片组，包括连接盘10和通过支架11与连接盘10铰接的多个叶片12，所述叶片12与支架11的连接端之间连接用于缓冲叶片转动的缓冲气缸13。支架11一端与连接盘10固定连接，另一端与叶片铰接。
17.叶片12在风场中，受到风力的推动作用，同时也会受到阻碍转动的阻力作用，这是因为风场中不同叶片的受力方向不同导致的。要想提高风能利用率，同时提高发电效率，传统思路是改善叶片的自重，即降低风力推动叶片转动所需的最小功，这种思路确实使得启动风力发电机转动所需的最小风速，但依然具有瓶颈。本申请提出了与现有思路不同的另一种技术路线，即使得叶片在不同位置的受力面积发生改变，从而使得做正功时，叶片的受力面积增大，做负功时叶片的受力面积减小，这样在同等条件下，整个叶片组的推动力更高，一方面可以再次降低启动风力发电机所需的最小风能，还能在转动发电过程中，降低阻力，提升动力，从而提高发电效率和风能利用率。
18.进一步的，如何实现叶片在不同位置的受力面积发生改变，使得做正功时叶片的受力面积增大，做负功时叶片的受力面积减小，成为了最重要的问题。本实用新型中，通过叶片与支架铰接，并在支架和叶片之间再次铰接一个缓冲气缸13，当叶片做正功时，缓冲气缸受拉力，此时缓冲气缸能够伸长一定距离，这样叶片向外偏转一定角度后受力面积增大，起到增大动力的作用，相邻的叶片受到阻碍转动的风力时，缓冲气缸受压，此时缓冲气缸受压后压缩一定长度，从而使该叶片向内偏转一定角度，这样做负功的叶片的受力面积减小，从而降低了叶片组整体受到的阻碍转动的风力，上述中向外是指朝向主轴外侧，向内是指朝向主轴内侧。
19.可以理解的是，为了达到上述目的和效果，除了使用缓冲气缸之外，弹簧也是可行的，由于弹簧的结构和缓冲功能是被熟知的，其安装和连接也是公知的，本申请不针对采用弹簧的方案另外附图。
20.基于上述叶片组，根据垂直轴风力发电机组的常规结构，将现有的垂直轴风力发电机的叶片组替换成上述叶片组，即能实现本实用新型的技术目的。
21.本实用新型用于垂直轴风力发电机，垂直轴风力发电机还包括塔筒20，和转动设置在塔筒20内的主轴，所述主轴顶端固定连接叶片组，具体的主轴顶端与连接盘10固定连接，所述主轴下端传动连接发电机组，所述发电机组与光伏逆变器电连接，作为垂直轴风力发电机起到常规功能的常规结构，本申请不对这部分结构进行赘述。
22.叶片优选由玻璃钢、碳纤维、铝合金中的一种或几种制成。
23.本实用新型核心在于将风力发电机叶片与支架铰接，并在支架和叶片之间再连接缓冲部件，从而使得叶片在风场中相对于风向处于不同位置时，可以自主转动不同的角度，当叶片处于做正功的位置时，风能最大程度转化为推动主轴转动的机械能，同时使得处于做负功的叶片能够转动一定角度，减小与风流的作用面积，从而减小阻力，极大地提高了传
统低风速风力发电机的风能利用率和发电效率。
24.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：包括连接盘和通过支架与连接盘铰接的多个叶片，支架一端与连接盘固定连接，另一端与叶片铰接；所述叶片与支架的连接端之间还连接用于缓冲叶片转动的缓冲部件。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：所述缓冲部件为缓冲气缸，所述缓冲气缸的两端分别与支架和叶片铰接。3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：所述缓冲部件为弹簧。4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：所述叶片通过两个支架与所述连接盘可拆卸连接，每个支架与叶片之间均连接缓冲部件。5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片组，其特征在于：叶片采用玻璃钢、碳纤维、铝合金中的一种或几种制成。

技术总结

本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机叶片组，包括连接盘和通过支架与连接盘铰接的多个叶片，所述叶片与支架之间还连接用于缓冲叶片转动的缓冲部件。本实用新型通过将风力发电机叶片与支架铰接，并在支架和叶片之间再连接缓冲部件，从而使得叶片在风场中相对于风向处于不同位置时，可以自主转动不同的角度，当叶片处于做正功的位置时，风能最大程度转化为推动主轴转动的机械能，同时使得处于做负功的叶片能够转动一定角度，减小与风流的作用面积，从而减小阻力，极大地提高了传统低风速风力发电机的风能利用率和发电效率。电机的风能利用率和发电效率。电机的风能利用率和发电效率。