垂直轴风力发电装置的制作方法

本技术涉及风电，具体涉及一种垂直轴风力发电装置。

背景技术：

1、传统的阻力型垂直轴风机因其启动力矩大、不挑风向的优点，被广泛用于发电等领域。然而其存在两大固有缺陷：

2、1、风能捕获效率低：风机运行时，仅约一半叶片凹面正向做功，另一半凸面产生逆向阻力，导致其最大风能利用系数较低，大量风能被浪费，在微风状态时难以保证正常发电。

3、2、强风下安全性差：其大迎风面结构在强风中承受极大载荷，且普遍缺乏高效可靠的限速或制动机制，存在结构过载、失控甚至损坏的风险。

4、现有改进方案多在局部优化，难以从根本上解决上述矛盾。因此，亟需一种能同时显著提升效率并确保强风安全的新型设计。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种垂直轴风力发电装置，该发电装置应具有工作效率高、安全可靠的特点。

2、本实用新型的技术方案是：

3、垂直轴风力发电装置，包括塔架、可转动地定位在塔架上的导风架、可转动地定位在导风架中的叶轮、发电机、连接叶轮和发电机的传动机构；其特征在于：

4、所述导风架的前部设有若干导风板并且导风架的后部设有控制导风架迎风方向的尾舵，伺服电机通过调节机构调整导风板的迎风夹角，经过导风板的气流发生偏转并带动叶轮旋转使发电机正常工作。

5、风速较小时，迎风夹角最小，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后同时对叶轮产生推力，叶轮正常旋转；风速正常时，迎风夹角增大，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后仅部分作用于叶轮，叶轮正常旋转；风速过大时，迎风夹角最大，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后绕开叶轮，叶轮停转。

6、所述导风板可绕竖直轴线摆动地定位在导风架的前部；所述调节机构包括可水平滑动地定位在导风架上的推架、两端分别铰接在推架与导风板上的连杆、可竖直滑动地定位在塔架与导风架上的顶拉轴、可转动地定位在顶拉轴顶端的铰接套、两端分别铰接在推架与铰接套上的顶拉杆以及连接顶拉轴与伺服电机的减速器。

7、所述尾舵可摆动地铰接定位在导风架，导风架上设置一对调节螺栓分别顶住尾舵的两侧。

8、所述发电机设置在塔架中；所述传动机构包括连接叶轮的传动轴以及连接发电机与传动轴的增速箱。

9、所述顶拉轴与传动轴同轴布置；所述传动轴可转动地定位在顶拉轴的外部。

10、所述传动轴设有转速传感器；所述转速传感器与伺服电机均电连接plc控制器。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本实用新型有效解决了传统垂直轴风力发电装置叶轮单侧获能、另一侧产生阻力的缺陷。阻力侧导风板可将气流导流至叶片迎风面，使阻力侧叶片也能捕获风能，改变了传统装置仅单侧驱动的运行模式，进一步提升气流利用率，显著提高装置整体风能捕获效率，尤其在中低风速工况下优势明显。

1.垂直轴风力发电装置，包括塔架（1）、可转动地定位在塔架上的导风架（2）、可转动地定位在导风架中的叶轮（3）、发电机（4）、连接叶轮和发电机的传动机构；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：风速较小时，迎风夹角最小，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后同时对叶轮产生推力，叶轮正常旋转；风速正常时，迎风夹角增大，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后仅部分作用于叶轮，叶轮正常旋转；风速过大时，迎风夹角最大，气流经过驱动侧与阻力侧的导风板导流后绕开叶轮，叶轮停转。

3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述导风板可绕竖直轴线摆动地定位在导风架的前部；所述调节机构包括可水平滑动地定位在导风架上的推架（8）、两端分别铰接在推架与导风板上的连杆（9）、可竖直滑动地定位在塔架与导风架上的顶拉轴（10）、可转动地定位在顶拉轴顶端的铰接套（11）、两端分别铰接在推架与铰接套上的顶拉杆（12）以及连接顶拉轴与伺服电机的减速器（13）。

4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述尾舵可摆动地铰接定位在导风架，导风架上设置一对调节螺栓（14）分别顶住尾舵的两侧。

5.根据权利要求4所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述发电机设置在塔架中；所述传动机构包括连接叶轮的传动轴（15）以及连接发电机与传动轴的增速箱（16）。

6.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述顶拉轴与传动轴同轴布置；所述传动轴可转动地定位在顶拉轴的外部。

7.根据权利要求6所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述传动轴设有转速传感器（17）；所述转速传感器与伺服电机均电连接plc控制器（18）。