伍玩秋 潘新宇 林毅贞 陈浩彬 夏丽丽

(1、阳江职业技术学院,广东 阳江529500 2、广东明阳新能源科技有限公司,广东 阳江529500)

风能是国家新能源开发的重要方向,风电装备制造是“中国制造2025”提出的重点领域,风力发电正日益成为支撑国家未来能源需求的支柱力量。当前在内陆,小型风力发电机鲜有布局,究其原因除内陆地区的风能密度较低、风向不稳定等因素外,相关风力发电装备的研发滞后也是重要原因之一。为此提出一种基于风轮结构优化的阻力型垂直轴风力发电机,希望能为相关问题的解决提供有价值的参考方案。

1 阻力型垂直轴风力发电机的优化结构

传统阻力型垂直轴风力发电机存在的主要问题源于风轮,因此对传统阻力型垂直轴风力发电机的改进主要体现在对风轮的优化的设计。改进后的阻力型风力发电机主要由风轮、固定装置、发电机及电气系统组成。其三维效果如图1 所示。

图1 风力发电机三维效果图

1.1 风轮

1.1.1 风轮构件

风轮结构效果图如图2、图3 所示,主要由叶片、圆盘、加固板及转轴等元件构成。其中叶片包括3 个上层叶片和3 个下层叶片,每个叶片的内侧纵边均为加强边；圆盘包括圆盘(上)、圆盘(中)和圆盘(下)；加固板包括1 个上端加固板、2 个中部加固板和1 个下端加固板；转轴包括上端转轴和下端转轴。各构件之间均刚性连接,浑然一体。

图2 风轮三维效果图

图3 半透明风轮三维效果图

1.1.2 风轮结构特点及创新点

1.1.2.1 上下两层叶片错开的风轮结构,优化了风轮的起动性能。……