垂直軸風力/水力發電機發電功率調節方法及升力型葉片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及垂直軸發電機，尤其是升力型葉片的垂直軸風力發電機和水力發電機的發電功率調節方法以及其葉片結構。
【背景技術】
[0002]風力發電機剎車機構的主要作用有兩方面:一是設備檢修時需要將風力發電機組的葉片固定不動，二是遇到風力特別強力或者臺風時為避免損壞發電機組需要將風力發電機組的葉片固定不轉，因此剎車機構對于風力發電機來說是非常重要的。隨著垂直軸風力發電機的興起，與垂直軸風力發電機配合的各種組件層出不窮，剎車裝置就是其中之一，考慮到剎車裝置在風力發電機中的重要性，選擇一種適合垂直軸風力發電機的剎車裝置是未來垂直軸風力發電機發展急需解決的問題之一。為解決垂直軸風力發電機的剎車為題，如中國專利公開號為202215431U的一種垂直軸風力發電機的剎車裝置，垂直軸風力發電機包括塔柱，塔柱上設有葉片組和外轉子的發電機，葉片組與發電機之間設有聯軸器，聯軸器分別連接葉片組和發電機的轉子；剎車裝置包括設于所述聯軸器上的環形剎車盤和固定在塔柱上的一個以上的制動裝置，制動裝置包括制動器和驅動制動器的動力源，制動器與所述剎車盤配合。當需要對發電機進行制動時，動力源驅動制動器，使制動器抱緊所述剎車盤，依靠制動器與剎車盤之間的摩擦力，消耗發電機的動能，使發電機轉子速度下降，從而達到制動發電機的目的。該種剎車裝置雖然也能起到降低葉片速度的目的，但是其結構復雜，而且容易損壞。剎車裝置的設置也能夠調節發電機的發電功率，以確保發電機能夠達到滿發狀態，這種滿發狀態是發電機的最佳狀態，因此剎車裝置性能的好快直接影響發電機發電性能。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題之一是提供一種升力型葉片，結構簡單，能夠有效降低葉片在運轉時的速度，并調節發電機的發電功率。
[0004]本發明所要解決的技術問題之二是提供升力型葉片速度調節方法，能夠有效降低葉片在運轉時的速度，并調節發電機的發電功率。
[0005]本發明所要解決的技術問題之三是提供一種垂直軸風力發電機發電功率的調節方法，能夠有效降低葉片在運轉時的速度，并調節發電機的發電功率。
[0006]本發明所要解決的技術問題之四是提供一種垂直軸水力發電機發電功率的調節方法，能夠有效降低葉片在運轉時的速度，并調節發電機的發電功率。
[0007]為解決上述技術問題之一，本發明的技術方案是:一種升力型葉片，包括內骨架和包裹在所述內骨架外的外蒙皮，所述外蒙皮由若干固定板和活動板拼接而成，內骨架上對應所述活動板處設有通風口，內骨架內設有使活動板遮蔽或敞開所述通風口的驅動機構。本發明的葉片結構為模塊化結構，各個模塊可以由廠家預定制，最后在現場組裝而成，這樣就可以方便大型葉片的生產、運輸以及安裝；作為剎車結構的活動板也是通過廠家預定制而成，其結構與葉片結構融合在一起，結構簡單，而起安裝也跟隨葉片安裝，非常簡單。在剎車裝置不啟動時，葉片形態沒有發生改變，葉片表面符合空氣動力學，氣流阻力達到最佳狀態，使葉片能夠在氣流的推動下快速轉動；當需要限制或降低葉片的旋轉速度，啟動驅動機構，使活動板繞著一側進行旋轉，該活動板形態的改變改變了整個葉片的形態，破壞了葉片原本符合空氣動力學的形態設計，此時的葉片表面空氣阻力較大，在空氣的阻力下，從而限制或降低葉片的旋轉速度。另外，當通風口被打開后，葉片表面氣流通過所述通風口進入葉片內而無法推動葉片，一部分風能喪失了對葉片的能量轉換，從而降低葉片的旋轉速度。本發明通過簡單的葉片設計即可實現葉片速度的改變，其可方便的應用在垂直軸風力發電機中，而且能夠獲得較好的效果。
[0008]作為改進，所述活動板的一側與所述內骨架鉸接，驅動機構與活動板的另一側連接并驅動活動板內翻或外翻。
[0009]作為改進，所述活動板為推拉板。
[0010]作為改進，所述葉片內填充有發泡材料。
[0011]作為改進，所述葉片的兩側均設有活動板，兩側活動板對應的通風口之間通過風道連通。葉片表面氣流直接通過通風口和風道穿過葉片，該部分的氣流喪失對葉片的作用力，從而降低葉片的旋轉速度。
[0012]為解決上述技術問題之二，本發明的技術方案是:一種升力型葉片速度調節方法， 在葉片的表面開設若干通風口；
設置能夠改變通風口大小的活動板；
當需要調節葉片旋轉速度時，驅動活動板并改變通風口的大小，葉片表面氣流通過所述通風口進入葉片內而無法推動葉片，從而降低葉片的旋轉速度；
根據預設的葉片速度實時調節通風口的大小。
[0013]作為改進，所述通風口設置在葉片的兩側，位于葉片兩側且相對應的兩個通風口之間設有風道連通，葉片表面氣流直接通過通風口和風道穿過葉片。
[0014]為解決上述問題之三，本發明的技術方案是:一種垂直軸風力發電機發電功率的調節方法，
在垂直軸風力發電機的升力型葉片表面開設若干通風口；
設置能夠改變通風口大小的活動板；
當需要調節發電機發電功率時，驅動活動板并改變通風口的大小，葉片表面氣流通過所述通風口進入葉片內而無法推動葉片，從而降低葉片的旋轉速度，調節發電機發電功率;
根據預設的發電機輸出功率實時調節通風口的大小。
[0015]作為改進，所述通風口設置在葉片的兩側，位于葉片兩側且相對應的兩個通風口之間設有風道連通，葉片表面氣流直接通過通風口和風道穿過葉片。
[0016]為解決上述技術問題之四，本發明的技術方案是:一種垂直軸水力發電機發電功率的調節方法，其特征在于:
在垂直軸水力發電機的升力型葉片表面開設若干窗口；
設置能夠改變窗口大小的活動板；
當需要調節發電機發電功率時，驅動活動板并改變窗口的大小，葉片表面水流通過所述窗口進入葉片內而無法推動葉片，從而降低葉片的旋轉速度，調節發電機發電功率；
根據預設的發電機輸出功率實時調節窗口的大小。
[0017]作為改進，所述窗口設置在葉片的兩側，位于葉片兩側且相對應的兩個窗口之間設有管道連通，葉片表面氣流直接通過窗口和管道穿過葉片。
[0018]本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是:
本發明通過簡單的葉片設計即可實現葉片速度的改變，其可方便的應用在垂直軸風力/水力發電機中，同時能夠起到調節發電機發電功率的目的，而且能夠獲得較好的效果。
【附圖說明】
[0019]圖1為具有內翻活動板的升力型葉片不意圖。
[0020]圖2為具有上下拖拉活動板的升力型葉示意圖片。
[0021]圖3為圖1的葉片截面示意圖。
[0022]圖4為圖2的葉片截面示意圖。
[0023]圖5為垂直軸風力發電機示意圖。
[0024]圖6為垂直軸水力發電機示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
[0026]實施例1
如圖1、3所示，一種用于發電機的升力型葉片1，包括內骨架4和包裹在所述內骨架4外的外蒙皮3，葉片內填充有發泡材料。所述內骨架4由鋼筋或鋼管搭接而成，組成葉片I的初步形態，并且能夠加強葉片I的整體強度。所述外蒙皮3由若干固定板和活動板2拼接而成，所述固定板安裝在內骨架4上；所述活動板2具有一定的抗彎性能，內骨架4上對應所述活動板2處設有通風口 5，所述活動板2的一側與所述內骨架4鉸接，活動板2可圍繞鉸接軸自由旋轉一定角度，從而實現通風口 5的遮蔽或敞開，活動板2翻轉的角度與通風口 5的敞開的大小相關聯。所述葉片I的截面形狀呈頭部大而尾部小的水滴形，所述活動板2設置在葉片I的兩側，位于葉片I兩側的對應的通風口 5之間設有風道6連通。所述內骨架4內設有驅動機構，所述驅動機構為氣缸或液壓缸，氣缸或液壓缸的體積小，能夠方便安裝固定在內骨架4內，所述驅動機構與所述活動板2活動的一側鉸接，通過驅動機構的伸縮運動帶動活動板2向外翻轉