專利名稱：動力帆風(fēng)能機(jī)及其自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)能機(jī)，特別是一種有效提高風(fēng)帆做功效率的動力帆風(fēng)能機(jī)。
背景技術(shù)：
目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要是水平軸螺旋槳式升力風(fēng)能機(jī)，這種風(fēng)機(jī)雖然技術(shù)已經(jīng)很成熟，但有其與生俱來的局限1、效率低。(1)帆片是升力工作原理，雖然做工時，其線速度高，但風(fēng)葉的迎風(fēng)面與背風(fēng)面的風(fēng)壓差不大，很難充分利用風(fēng)能。(2)葉片做功面積只占“掃風(fēng)面積”的10%以下，且整條葉片中只有中、根部是做功部分，越往葉片末端越往風(fēng)能消耗趨勢發(fā)展。2、安全性有局限，材料技術(shù)要求高，價格昂貴由于葉片頂端高于塔架頂端且隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致無法在最有利的部位加固塔架，使塔架體積粗大，占整個風(fēng)機(jī)的比例很大；葉片越做越長(現(xiàn)已有60米以上的)，塔柱越來越粗高，就目前的材料技術(shù)很難有質(zhì)的發(fā)展。現(xiàn)有葉片都是采用高科技復(fù)合材料，整體制造運(yùn)輸安裝維護(hù)難度大，費(fèi)用高。另外還有<2型葉片風(fēng)能機(jī)和H型葉片風(fēng)能機(jī)，二者的基本情況是消耗風(fēng)能的運(yùn)轉(zhuǎn)面積與利用風(fēng)能的運(yùn)轉(zhuǎn)面積幾乎相等，效率無法提高，且技術(shù)上不很成熟，國外一臺60米高的<2型風(fēng)能機(jī)在中國試運(yùn)行當(dāng)中葉片很快損壞。為了改變風(fēng)機(jī)效率低、造價高的問題，人們還設(shè)計了具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)同時進(jìn)行的風(fēng)葉風(fēng)能機(jī)，如申請?zhí)枮?01010185460.8的籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括主軸、風(fēng)葉和風(fēng)葉框架，其中，在風(fēng)葉框架上裝有若干個風(fēng)葉，每個風(fēng)葉安裝在風(fēng)葉軸上，風(fēng)葉軸安裝在風(fēng)葉框架上，可以自轉(zhuǎn)；風(fēng)葉框架安裝在主軸上，圍繞主軸公轉(zhuǎn)；主軸上安裝有固定的定向輪， 風(fēng)葉軸上安裝有被動輪，定向輪和被動輪之間設(shè)有傳動裝置，定向輪和被動輪的傳動比為 2 1，風(fēng)葉的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)方向相反；籠式風(fēng)葉可以豎置或橫置，并設(shè)置風(fēng)向標(biāo)調(diào)整受風(fēng)面。還有申請?zhí)枮?00510119803.7的一種動力傳輸裝置，為一種多用途的利用葉片自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)相結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)的動力傳輸裝置。該動力傳輸裝置包括葉片、葉片自轉(zhuǎn)軸、葉片框架輪，還包括與葉片自轉(zhuǎn)軸連接的自轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)，自轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)用于控制葉片自轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，使得葉片自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向與葉片框架輪繞公轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)方向相反，并且使得葉片自轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速與葉片框架輪繞公轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)速之比為1 2。上述兩種具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的風(fēng)能機(jī)，雖然可以使風(fēng)葉隨風(fēng)葉框架轉(zhuǎn)動到特定的順風(fēng)點(diǎn)而能夠使風(fēng)葉與風(fēng)向垂直，隨風(fēng)葉框架轉(zhuǎn)動到特定的逆風(fēng)點(diǎn)而能夠使風(fēng)葉與風(fēng)向平行，從而增加了受風(fēng)做功的面積，減少了逆風(fēng)做功的面積，使得整個風(fēng)能機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提高，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率得到了提升。但是，由于上述風(fēng)能機(jī)風(fēng)葉自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)是由特定的傳動機(jī)構(gòu)所帶動，并且使風(fēng)葉的自轉(zhuǎn)軸與繞公轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速比為1 2，在整個公轉(zhuǎn)周期中，只有當(dāng)風(fēng)葉到達(dá)了順風(fēng)點(diǎn)及逆風(fēng)點(diǎn)時，才能夠得到最高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而風(fēng)葉處于逆風(fēng)側(cè)的其他逆風(fēng)位置時，風(fēng)葉逆風(fēng)做功仍然會產(chǎn)生很大的阻力，同時風(fēng)葉處于順風(fēng)側(cè)的其他位置時，與順風(fēng)點(diǎn)所能達(dá)到的運(yùn)轉(zhuǎn)效率相差甚遠(yuǎn)，形成一種緩慢提升和衰減的做功狀態(tài)，影響了它的風(fēng) 能利用率。上述的風(fēng)能機(jī)由于其對風(fēng)葉自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的傳動控制采用所述特定傳動結(jié)構(gòu)的緣故，使其風(fēng)能與電能的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了一種瓶頸狀態(tài)，無法提升。故，為了進(jìn)一步的提升風(fēng)能的利用率，突破上述運(yùn)轉(zhuǎn)效率的瓶頸，更好的利用這種環(huán)保資源，減少環(huán)境污染，亟待一種更為進(jìn)步、風(fēng)能利用率更高的新的風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備的出現(xiàn)，以符合人類社會及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種動力帆風(fēng)能機(jī)及其自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法，以提高風(fēng)能機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，該動力帆風(fēng)能機(jī)包括主軸、引導(dǎo)盤、旋轉(zhuǎn)支架及風(fēng)帆組件，所述旋轉(zhuǎn)支架能夠繞所述主軸公轉(zhuǎn)，所述風(fēng)帆組件能夠在所述旋轉(zhuǎn)支架上自轉(zhuǎn)； 且所述自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的方向相反；其中，所述引導(dǎo)盤上設(shè)置的導(dǎo)引軌道與所述風(fēng)帆組件配合設(shè)置，并控制所述風(fēng)帆組件以預(yù)設(shè)軌跡自轉(zhuǎn)，所述自轉(zhuǎn)為非勻速自轉(zhuǎn)；于所述風(fēng)帆組件的一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，根據(jù)所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆與風(fēng)向的不同夾角，包括有一對應(yīng)一第一公轉(zhuǎn)角的順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域，于該順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域內(nèi)，所述風(fēng)帆與風(fēng)向垂直正交。一種上述權(quán)利要求所述的動力帆風(fēng)能機(jī)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法，其中，該控制方法包括所述引導(dǎo)盤能夠以所述主軸為軸心而繞所述主軸轉(zhuǎn)動；所述風(fēng)帆組件能夠隨著所述旋轉(zhuǎn)支架以所述主軸為軸心作公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆及引導(dǎo)臂能夠以所述固定軸為軸心作自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；在一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，經(jīng)由所述導(dǎo)引軌道控制所述風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)過程包括于所述第一公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向垂直正交，形成順風(fēng)最大阻力狀態(tài)；于一第三公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成一角度，形成漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)；于所述第二公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向平行，形成逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)； 于一第四公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成另一角度，形成漸退升力過渡狀態(tài)；所述第一、第三、第二及第四公轉(zhuǎn)角依次相鄰，且其角度之和為360°。本發(fā)明所述第一、第三、第二及第四公轉(zhuǎn)角在下文中分別依次對應(yīng)公轉(zhuǎn)角A、B、C、 D0由以上說明得知，本發(fā)明的一種動力帆風(fēng)能機(jī)確實具有如下的優(yōu)點(diǎn)1、風(fēng)帆為阻力式做功面積占整機(jī)掃風(fēng)面積的60%以上，效率高，每只風(fēng)帆運(yùn)行到做功位置(公轉(zhuǎn)角A)時，與風(fēng)向保持垂直角度，以順風(fēng)最大阻力狀態(tài)運(yùn)行，行程約占其公轉(zhuǎn)行程的四分之一以上；運(yùn)行到逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)(公轉(zhuǎn)角C)時，與風(fēng)向保持零角度(平行)，以逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)進(jìn)入風(fēng)能消耗區(qū)域，這種逆風(fēng)最小阻力行程約占公轉(zhuǎn)行程的四分之一以上；兩種狀態(tài)之間過渡時，以兩次升力過渡狀態(tài)以升力角度相對風(fēng)向做功，兩次升力過渡狀態(tài)分別約占公轉(zhuǎn)行程的四分之一以下；使整機(jī)做功面積大于風(fēng)能損耗面積。2、其結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝容易，對材料、工藝沒有特殊要求，相對流行機(jī)型造價低。3、由于風(fēng)帆有較大平面，可安裝太陽能電池板發(fā)電，充分利用整機(jī)空間(風(fēng)電一體)，提高整機(jī)利用率。 4、在需要的地方(如公路旁，廢河道等)設(shè)立此種風(fēng)機(jī)，可利用動力帆兩側(cè)的平面做商業(yè)廣告，每公轉(zhuǎn)一周風(fēng)帆自動轉(zhuǎn)換廣告面，效果獨(dú)特。5、遇破壞性強(qiáng)風(fēng)能自動收揚(yáng)帆，實現(xiàn)自我保護(hù)，具有較強(qiáng)的野外生存能力。6、傳動部分可以放在地面，減輕對主軸的要求，維修調(diào)整方便；也能夠設(shè)計成直驅(qū)式發(fā)電機(jī)。7、由于最高端無旋轉(zhuǎn)阻礙，可以用拉線加固，穩(wěn)定性好，這樣在理論上可以設(shè)計到很大的直徑，而對其它設(shè)計無特殊要求。8、本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)能夠在沒有計算機(jī)系統(tǒng)的控制的情況下，具有較強(qiáng)的自我調(diào)整能力；也可以配合計算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行更為全面和復(fù)雜的控制。


圖1為本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的一具體實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的該具體實施例的引導(dǎo)盤的俯視示意圖；圖2A為圖2中F-F線的剖面示意圖；圖2B為圖2中H-H線的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)的引導(dǎo)臂的俯視示意圖；圖3A為本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)的引導(dǎo)臂的側(cè)視示意圖；圖3B為本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)的滾輪式引導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)一個公轉(zhuǎn)周期過程中風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)示意圖。主要元件標(biāo)號說明1:引導(dǎo)盤11:導(dǎo)引軌道12:引導(dǎo)盤軸2 旋轉(zhuǎn)支架21 軸孔22 傳動帶槽3:風(fēng)帆組件31 風(fēng)帆32:固定軸33:帆片34:固定框架4:引導(dǎo)臂41:引導(dǎo)體411 輪軸412:滾輪413:橡膠套5:固定座51 主軸6:旋轉(zhuǎn)方向限定裝置 7:傳動帶8:風(fēng)速儀9:風(fēng)向儀A、B、C、D:公轉(zhuǎn)角
具體實施例方式本發(fā)明的一種動力帆風(fēng)能機(jī)包括主軸、引導(dǎo)盤、旋轉(zhuǎn)支架及風(fēng)帆組件，所述旋轉(zhuǎn)支架能夠繞所述主軸公轉(zhuǎn)，所述風(fēng)帆組件能夠在所述旋轉(zhuǎn)支架上自轉(zhuǎn)；且所述自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的方向相反；其中，所述引導(dǎo)盤上設(shè)置的導(dǎo)引軌道與所述風(fēng)帆組件配合設(shè)置，并控制所述風(fēng)帆組件以預(yù)設(shè)軌跡自轉(zhuǎn)，所述自轉(zhuǎn)為非勻速自轉(zhuǎn)；于所述風(fēng)帆組件的一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，根據(jù)所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆與風(fēng)向的不同夾角，包括有一對應(yīng)一第一公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角A)的順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域，于該順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域內(nèi)，所述風(fēng)帆與風(fēng)向垂直正交。本發(fā)明還提出了一種動力帆風(fēng)能機(jī)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法，采用上述本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，通過以下的控制方法，能夠使動力帆風(fēng)能機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到極大的提高。請一并參閱圖4所示，該控制方法包括所述引導(dǎo)盤能夠以所述主軸為軸心而繞所述主軸轉(zhuǎn)動；所述風(fēng)帆組件能夠隨著所述旋轉(zhuǎn)支架以所述主軸為軸心作公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆及引導(dǎo)臂能夠以所述固定軸為軸心作自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；在一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，經(jīng)由所述導(dǎo)引軌道控制所述風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)過程包括于所述第一公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角A)范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向垂直正交，形成順風(fēng)最大阻力狀態(tài)；于一第三公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角B)范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成一角度，形成漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)；于所述第二公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角C)范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向平行，形成逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)；于一第四公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角D)范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成另一角度，形成漸退升力過渡狀態(tài)；所述第一、第三、第二及第四公轉(zhuǎn)角(公轉(zhuǎn)角A、B、C、D)依次相鄰，且其角度之和為360°。 由于社會的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展而使人們對可再生的環(huán)保能源的需求更為迫切，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)不僅相較于現(xiàn)有的風(fēng)車式風(fēng)能發(fā)電機(jī)具有較高的風(fēng)能運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而且還成功的突破了現(xiàn)有風(fēng)帆式風(fēng)能機(jī)風(fēng)能運(yùn)轉(zhuǎn)效率的瓶頸，解決了風(fēng)帆式風(fēng)能機(jī)風(fēng)能運(yùn)轉(zhuǎn)效率低的問題，有效的利用了風(fēng)能，為能源緊缺而又注重環(huán)保的社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)提供了有力的能源支持。如上所述，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)能夠有效的控制風(fēng)帆在自傳和公轉(zhuǎn)的過程中， 有效地以接近極限的狀態(tài)減小了逆風(fēng)最小阻力側(cè)的受風(fēng)面積，同時以接近極限的狀態(tài)使順風(fēng)最大阻力側(cè)的受風(fēng)面積最大化，突破動力帆風(fēng)能機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率的瓶頸，在最小阻力側(cè)及最大阻力側(cè)之間的兩次過渡中又以升力過渡狀態(tài)繼續(xù)做功，該風(fēng)能機(jī)能夠以逆風(fēng)最小阻力側(cè)無風(fēng)能消耗的狀態(tài)工作。為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā)明的具體實施方式
。如圖1所示，為本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的一個具體實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可知，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)包括支承座5、引導(dǎo)盤1、旋轉(zhuǎn)支架2及多個風(fēng)帆組件3， 其中支承座5，支承座5上設(shè)有一主軸51 ；該支承座5支撐整個風(fēng)能機(jī)，且該支承座5 可以為多種形式，例如直接與水平面固定連接的平底座或支架，也可以是與特殊固定物連接的結(jié)構(gòu)，如能夠設(shè)置于具有傾斜角度的壁面的側(cè)向固定座等等，而所述主軸51具有足夠的剛性強(qiáng)度，滿足支撐風(fēng)能機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的強(qiáng)度需求。引導(dǎo)盤1，其平板面的中心位置具有一垂直向上的引導(dǎo)盤軸12，引導(dǎo)盤軸12可樞轉(zhuǎn)地套設(shè)于主軸51外；較佳的，引導(dǎo)盤1具有圓盤狀的平板面，由于引導(dǎo)盤1的圓盤狀平板面與引導(dǎo)盤軸12之間可焊接固定，所以，引導(dǎo)盤1能夠隨著引導(dǎo)盤軸12轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。較佳的，引導(dǎo)盤軸12為一中空筒狀的管柱，套設(shè)在主軸51的外側(cè)，并且引導(dǎo)盤軸12與主軸51 之間樞接，而使引導(dǎo)盤軸12連同整個引導(dǎo)盤1能夠以主軸51為軸心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其中，本發(fā)明的引導(dǎo)盤的結(jié)構(gòu)可以為一種框架結(jié)構(gòu)或具有部分板面的結(jié)構(gòu)，所述引導(dǎo)盤只需要滿足能夠按預(yù)設(shè)軌跡設(shè)置導(dǎo)引軌道即可，并非限定為實心板的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)支架2，其一側(cè)靠近引導(dǎo)盤1，且其中心樞設(shè)于引導(dǎo)盤軸12外周側(cè)，于旋轉(zhuǎn)支架2外周緣處設(shè)有多個軸孔21 ；較佳的，為上下側(cè)面呈多邊形或圓形的籠式柱體支架結(jié)構(gòu)， 具有一頂部框架及一底部框架，頂部和底部框架經(jīng)由側(cè)面圓周上的多個支撐桿連接，為了加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)支架2的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也可以通過添加各種加強(qiáng)筋的方式予以加固。旋轉(zhuǎn)支架2的底部框架靠近引導(dǎo)盤1的頂面設(shè)置，且旋轉(zhuǎn)支架2頂面及底面的中心處分別通過樞轉(zhuǎn)連接的方式與引導(dǎo)盤軸12連接，使旋轉(zhuǎn)支架2能夠以主軸51為軸心相對于引導(dǎo)盤軸12旋轉(zhuǎn)。 另外，較佳的，旋轉(zhuǎn)支架2頂面及底面的外周緣的框架上相對應(yīng)設(shè)有多個相互等間距設(shè)置的軸孔21，用以設(shè)置風(fēng)帆組件3。本發(fā)明的一較佳實施例中，旋轉(zhuǎn)支架2外周緣設(shè)有傳動帶槽22，傳動帶槽22上設(shè)有傳動帶7而與外部傳動裝置連接；通過連接外部傳動裝置而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為其他需要的動力能源，以供人們使用。較佳地，所述傳動帶7為軟繩、鋼絲繩、皮帶或鏈條等軟傳動。多個風(fēng)帆組件3，每個所述風(fēng)帆組件3包括固定軸32、風(fēng)帆31、引導(dǎo)臂4及旋轉(zhuǎn)方向限定裝置。其中，固定軸32平行于引導(dǎo)盤軸12，且樞設(shè)于旋轉(zhuǎn)支架2頂部和底部框架對應(yīng)的軸孔21中；較佳的，如上所述的旋轉(zhuǎn)支架2的周緣的軸孔21是上下對應(yīng)的，且固定軸32兩端分別穿過旋轉(zhuǎn)支架2頂面及底面周緣的對應(yīng)軸孔21，并且樞設(shè)在軸孔21中；風(fēng)帆31為與固定軸32固定連接的幾何平面結(jié)構(gòu)，且固定軸32固定于風(fēng)帆31的平面的中軸線處；多個引導(dǎo)臂4固定連接于固定軸32 ，且靠近并平行于引導(dǎo)盤1的表面設(shè)置，較佳的，引導(dǎo)臂4 固定于固定軸32凸出旋轉(zhuǎn)支架2底面的一端，且引導(dǎo)臂4 一端部垂直連接于固定軸32上， 另一端部懸空，且引導(dǎo)臂4靠近并平行于引導(dǎo)盤1的平板面；為了使本發(fā)明的風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆 31和旋轉(zhuǎn)支架2能夠按照預(yù)先設(shè)計的旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)置有旋轉(zhuǎn)方向限定裝置6，旋轉(zhuǎn)方向限定裝置6套設(shè)于固定軸32上，且與旋轉(zhuǎn)支架2固定連接，旋轉(zhuǎn)方向限定裝置6能夠限制固定軸32相對于旋轉(zhuǎn)支架沿一個方向轉(zhuǎn)動，而阻止固定軸相對于旋轉(zhuǎn)支架向另一個方向轉(zhuǎn)動；風(fēng)能機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)帆31的自轉(zhuǎn)動力源來自風(fēng)能，因為設(shè)置有旋轉(zhuǎn)方向限定裝置6，而使風(fēng)帆31帶動固定軸32的轉(zhuǎn)動時只能往一個方向旋轉(zhuǎn)，控制風(fēng)帆31能夠?qū)崿F(xiàn)做功過程中與風(fēng)向保持正確的角度，風(fēng)帆31受力并推動旋轉(zhuǎn)支架2繞主軸51轉(zhuǎn)動；較佳地，所述旋轉(zhuǎn)方向限定裝置6可為棘輪或超速離合器。如上所述，固定軸32為一從旋轉(zhuǎn)支架2頂面的軸孔21插入并一直穿過旋轉(zhuǎn)支架2 底面的軸孔21的直桿，較佳地，該固定軸32也可以是與風(fēng)帆31上下兩側(cè)邊中部一體連接的兩段直桿，這兩段直桿也位于風(fēng)帆平面的中軸線上，并且對應(yīng)穿過旋轉(zhuǎn)支架2的頂面及底面的軸孔21而樞設(shè)于旋轉(zhuǎn)支架2上，同時也可以分別在這兩段直桿和風(fēng)帆31的上下兩側(cè)邊之間設(shè)置加強(qiáng)筋，增強(qiáng)風(fēng)帆31的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以滿足風(fēng)帆31受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)做功的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求；這樣的連接方式更能夠使風(fēng)帆21的兩側(cè)面完全顯露出來，而不存在任何遮擋，在不降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，使風(fēng)能機(jī)的外觀更為美觀。如圖1所示，較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆31上可以設(shè)置有太陽能電池板，充分利用了風(fēng)帆的有效面積，以提高環(huán)保能源的利用率；另外，也可以在風(fēng)帆31上設(shè)置廣告，以提高本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益。上述的引導(dǎo)臂4末端部靠近引導(dǎo)盤1的一側(cè)凸設(shè)有引導(dǎo)體41，而引導(dǎo)盤1的表面對應(yīng)引導(dǎo)體41設(shè)有導(dǎo)引軌道11，引導(dǎo)體41相對導(dǎo)引軌道11能夠移動地配合設(shè)置；通過引導(dǎo)盤1上的導(dǎo)引軌道11和引導(dǎo)臂4的相互作用，使引導(dǎo)臂4的引導(dǎo)體41被限制在導(dǎo)引軌道11內(nèi)移動。這是由于在風(fēng)帆31隨著旋轉(zhuǎn)支架2繞主軸51旋轉(zhuǎn)的過程中，引導(dǎo)臂4也一同隨著風(fēng)帆31同步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)引導(dǎo)臂4的引導(dǎo)體41旋轉(zhuǎn)到引導(dǎo)盤1表面上方時便能夠進(jìn)入導(dǎo)引軌道11，引導(dǎo)臂4伴隨著自身的自轉(zhuǎn)以及導(dǎo)引軌道11所限制的路徑而在旋轉(zhuǎn)支架2上繞主軸51作公轉(zhuǎn)運(yùn)動。在本實施例中，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)設(shè)有一個引導(dǎo)盤1，較佳地，在引導(dǎo)盤1的上下表面都設(shè)有導(dǎo)引軌道11配合引導(dǎo)臂4工作，但并不以此為限，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)也可以設(shè)有多個的引導(dǎo)盤1，根據(jù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動路徑的需要而在各個引導(dǎo)盤1對應(yīng)表面上設(shè)置導(dǎo)引軌道11，同時對應(yīng)這些導(dǎo)引軌道11在固定軸32上固定連接有引導(dǎo)臂4。更進(jìn)一步的說，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)至少設(shè)有兩個引導(dǎo)臂4 ；如圖2、圖2A、圖3 及圖3A所示設(shè)有六個引導(dǎo)臂的情況，這些引導(dǎo)臂4對應(yīng)導(dǎo)引軌道11設(shè)置而且在水平面上等份分布。在本實施例中，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)設(shè)有十二個引導(dǎo)臂4(圖中未示)，并且對應(yīng)引導(dǎo)盤1的上下表面分為兩層(每層六個)垂直地固定于固定軸32上，且上下兩層引導(dǎo)臂4呈交叉錯開等份分布，上層的引導(dǎo)臂4末端的引導(dǎo)體41位于該引導(dǎo)臂4的下表面而對應(yīng)引導(dǎo)盤1上表面的導(dǎo)引軌道11設(shè)置，下層的引導(dǎo)臂4末端的引導(dǎo)體41位于該引導(dǎo)臂 4的上表面而對應(yīng)引導(dǎo)盤1下表面的導(dǎo)引軌道11設(shè)置；在風(fēng)能機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，本實施例中的動力帆風(fēng)能機(jī)至少有五個引導(dǎo)臂4上的引導(dǎo)體41處于引導(dǎo)盤1的導(dǎo)引軌道11中運(yùn)動， 且上下兩層至少各有兩個引導(dǎo)臂4中的引導(dǎo)體41處于引導(dǎo)盤1的導(dǎo)引軌道11中，使得引導(dǎo)體在沿導(dǎo)引軌道11前進(jìn)時能夠順利越過導(dǎo)引軌道的交叉部位，從而準(zhǔn)確控制風(fēng)帆31的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。本發(fā)明的引導(dǎo)盤一側(cè)的引導(dǎo)臂可以是一引導(dǎo)臂所在平面的板狀結(jié)構(gòu)，在對應(yīng)的點(diǎn)上設(shè)有引導(dǎo)體，故，引導(dǎo)臂并不一定是桿狀的，只要能夠使引導(dǎo)體按照設(shè)定位置固定在引導(dǎo)臂所在平面上即可，而引導(dǎo)臂的數(shù)量也可以是三個、四個、五個或以上等等，只要能實現(xiàn)對風(fēng)帆組件的旋轉(zhuǎn)控制即可，并不以此為限。由于引導(dǎo)臂的數(shù)量越多，導(dǎo)引軌道的交叉進(jìn)出口就越小，精度需求越高，風(fēng)帆組件轉(zhuǎn)動越流暢；相反引導(dǎo)臂數(shù)量越少，導(dǎo)引軌道的交叉進(jìn)出口就越大，對精度的要求不高，風(fēng)帆組件旋轉(zhuǎn)的流暢性相對較差。請一并參照圖2、圖2A及圖:3B所示，本實施例中，引導(dǎo)盤1上下表面均設(shè)置有導(dǎo)引軌道11，導(dǎo)引軌道11為設(shè)置于引導(dǎo)盤1表面的長條槽體或者單邊的阻擋壁結(jié)構(gòu)；而引導(dǎo)臂 4上的引導(dǎo)體41為與這些長條槽體相配合的圓柱塊或球體，并且其直徑小于這些槽體的寬度，使引導(dǎo)體41能夠在導(dǎo)引軌道11內(nèi)移動。較佳地，引導(dǎo)體41可以是設(shè)置在引導(dǎo)臂4末端的滾輪412，并且這些滾輪能夠在導(dǎo)引軌道11槽體的側(cè)壁上滾動，而減少風(fēng)帆組件3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中與引導(dǎo)盤1之間的摩擦力。更進(jìn)一步的，為更好的減少摩擦阻力，較佳地，本發(fā)明的引導(dǎo)體41和導(dǎo)引軌道11可以采用磁性材料(如磁鐵)做成，而且引導(dǎo)體41與導(dǎo)引軌道11的磁性相反，形成類似磁懸浮軌道效果的低阻力導(dǎo)軌，有效減少摩擦力所導(dǎo)致的風(fēng)能消耗；以引導(dǎo)體41為磁性滾輪412結(jié)構(gòu)為例，進(jìn)一步的可以在滾輪412(磁鐵)的外周包覆一層橡膠套413，以減少和避免引導(dǎo)體41與導(dǎo)引軌道11之間的碰撞磨損，同時也可以有效的消除本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的噪聲。如上所述的風(fēng)帆組件3，較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)在旋轉(zhuǎn)支架2上至少設(shè)有兩個風(fēng)帆組件3，并且各風(fēng)帆組件3間的間距相等，以便于使旋轉(zhuǎn)支架2能夠平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)。 本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)在旋轉(zhuǎn)支架2上等間距設(shè)有五個風(fēng)帆組件3 (如圖4所示)。在具體的組裝設(shè)置過程中，當(dāng)風(fēng)帆組件3設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架2上之后，通過在旋轉(zhuǎn)支架2繞主軸51公轉(zhuǎn)一周的過程中，調(diào)整風(fēng)帆31于各個位置上風(fēng)帆31平面與一特定風(fēng)向的夾角關(guān)系，并確定在這個過程中各引導(dǎo)體41在引導(dǎo)盤1的對應(yīng)表面的投影軌跡，進(jìn)而據(jù)此軌跡在引導(dǎo)盤1上的對應(yīng)表面設(shè)置導(dǎo)引軌道11，將該預(yù)先設(shè)定的引導(dǎo)盤1與風(fēng)向之間的對應(yīng)關(guān)系稱之為“對準(zhǔn)位置”，對應(yīng)“對準(zhǔn)位置”，每只風(fēng)帆始終按設(shè)計要求與風(fēng)向保持在“對準(zhǔn)位置”的狀態(tài)。較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，其風(fēng)帆組件3的自轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)支架2的公轉(zhuǎn)方向相反；由于本發(fā)明特定的轉(zhuǎn)動角度限定關(guān)系，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆31的自轉(zhuǎn)過程是一種非勻速自轉(zhuǎn)運(yùn)動。較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)還設(shè)有風(fēng)向儀9，風(fēng)向儀9可以設(shè)置在引導(dǎo)盤軸12 的頂端或者引導(dǎo)盤上，當(dāng)然也可以設(shè)置于其他適合的地方，用于風(fēng)向?qū)Ш?。本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)在引導(dǎo)盤1底面凸設(shè)有齒輪盤(圖中未示)，齒輪盤與設(shè)置于一電動機(jī)輸出軸上的傳動齒輪嚙合，電動機(jī)與支承座5固定連接設(shè)置。借由上述結(jié)構(gòu)，風(fēng)向儀9根據(jù)風(fēng)向的變化， 通過控制電動機(jī)的啟動、關(guān)閉及轉(zhuǎn)動方向來控制引導(dǎo)盤1的轉(zhuǎn)動，以使引導(dǎo)盤1與實時風(fēng)向之間的角度與預(yù)設(shè)角度一致，時刻保持在“對準(zhǔn)位置”。另外，為了更好的實現(xiàn)風(fēng)向儀9控制風(fēng)能機(jī)到達(dá)對準(zhǔn)位置，本發(fā)明的風(fēng)能機(jī)上設(shè)置的風(fēng)向儀9安裝有雙向微動開關(guān)，使風(fēng)向儀能夠?qū)崟r地對引導(dǎo)盤1進(jìn)行導(dǎo)向控制。本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，其風(fēng)帆31平面與風(fēng)向之間的夾角關(guān)系為預(yù)先確定的并借由導(dǎo)引軌道11與引導(dǎo)臂4相互作用而實現(xiàn)的，在上述“對準(zhǔn)位置”的狀態(tài)下，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)在一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)設(shè)有四個不同的工作狀態(tài)，如圖4所示，其中在公轉(zhuǎn)角A范圍內(nèi)，風(fēng)帆31的平面與風(fēng)向保持垂直正交(順風(fēng)最大阻力狀態(tài))； 在公轉(zhuǎn)角B范圍內(nèi)，風(fēng)帆31的平面與風(fēng)向成一角度(升力過渡狀態(tài))；在公轉(zhuǎn)角C范圍內(nèi)， 風(fēng)帆31的平面與風(fēng)向保持平行(逆風(fēng)最小阻力狀態(tài))；在公轉(zhuǎn)角D范圍內(nèi)，風(fēng)帆31的平面與風(fēng)向成另一角度(升力過渡狀態(tài))；公轉(zhuǎn)角A、B、C、D依次相鄰，且其角度之和為360° ； 較佳的，其中公轉(zhuǎn)角A、C大于等于90°，公轉(zhuǎn)角B、D小于等于90°，但并不以此為限，也可以根據(jù)導(dǎo)引軌道、引導(dǎo)臂及風(fēng)帆組件之間的配合和實際使用需要設(shè)置，確定公轉(zhuǎn)角A、B、C、 D為其他可能的角度。以下是本發(fā)明的較佳實施方式，公轉(zhuǎn)角A、B、C、D大小均為90°，在公轉(zhuǎn)角B、D范圍內(nèi)，由于旋轉(zhuǎn)方向限定裝置的作用，風(fēng)帆平面與旋轉(zhuǎn)支架成一固定角度；較佳地，在公轉(zhuǎn)角B、D內(nèi)，所述固定角度大小為45°，但并不以此為限。通過上述角度關(guān)系的設(shè)定，使順風(fēng)最大阻力狀態(tài)下風(fēng)帆組件3在圍繞主軸51的工作角度為90° (保持較長弧線距離最大阻力狀態(tài))；風(fēng)帆組件3在逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)與順風(fēng)最大阻力狀態(tài)的兩次轉(zhuǎn)換中，均以升力過渡狀態(tài)運(yùn)行，在升力過渡狀態(tài)過程中，風(fēng)仍然推動風(fēng)帆31做功，這樣風(fēng)帆31處于推動旋轉(zhuǎn)支架做功的總角度大于整機(jī)掃風(fēng)圓周的二分之一，而耗能(逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)下做功)的總角度小于公轉(zhuǎn)總角度的二分之一，因此，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)在一個公轉(zhuǎn)周期的工作過程中，風(fēng)帆31的運(yùn)轉(zhuǎn)基本上只在順風(fēng)方向上正向做功，當(dāng)風(fēng)帆31公轉(zhuǎn)到公轉(zhuǎn)方向與風(fēng)向有逆向分量的區(qū)域時，具有一風(fēng)帆31與風(fēng)向平行的逆風(fēng)最小阻力區(qū)域，使反向阻力做功接近零。更詳細(xì)的說，如圖4所示，其中公轉(zhuǎn)角A的90°范圍內(nèi)為順風(fēng)最大阻力狀態(tài)，公轉(zhuǎn)角B的90°范圍內(nèi)為漸退升力過渡狀態(tài)，公轉(zhuǎn)角C的90°范圍內(nèi)為逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)，公轉(zhuǎn)角D的90°范圍內(nèi)為漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)；當(dāng)風(fēng)帆從逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)進(jìn)入到漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)的瞬間，風(fēng)帆仍然與風(fēng)向平行，此刻風(fēng)帆中心和圓心之間的連線與Y軸之間成45°角，旋轉(zhuǎn)支架繼續(xù)公轉(zhuǎn)的同時，由于旋轉(zhuǎn)方向限定裝置和風(fēng)力的作用，風(fēng)帆停止自轉(zhuǎn)，也就是說在公轉(zhuǎn)角D范圍內(nèi)，風(fēng)帆與旋轉(zhuǎn)支架之間公轉(zhuǎn)圓周切線間的角度保持45°不變，由于旋轉(zhuǎn)支架的繼續(xù)公轉(zhuǎn)運(yùn)動，風(fēng)帆平面相對于風(fēng)向開始形成有夾角關(guān)系，且夾角逐漸增大；在公轉(zhuǎn)角D的90°范圍內(nèi)，風(fēng)力F作用在風(fēng)帆上形成了 X、Y兩個方向的分力，Y方向的分力由支架和旋轉(zhuǎn)限制裝置形成反作用力而抵消，X方向所產(chǎn)生的分力(如圖所示)為與X軸正向相同的方向的分力，該分力推動旋轉(zhuǎn)支架沿公轉(zhuǎn)方向做功；而當(dāng)風(fēng)帆隨公轉(zhuǎn)而進(jìn)入公轉(zhuǎn)角A的順風(fēng)最大阻力狀態(tài)的瞬間，風(fēng)帆的中心與圓心的連線和X軸成45°角，風(fēng)帆平面與旋轉(zhuǎn)支架公轉(zhuǎn)的圓周切線之間依然保持45°的夾角關(guān)系，而恰好使風(fēng)帆平面與風(fēng)向垂直；風(fēng)帆繼續(xù)公轉(zhuǎn)，進(jìn)入順風(fēng)最大阻力狀態(tài)的公轉(zhuǎn)角A范圍內(nèi)時，由于引導(dǎo)盤上的導(dǎo)引軌道的限制作用，使風(fēng)帆平面在公轉(zhuǎn)角A范圍內(nèi)一直與風(fēng)向保持垂直正交關(guān)系，因此，隨著旋轉(zhuǎn)支架的公轉(zhuǎn)運(yùn)動，風(fēng)帆平面開始沿著與公轉(zhuǎn)方向相反的方向自轉(zhuǎn)，此時，旋轉(zhuǎn)限定裝置無作用；當(dāng)風(fēng)帆隨公轉(zhuǎn)進(jìn)入公轉(zhuǎn)角B的漸退升力過渡狀態(tài)的瞬間，風(fēng)帆中心與圓心的連線和Y軸成45°角，與公轉(zhuǎn)角D的過程相同，風(fēng)帆由于旋轉(zhuǎn)方向限定裝置的作用，風(fēng)帆平面與旋轉(zhuǎn)支架間保持固定角度不變，風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)停止，而在旋轉(zhuǎn)支架公轉(zhuǎn)的作用下，風(fēng)帆平面與風(fēng)向的夾角越來越小，而風(fēng)力F在風(fēng)帆平面上所產(chǎn)生的X、Y兩個方向的分力中，Y方向的分力由旋轉(zhuǎn)支架和旋轉(zhuǎn)限定裝置的反作用力抵消，而X方向的分力則推動旋轉(zhuǎn)支架沿公轉(zhuǎn)方向做功；當(dāng)風(fēng)帆隨公轉(zhuǎn)進(jìn)入公轉(zhuǎn)角C的逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)的瞬間，風(fēng)帆平面正好與風(fēng)向平行，由于導(dǎo)引軌道的限制作用，風(fēng)帆平面在公轉(zhuǎn)角C范圍內(nèi)一直與風(fēng)向保持平行，此時，旋轉(zhuǎn)方向限定裝置無作用，風(fēng)帆開始沿與公轉(zhuǎn)方向相反的方向自轉(zhuǎn)；之后，風(fēng)帆再次進(jìn)入漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)，循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。如上所述的旋轉(zhuǎn)過程中，由于，旋轉(zhuǎn)限定裝置的作用，在兩個升力過渡狀態(tài)中，風(fēng)力作用在風(fēng)帆上的時候，由于風(fēng)帆相對旋轉(zhuǎn)支架沒有轉(zhuǎn)動，所以，相較于現(xiàn)有的風(fēng)能機(jī)來說，在升力過程中，風(fēng)力能更好的作用在風(fēng)帆上，而不會因為在升力過渡狀態(tài)中，風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)，風(fēng)作用在旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)帆上時，而形成了類似于“卸力”的情況；另外，公轉(zhuǎn)角A、B、C、D均為90°的設(shè)置在使軌道限制引導(dǎo)體運(yùn)動的過程中不會出現(xiàn)風(fēng)帆逆向自轉(zhuǎn)的復(fù)雜情況下，使公轉(zhuǎn)角A、C最大化。綜上所述，本發(fā)明的風(fēng)能機(jī)在整個公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)過程中形成了無阻力的風(fēng)力做功過程。這樣一種風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率，使得本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)及其自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法突破了現(xiàn)有技術(shù)于最大阻力狀態(tài)時只有一個點(diǎn)的瓶頸，大幅度提高了風(fēng)能機(jī)的風(fēng)能利用率。上述過程只是本發(fā)明的一個較佳實施方式，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)過程可以包括上述過程中的一個或多個過程，并不以此為限。本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)及其自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法，在實現(xiàn)其高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)功能的同時，還具有自動收揚(yáng)帆的功能(圖中未示)；這個功能不僅能夠人性化地根據(jù)需求設(shè)定動力帆風(fēng)能機(jī)的工作效率，也能夠在風(fēng)能機(jī)遭遇強(qiáng)風(fēng)的時候，收起風(fēng)帆31，減少受力，實現(xiàn)自我保護(hù)，以延長本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)的使用壽命，使其具有較強(qiáng)的野外生存能力。較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆由多個帆片組成，且其外周緣設(shè)有一固定框架，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)還包括有風(fēng)速儀及設(shè)置于固定框架上的收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)。通過風(fēng)速儀8監(jiān)控風(fēng)速，當(dāng)所測的風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)的上限值時， 本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)啟動收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)，收起風(fēng)帆31 ；并且于風(fēng)速小到預(yù)設(shè)的下限時，自動啟動揚(yáng)起風(fēng)帆。較佳地，如圖1所示，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，其風(fēng)帆31的相鄰帆片33之間可以為相互鉸接結(jié)構(gòu)，且收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)設(shè)有一電動機(jī)以提供收揚(yáng)帆的動力，電機(jī)能夠帶動一卷輪卷收(或放出)與各帆片33連接的傳動帶，而使各帆片33向固定框架34的側(cè)邊折疊(或展開)。當(dāng)然風(fēng)帆帆片33的收放幅度也可以根據(jù)風(fēng)力的大小對應(yīng)控制。較佳地，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，其風(fēng)帆31的帆片33也可以是分別獨(dú)立地樞設(shè)于所述固定框架34上的結(jié)構(gòu)，收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)設(shè)有一電動機(jī)以提供收揚(yáng)帆的動力，根據(jù)風(fēng)速的變化，電動機(jī)能夠帶動一組設(shè)置于固定框架34上且與各帆片33的樞軸連接的傳動齒輪而轉(zhuǎn)動各帆片33，使每個帆片以33樞軸為軸心翻轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)風(fēng)帆31帆片33的收起功能， 減小強(qiáng)風(fēng)對風(fēng)能機(jī)的破壞。更進(jìn)一步的，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)能夠根據(jù)所述風(fēng)速儀8的輸出信號自動調(diào)整帆片33的翻轉(zhuǎn)角度，控制風(fēng)帆33受風(fēng)面積。不僅能夠避免強(qiáng)風(fēng)的破壞， 而且還可以通過控制系統(tǒng)，對風(fēng)帆31實施翻轉(zhuǎn)控制，改變風(fēng)帆31的受風(fēng)面積，從而控制風(fēng)能轉(zhuǎn)化的效率適應(yīng)不同使用場所的需求。同時，所述風(fēng)速儀可以通過電子信號控制收揚(yáng)帆傳動機(jī)構(gòu)或者通過機(jī)械結(jié)構(gòu)控制，例如本發(fā)明中的風(fēng)速儀內(nèi)安裝有離心式控制開關(guān)，該離心式控制開關(guān)內(nèi)設(shè)有能夠隨風(fēng)速儀旋轉(zhuǎn)的重錘，該重錘隨旋轉(zhuǎn)的速度(離心力)的大小能夠上升或下降，而采用非接觸式的開關(guān)控制方式在上下多個對應(yīng)點(diǎn)設(shè)置開關(guān)，當(dāng)重錘隨著風(fēng)速的大小上升或下降時，啟動上方或下方的開關(guān)而觸發(fā)收揚(yáng)帆傳動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)以機(jī)械的方式根據(jù)風(fēng)速的大小自動控制風(fēng)帆的收揚(yáng)帆狀態(tài)。本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，不僅能夠以上述風(fēng)能機(jī)的設(shè)置方向工作，也可以將主軸設(shè)置為水平方向，使整個風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆在豎直方向上進(jìn)行公轉(zhuǎn)，而相應(yīng)的，引導(dǎo)盤的位置可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架的兩側(cè)。更進(jìn)一步的，通過對上述本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分的改動，便可以得到本發(fā)明動力帆風(fēng)能機(jī)的另一個實施例，該實施例中的動力帆風(fēng)能機(jī)是以直驅(qū)的方式進(jìn)行動力傳輸?shù)?，其具體結(jié)構(gòu)包括支承座、引導(dǎo)盤、旋轉(zhuǎn)支架及多個風(fēng)帆組件。其中，支承座，該支承座上樞設(shè)有一主軸；引導(dǎo)盤，于其中心位置設(shè)有一盤孔，該主軸能夠轉(zhuǎn)動地穿設(shè)于該盤孔中；旋轉(zhuǎn)支架，為上下側(cè)面呈多邊形或圓形的籠式柱體結(jié)構(gòu)，其一側(cè)靠近所述引導(dǎo)盤，且該旋轉(zhuǎn)支架中心位置固定于所述主軸的外周側(cè)，該旋轉(zhuǎn)支架靠近外周緣處設(shè)有多個軸孔；多個所述風(fēng)帆組件，每個風(fēng)帆組件包括固定軸、風(fēng)帆、多個引導(dǎo)臂及旋轉(zhuǎn)方向限定裝置。其中，固定軸平行于所述主軸，且樞設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)支架的軸孔中；風(fēng)帆為與所述固定軸固定連接的幾何平面結(jié)構(gòu)，且所述固定軸位于該風(fēng)帆平面的中軸線處；多個引導(dǎo)臂固定連接于所述固定軸，且靠近并平行于所述引導(dǎo)盤的表面設(shè)置；旋轉(zhuǎn)方向限定裝置設(shè)于所述固定軸上，且與所述旋轉(zhuǎn)支架固定連接，所述旋轉(zhuǎn)方向限定裝置限制所述固定軸相對于所述旋轉(zhuǎn)支架沿一個方向轉(zhuǎn)動；所述引導(dǎo)臂末端部靠近所述引導(dǎo)盤的一側(cè)凸設(shè)有引導(dǎo)體， 所述引導(dǎo)盤對應(yīng)所述引導(dǎo)體的一側(cè)設(shè)有所述導(dǎo)引軌道，所述引導(dǎo)體相對所述導(dǎo)引軌道能夠移動地配合設(shè)置；而主軸下端與一動力傳輸結(jié)構(gòu)或發(fā)電裝置配合設(shè)置，形成直驅(qū)式動力傳輸裝置或直驅(qū)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)。綜上所述，本發(fā)明的動力帆風(fēng)能機(jī)，通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，具有在長時間工作中無需人員或計算機(jī)系統(tǒng)控制的優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的自我調(diào)整能力。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，該動力帆風(fēng)能機(jī)包括主軸、引導(dǎo)盤、旋轉(zhuǎn)支架及風(fēng)帆組件，所述旋轉(zhuǎn)支架能夠繞所述主軸公轉(zhuǎn)，所述風(fēng)帆組件能夠在所述旋轉(zhuǎn)支架上自轉(zhuǎn)；且所述自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的方向相反；其中，所述引導(dǎo)盤上設(shè)置的導(dǎo)引軌道與所述風(fēng)帆組件配合設(shè)置，并控制所述風(fēng)帆組件以預(yù)設(shè)軌跡自轉(zhuǎn)，所述自轉(zhuǎn)為非勻速自轉(zhuǎn)；于所述風(fēng)帆組件的一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，根據(jù)所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆與風(fēng)向的不同夾角，包括有一對應(yīng)一第一公轉(zhuǎn)角的順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域，于該順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域內(nèi)，所述風(fēng)帆與風(fēng)向垂直正交。
2.如權(quán)利要求1所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)帆組件的一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)， 還包括有一對應(yīng)一第二公轉(zhuǎn)角的逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)區(qū)域，該逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)區(qū)域內(nèi)，所述風(fēng)帆與風(fēng)向平行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，該動力帆風(fēng)能機(jī)還包括有支承座，該支承座上設(shè)有所述主軸；所述引導(dǎo)盤，其平板面的中心位置具有一垂直向上的所述引導(dǎo)盤軸，該引導(dǎo)盤軸能夠樞轉(zhuǎn)地套設(shè)于該主軸外；所述旋轉(zhuǎn)支架，為上下側(cè)面呈多邊形或圓形的籠式柱體結(jié)構(gòu)，其一側(cè)靠近所述引導(dǎo)盤， 且該旋轉(zhuǎn)支架中心樞設(shè)于所述引導(dǎo)盤軸外周側(cè)，該旋轉(zhuǎn)支架靠近外周緣處設(shè)有多個軸孔； 多個所述風(fēng)帆組件，每個所述風(fēng)帆組件包括 固定軸，平行于所述引導(dǎo)盤軸，且樞設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)支架的軸孔中； 所述風(fēng)帆，為與所述固定軸固定連接的幾何平面結(jié)構(gòu)，且所述固定軸固定于該風(fēng)帆平面的中軸線處；多個引導(dǎo)臂，固定連接于所述固定軸，且靠近并平行于所述弓I導(dǎo)盤的表面設(shè)置； 旋轉(zhuǎn)方向限定裝置，設(shè)于所述固定軸上，且與所述旋轉(zhuǎn)支架固定連接，所述旋轉(zhuǎn)方向限定裝置限制所述固定軸相對于所述旋轉(zhuǎn)支架沿一個方向轉(zhuǎn)動；所述引導(dǎo)臂末端部靠近所述引導(dǎo)盤的一側(cè)凸設(shè)有引導(dǎo)體，所述引導(dǎo)盤對應(yīng)所述引導(dǎo)體的一側(cè)設(shè)有所述導(dǎo)引軌道，所述引導(dǎo)體相對所述導(dǎo)引軌道能夠移動地配合設(shè)置；所述旋轉(zhuǎn)支架外周緣設(shè)有傳動帶槽，該傳動帶槽上設(shè)有傳動帶而與外部傳動裝置連接。
4.如權(quán)利要求1所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述引導(dǎo)盤的上下表面均設(shè)有導(dǎo)引軌道；所述旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)有至少兩個風(fēng)帆組件，且所述風(fēng)帆組件間的間距相等；每一所述風(fēng)帆組件設(shè)有至少兩支所述引導(dǎo)臂，所述引導(dǎo)臂等份分布。
5.如權(quán)利要求3所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述引導(dǎo)體及所述導(dǎo)引軌道由具有磁性的材料構(gòu)成，且所述引導(dǎo)體與所述導(dǎo)引軌道的磁性相反；所述引導(dǎo)體為與所述導(dǎo)引軌道配合設(shè)置的方塊、圓柱塊或滾輪結(jié)構(gòu)；該風(fēng)能機(jī)還設(shè)有控制所述引導(dǎo)盤轉(zhuǎn)動的風(fēng)向儀， 該風(fēng)向儀安裝有雙向微動開關(guān)；所述傳動帶為軟繩、鋼絲繩、皮帶或鏈條；所述風(fēng)帆上還設(shè)置有太陽能電池板，所述旋轉(zhuǎn)方向限定裝置為棘輪或超速離合器。
6.如權(quán)利要求3所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆包括相互鉸接的多個帆片及其外周緣所設(shè)有的一固定框架，該風(fēng)能機(jī)還設(shè)有風(fēng)速儀及設(shè)置于所述固定框架上的收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)，所述收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)設(shè)有一電動機(jī)，且該電機(jī)能夠帶動一卷輪卷收與所述帆片連接的傳動帶，而使所述帆片向所述固定框架的側(cè)邊折疊，該風(fēng)速儀上設(shè)有離心式控制開關(guān)。
7.如權(quán)利要求3所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)能機(jī)的風(fēng)帆包括設(shè)于其外周緣的一固定框架及分別獨(dú)立樞設(shè)于所述固定框架上的多個帆片；該風(fēng)能機(jī)還設(shè)有風(fēng)速儀及設(shè)置于所述固定框架上的收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)，所述收揚(yáng)帆動力機(jī)構(gòu)設(shè)有一電動機(jī)，且該電動機(jī)能夠帶動一組與所述帆片的樞軸連接的傳動齒輪而轉(zhuǎn)動所述帆片，該風(fēng)速儀上設(shè)有離心式控制開關(guān)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的動力帆風(fēng)能機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)能機(jī)包括有支承座，該支承座上樞設(shè)有所述主軸；所述引導(dǎo)盤，于其中心位置設(shè)有一盤孔，該主軸能夠轉(zhuǎn)動地穿設(shè)于該盤孔中； 所述旋轉(zhuǎn)支架，為上下側(cè)面呈多邊形或圓形的籠式柱體結(jié)構(gòu)，其一側(cè)靠近所述引導(dǎo)盤， 且該旋轉(zhuǎn)支架中心位置固定于所述主軸的外周側(cè)，該旋轉(zhuǎn)支架靠近外周緣處設(shè)有多個軸孔；多個所述風(fēng)帆組件，每個所述風(fēng)帆組件包括 固定軸，平行于所述主軸，且樞設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)支架的軸孔中；所述風(fēng)帆，為與所述固定軸固定連接的幾何平面結(jié)構(gòu)，且所述固定軸位于該風(fēng)帆平面的中軸線處；多個引導(dǎo)臂，固定連接于所述固定軸，且靠近并平行于所述弓I導(dǎo)盤的表面設(shè)置； 旋轉(zhuǎn)方向限定裝置，設(shè)于所述固定軸上，且與所述旋轉(zhuǎn)支架固定連接，所述旋轉(zhuǎn)方向限定裝置限制所述固定軸相對于所述旋轉(zhuǎn)支架沿一個方向轉(zhuǎn)動；所述引導(dǎo)臂末端部靠近所述引導(dǎo)盤的一側(cè)凸設(shè)有引導(dǎo)體，所述引導(dǎo)盤對應(yīng)所述引導(dǎo)體的一側(cè)設(shè)有所述導(dǎo)引軌道，所述引導(dǎo)體相對所述導(dǎo)引軌道能夠移動地配合設(shè)置；所述主軸下端與一動力傳輸結(jié)構(gòu)或發(fā)電裝置配合設(shè)置，形成直驅(qū)式動力傳輸裝置或直驅(qū)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)。
9.一種上述權(quán)利要求所述的動力帆風(fēng)能機(jī)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的控制方法，其特征在于，該控制方法包括所述引導(dǎo)盤能夠以所述主軸為軸心而繞所述主軸轉(zhuǎn)動； 所述風(fēng)帆組件能夠隨著所述旋轉(zhuǎn)支架以所述主軸為軸心作公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動； 所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆及引導(dǎo)臂能夠以所述固定軸為軸心作自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動； 在一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，經(jīng)由所述導(dǎo)引軌道控制所述風(fēng)帆的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)過程包括 于所述第一公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向垂直正交，形成順風(fēng)最大阻力狀態(tài)；于一第三公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成一角度，形成漸進(jìn)升力過渡狀態(tài)；于所述第二公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與風(fēng)向平行，形成逆風(fēng)最小阻力狀態(tài)； 于一第四公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆的平面與所述旋轉(zhuǎn)支架成另一角度，形成漸退升力過渡狀態(tài)；所述第一、第三、第二及第四公轉(zhuǎn)角依次相鄰，且其角度之和為360°。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第一、第二公轉(zhuǎn)角大于等于90°， 所述第三、第四公轉(zhuǎn)角小于等于90°，所述第三、第四公轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，所述風(fēng)帆平面與旋轉(zhuǎn)支架保持固定角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動力帆風(fēng)能機(jī)，包括主軸、引導(dǎo)盤、旋轉(zhuǎn)支架及風(fēng)帆組件，所述旋轉(zhuǎn)支架能夠繞所述主軸公轉(zhuǎn)，所述風(fēng)帆組件能夠在所述旋轉(zhuǎn)支架上自轉(zhuǎn)；且所述自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的方向相反；其中，所述引導(dǎo)盤上設(shè)置的導(dǎo)引軌道與所述風(fēng)帆組件配合設(shè)置，并控制所述風(fēng)帆組件以預(yù)設(shè)軌跡自轉(zhuǎn)，所述自轉(zhuǎn)為非勻速自轉(zhuǎn)；于所述風(fēng)帆組件的一個公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，根據(jù)所述風(fēng)帆組件的風(fēng)帆與風(fēng)向的不同夾角，包括有一對應(yīng)一第一公轉(zhuǎn)角的順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域，于該順風(fēng)最大阻力狀態(tài)區(qū)域內(nèi)，所述風(fēng)帆與風(fēng)向垂直正交；本發(fā)明有效提高風(fēng)帆的做功效率。
文檔編號F03D11/04GK102182628SQ20111008939
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者吳方 申請人:吳兆, 吳方