本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體而言，涉及一種實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的電力設(shè)備。目前大中型風(fēng)電主要采用水平支撐桿風(fēng)力機(jī)，屬升力型風(fēng)力機(jī)，具有轉(zhuǎn)速高、風(fēng)的利用率較高的優(yōu)點(diǎn)。目前投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本上是水平支撐桿風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐采用的是豎向直立塔筒，隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增大，目前主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量已達(dá)2兆瓦—3.5兆瓦，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)整體重量已達(dá)70-100噸，塔筒直徑也已達(dá)4米以上，隨著設(shè)備的道路超限運(yùn)輸已快達(dá)極限，設(shè)備道路運(yùn)輸而變的更加困難，設(shè)備的制作、運(yùn)輸、安裝成本顯著增加，因此水平支撐桿風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展已達(dá)到瓶頸期。

旋轉(zhuǎn)軸是垂直的風(fēng)力發(fā)電機(jī)叫垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有低噪聲、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于葉片固定，葉片運(yùn)動(dòng)阻力較大，雖然有的葉片背部成流線型，但運(yùn)動(dòng)阻力仍然較大，因此傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率較低。采用垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)建設(shè)大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電站幾乎沒有。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化率高的、實(shí)時(shí)尋風(fēng)的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的第一個(gè)技術(shù)方案是：

實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪，包括風(fēng)輪支架和風(fēng)槳，還包括風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸，至少三個(gè)所述風(fēng)槳圓周均勻設(shè)于所述風(fēng)輪支架上，每一所述風(fēng)槳通過(guò)所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與所述風(fēng)輪支架連接。

在示例性實(shí)施例中，還包括驅(qū)動(dòng)裝置，每一所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸上連接有一所述驅(qū)動(dòng)裝置；

所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于迎風(fēng)半周的所述風(fēng)槳始終垂直于風(fēng)向的水平分向；

所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于逆風(fēng)半周的所述風(fēng)槳始終平行于風(fēng)向的水平分向。

在示例性實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括相互電性連接的控制器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸連接，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。

在示例性實(shí)施例中，所述風(fēng)槳支架包括與所述風(fēng)槳數(shù)量相等的圓周均勻分布的水平支撐桿，每一所述水平支撐桿在豎直方向上連接有一所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸。

在示例性實(shí)施例中，所述水平支撐桿與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸鉸接連接，所述風(fēng)槳與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸固定連接。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的第二個(gè)技術(shù)方案是：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪固定架和風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸，所述發(fā)電機(jī)的定子固定在所述風(fēng)輪固定架上，所述風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪，所述實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪包括風(fēng)輪支架、風(fēng)槳和風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸，至少三個(gè)所述風(fēng)槳在豎直方向圓周均勻設(shè)于所述風(fēng)輪支架上，每一所述風(fēng)槳通過(guò)所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與所述風(fēng)輪支架連接；

所述風(fēng)輪支架連接在所述風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸上，所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸在豎直方向上。

在示例性實(shí)施例中，所述實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪還包括驅(qū)動(dòng)裝置，每一所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸上連接有一所述驅(qū)動(dòng)裝置；

所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于迎風(fēng)半周的所述風(fēng)槳始終垂直于風(fēng)向的水平分向；

所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于逆風(fēng)半周的所述風(fēng)槳始終平行于風(fēng)向的水平分向。

在示例性實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括相互電性連接的控制器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸連接，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。

在示例性實(shí)施例中，所述風(fēng)槳支架包括與所述風(fēng)槳數(shù)量相等的圓周均勻分布的水平支撐桿，每一所述水平支撐桿在豎直方向上連接有一所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸。

在示例性實(shí)施例中，所述水平支撐桿與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸鉸接連接，所述風(fēng)槳與所述風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸固定連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)槳圓周均勻設(shè)于風(fēng)輪支架上，且每一風(fēng)槳通過(guò)風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連接于風(fēng)輪支架上，通過(guò)風(fēng)槳可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在不同風(fēng)向時(shí)小面積逆風(fēng)，提高了風(fēng)能的利用率。在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，風(fēng)槳實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向平穩(wěn)、連續(xù)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化率高的、實(shí)時(shí)尋風(fēng)的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯和易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，做詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主視圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪的第一工作狀態(tài)示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪的第二工作狀態(tài)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪的第三工作狀態(tài)示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明：

11-風(fēng)力發(fā)電機(jī)；111-實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪；1111-風(fēng)輪支架；11111-水平支撐桿；1112-風(fēng)槳；1113-風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸；112-發(fā)電機(jī)；1121-風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸；113-風(fēng)輪固定架。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例。但是，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以通過(guò)許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時(shí)，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

本發(fā)明的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)為一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。對(duì)風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使得實(shí)施變槳風(fēng)輪的風(fēng)槳可轉(zhuǎn)動(dòng)，具有尋風(fēng)的作用。風(fēng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，始終有一半為迎風(fēng)半周，迎風(fēng)半周即為受驅(qū)動(dòng)力的半圓周，另一半為逆風(fēng)半周，逆風(fēng)半周即為受阻力的半圓周。風(fēng)槳的轉(zhuǎn)動(dòng)增大迎風(fēng)半圓周的受力面積以增加風(fēng)輪所受的驅(qū)動(dòng)力，減小逆風(fēng)半圓周的受力面積以減小風(fēng)輪所受的阻力，從而使得實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪始終具有較高的風(fēng)能利用率。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例

如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)11，包括發(fā)電機(jī)112和風(fēng)輪固定架113。發(fā)電機(jī)112設(shè)于風(fēng)輪固定架113之內(nèi)，發(fā)電機(jī)112包括在豎直方向上設(shè)置的風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121。

發(fā)電機(jī)112包括定子和轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)112的定子與風(fēng)輪固定架113固定，發(fā)電機(jī)112的轉(zhuǎn)子與風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121連接，從而在風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到發(fā)電機(jī)112發(fā)電的效果。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)11還包括實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111，包括風(fēng)輪支架1111、風(fēng)槳1112和風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113。至少三個(gè)風(fēng)槳1112圓周均勻設(shè)于風(fēng)輪支架1111上，每一風(fēng)槳1112通過(guò)風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113轉(zhuǎn)動(dòng)地與風(fēng)輪支架1111連接。

實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111通過(guò)風(fēng)輪支架1111連接在風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121上，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121向發(fā)電機(jī)112輸入動(dòng)能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)11將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121的動(dòng)能，通過(guò)發(fā)電機(jī)112發(fā)電。

風(fēng)輪支架1111包括水平分布的水平支撐桿11111，水平支撐桿1111一端連接在風(fēng)槳1112上，另一端連接在風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121上。

本實(shí)施例中，每一風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113上連接有三條水平支撐桿11111，風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113可相對(duì)風(fēng)輪支架1111轉(zhuǎn)動(dòng)，即風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113可相對(duì)水平支撐桿11111的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)。連接在水平支撐桿11111上的風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113與水平支撐桿11111垂直。在實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111安裝時(shí)，水平支撐桿11111在水平方向上，風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113在豎直方向上，即風(fēng)槳1112在豎直方向上。

在另一實(shí)施例中，風(fēng)槳1112的數(shù)量不限于八個(gè)，可以為3個(gè)、4個(gè)，甚至是10個(gè)?？梢岳斫?，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪的受力面積，一方面和迎風(fēng)角度有關(guān)，一方面和風(fēng)槳1112的數(shù)量相關(guān)，理論上風(fēng)槳1112的數(shù)量越多，受力面積越大。

根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的風(fēng)槳1112離風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121最遠(yuǎn)，承載和固定風(fēng)葉的水平支撐桿11111的強(qiáng)度和剛度要求較高。如要獲得較大的風(fēng)能風(fēng)輪支架1111的幾何尺寸會(huì)比較大，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的直徑越大。風(fēng)輪支架1111的尺寸也越大，風(fēng)輪支架1111的尺寸達(dá)到一定程度，其制造難度和制造成本會(huì)徒然增大。因此性價(jià)比較高的帶有實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的風(fēng)力發(fā)電機(jī)11并不會(huì)很大，同時(shí)由于發(fā)電功率的需求也不會(huì)太小。根據(jù)現(xiàn)已運(yùn)行的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)11推斷，本風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的直徑應(yīng)該在10-30米，葉片長(zhǎng)度應(yīng)該在10-30米。

帶有實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的風(fēng)力發(fā)電機(jī)11為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)11。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)11無(wú)噪音，維護(hù)簡(jiǎn)單。成本遠(yuǎn)低于目前的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。第一個(gè)優(yōu)勢(shì)為對(duì)風(fēng)力的反應(yīng)較為靈敏，可在低風(fēng)速、弱風(fēng)力的條件下發(fā)電。第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是恒定的受力特性優(yōu)勢(shì)。由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)11慣性力與重力的方向始終不變，所受的是一恒定載荷，因而葉片疲勞壽命相對(duì)長(zhǎng)。而水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪受到重力和慣性力的雙重作用，重力方向不變，慣性力方向隨時(shí)變化，一方面對(duì)于風(fēng)輪的疲勞強(qiáng)度非常不利，另一方面也制約著水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪尺寸的進(jìn)一步增大。

實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111架與風(fēng)輪固定架113之上，風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121連接發(fā)電機(jī)112的輸入軸。發(fā)電機(jī)112設(shè)于風(fēng)輪固定架113的底部，風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121同軸的設(shè)于風(fēng)輪固定架113中，并延伸置風(fēng)輪固定架113的頂部與風(fēng)輪支架1111連接。

發(fā)電機(jī)112設(shè)于風(fēng)輪固定架113的底部。發(fā)電時(shí)，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111連帶著風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸1121轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)電。實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)112發(fā)電，避免了多級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)效率更高?？梢岳斫猓l(fā)電機(jī)112還可以連接變速箱。

由于發(fā)電機(jī)112位于風(fēng)輪固定架113的底部，減輕了風(fēng)輪固定架113的承重，使得垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)11更統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)，更便于安裝、控制和維護(hù)，降低了安裝、維護(hù)的成本。

風(fēng)輪固定架113可以為筒塔或格子塔。筒塔為一體式建造的風(fēng)輪固定架113，其一體式結(jié)構(gòu)利于攀爬，便于風(fēng)力發(fā)電機(jī)11發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行維修。格子塔為鋼結(jié)構(gòu)組裝搭建而成，其結(jié)構(gòu)靈活，搭建簡(jiǎn)單。

風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113連接在風(fēng)槳1112的縱向中線上，風(fēng)槳1112和風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113固定連接，且風(fēng)槳1112。風(fēng)槳1112呈板狀，其表面或者說(shuō)背部呈流線型，流線型的風(fēng)槳1112具有較好的運(yùn)動(dòng)性能，減小了風(fēng)槳1112與風(fēng)的摩擦力。

由于風(fēng)槳1112攻角的存在，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111才能轉(zhuǎn)動(dòng)，攻角即為相對(duì)于一端圓周運(yùn)動(dòng)的外切線的角度，即當(dāng)風(fēng)向與風(fēng)槳1112平行時(shí)攻角為零，風(fēng)槳1112不受力，其余情況下攻角不為零，風(fēng)槳1112或受推力或受阻力。

本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111還包括驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)，每一轉(zhuǎn)軸上連接有一驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于迎風(fēng)半周的風(fēng)槳1112始終垂直于風(fēng)向的水平分向。驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)位于逆風(fēng)半周的風(fēng)槳1112始終平行于風(fēng)向的水平分向。

上述，因?yàn)閷?shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于風(fēng)的水平分力。驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)迎風(fēng)半周的風(fēng)槳1112始終垂直于風(fēng)向的水平分向，從而使得迎風(fēng)半周的驅(qū)動(dòng)力為最大。驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)逆風(fēng)半周的風(fēng)槳1112始終平行于風(fēng)向的水平分向，從而使得逆風(fēng)半周的阻力雖不是零，但是盡可能小，提高了風(fēng)能的利用率。

具體的，驅(qū)動(dòng)裝置包括相互電性連接的控制器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113連接，控制器控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111在工作時(shí)一直在轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)槳1112也在實(shí)時(shí)的連續(xù)的變化，其角度的變化的是連續(xù)的，不是階躍性的變化，因而實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111在工作時(shí)噪聲小、震動(dòng)小，能夠穩(wěn)定的工作。

驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接在水平支撐桿11111上，電機(jī)的輸出軸與風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113連接，通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)直接帶動(dòng)風(fēng)槳1112轉(zhuǎn)動(dòng)。在控制器上加設(shè)速度傳感器、風(fēng)向傳感器等，實(shí)現(xiàn)風(fēng)槳1112的實(shí)時(shí)尋風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的高利用率。

可以理解，驅(qū)動(dòng)裝置除了可以采用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以外，還可以采用液壓驅(qū)動(dòng)、連桿驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)液動(dòng)連桿的組合驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)除了可以直接連接在風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113驅(qū)動(dòng)風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113轉(zhuǎn)動(dòng)以外，還可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸1113轉(zhuǎn)動(dòng)，該結(jié)構(gòu)較為常見在此不贅述。

請(qǐng)一并參閱圖2，當(dāng)風(fēng)速未超過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的額定風(fēng)速時(shí)，迎風(fēng)半周的風(fēng)槳1112與風(fēng)向垂直，逆風(fēng)半周的風(fēng)槳1112與風(fēng)向平行，使得迎風(fēng)面積最大，逆風(fēng)面積最大。

請(qǐng)一并參閱圖3，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的額定風(fēng)速時(shí)，若實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111的仍保持最大的迎風(fēng)面積，風(fēng)力發(fā)電機(jī)11會(huì)過(guò)載，造成損壞。此時(shí)風(fēng)槳1112與原風(fēng)向并非垂直態(tài)，以適當(dāng)?shù)臏p小迎風(fēng)面，降低對(duì)風(fēng)能的利用率，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)11在額定負(fù)載下工作。

請(qǐng)一并參閱圖4，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)11的額定風(fēng)速的極限狀態(tài)下工作時(shí)，所有的風(fēng)槳1112均平行于風(fēng)向，實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪111所受的阻力為零。當(dāng)由于風(fēng)槳1112不能制作的足夠薄，和風(fēng)槳1112不能制作的足夠光滑，始終會(huì)有阻力存在，因而極限工作狀態(tài)是不能達(dá)到的。

風(fēng)槳1112整體呈平直的薄板狀，局部帶有螺旋曲面，使風(fēng)槳1112的流體導(dǎo)向性能更好?？筛鶕?jù)不同環(huán)境情況選用不同大小的風(fēng)槳1112，如在風(fēng)力比較強(qiáng)勁的海邊或高原地帶的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)11上選用長(zhǎng)而窄的局部帶有螺旋曲面的薄板狀風(fēng)槳1112。因?yàn)樵陲L(fēng)力比較強(qiáng)勁的情況下，較大的風(fēng)槳1112慣性較大，采用較窄的風(fēng)槳1112可以使風(fēng)槳1112的轉(zhuǎn)速達(dá)到相對(duì)較高的水平，減少風(fēng)槳1112自身所造成的能量損失，所以選用較窄的風(fēng)槳1112。如在風(fēng)力較小的路邊等地帶的風(fēng)力發(fā)電機(jī)11上選用短而寬的局部帶有螺旋曲面的薄板狀風(fēng)槳1112。因?yàn)轱L(fēng)速較小時(shí)，風(fēng)槳1112的受力面積越大，風(fēng)速的轉(zhuǎn)換率越高，增大風(fēng)力的受力面積，可以在微風(fēng)情況下做到極值發(fā)電，所以選用較寬的風(fēng)槳1112。

風(fēng)槳1112的材料選用抗彎曲變形能力較大的材料，且與發(fā)電機(jī)功率、風(fēng)槳1112投影面積相匹配的材料，即采用彈性模量較高的材料，以減小風(fēng)槳1112受力時(shí)的撓度，本實(shí)施例選用不銹鋼，在其他實(shí)施例中還可以選用其他彈性模量較高的復(fù)合材料、合金材料等。

本發(fā)明的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)槳圓周均勻設(shè)于風(fēng)輪支架上，且每一風(fēng)槳通過(guò)風(fēng)槳轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連接于風(fēng)輪支架上，通過(guò)風(fēng)槳可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在不同風(fēng)向時(shí)小面積逆風(fēng)，提高了風(fēng)能的利用率。且在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，風(fēng)槳實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向平穩(wěn)、連續(xù)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化率高的、實(shí)時(shí)尋風(fēng)的實(shí)時(shí)變槳風(fēng)輪及風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實(shí)施例的其他示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。