风力发电机组自动偏航调速装置 【技术领域】
本发明涉及一种风力发电机组的风轮调速装置，特别涉及一种风力发电机组自动偏航调速装置。
背景技术
风力发电机是靠风能发电，但当风速突变时，巨大的风能变化将通过风力机传递给主轴、发电机等部件，在这些部件上产生很大的机械应力。如果不调整叶片的迎风方向，就会造成因风速过大而使塔架倒塌或电机烧坏等问题。目前市场上的风力发电机主要采取两种方法来调节塔体从而适应较大风速。一是通过调整叶片的迎风方式，二是利用回转体来调整整个风叶的方向。这两种方法都是利用电机和电控控制，这两种常规方法的风轮调速装置存在很多隐患：当采用电机控制，风速突然加大时，电机会因无法承受而烧大量的电子原件、传感器、齿圈、液压传动系统，造成这种控制系统故障率高，结构复杂，成本高，操作困难，强风时控制系统容易失灵等。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种适用于各种规格的风力发电机组、特别适用于大型有尾型的兆瓦级以上机组的风力发电机组自动偏航调速装置。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明的一种风力发电机组自动偏航调速装置，包括风力发电机塔架上支撑有机身，机身的前端设有风力发电机叶片，其中：在机身尾部正上方设有一台由正向风轮支撑杆支撑的风叶向一侧偏转的正向风轮，在机身尾部的正向风轮偏转的另一侧，机身侧面水平方向设有一台由侧向风轮支撑杆支撑的侧向风轮。
本发明所述的风力发电机组自动偏航调速装置，其中：所述正向风轮的旋转轴轴线与机身轴线在水平方向的夹角为+30°，在垂直方向的夹角为90°。
本发明所述的风力发电机组自动偏航调速装置，其中：所述侧向风轮旋转轴轴线与机身轴线在水平方向夹角为-30°，在垂直方向的夹角为5°。
本发明所述的风力发电机组自动偏航调速装置，其中：所述侧向风轮支撑杆铰链式活动连接在机身后端一侧，其侧向风轮支撑杆与机身中心线的垂直方向夹角为5°。
本发明具有如下显著优点：
本发明所述的风力发电机组自动偏航调速装置取代了传统的常规风轮调速装置，采用物理的陀螺原理来调节风力发电机叶片风速，保障了风力发电机系统全天候正常运行，节省了大量的电子原件及控制系统，降低了成本，操作极其简单，目前本发明已经通过了小型机实验(50KW)，安全运行一年即8000小时以上无故障，调速正常，而且在飓风条件下仍然正常工作，没有最大停机风速。
【附图说明】
图1：表示本发明的一种风力发电机组自动偏航调速装置整体结构示意图。
图2：表示本发明的一种风力发电机组自动偏航调速装置尾部结构放大示意图。
图3：表示图1的本发明风力发电机组自动偏航调速装置的A向视图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种风力发电机组自动偏航调速装置，包括风力发电机塔架8上支撑有机身1，机身1的前端设有风力发电机叶片7，其中：在机身尾部正上方设有一台由正向风轮支撑杆6支撑的风叶向一侧偏转的正向风轮2，在机身尾部的正向风轮2偏转的另一侧，机身1侧面水平方向设有一台由侧向风轮支撑杆5支撑的侧向风轮3，如图2和图3所示，是表示本发明的一种风力发电机组自动偏航调速装置尾部结构放大示意图和局部结构A向示意图。在图3中，所述正向风轮2的旋转轴轴线与机身1轴线在水平方向夹角为+30°，在垂直方向的夹角为90°，如图2所示。在图2和图3中，所述侧向风轮3旋转轴轴线与机身轴线在水平方向夹角为-30°，在垂直方向的夹角为5°。所述侧向风轮支撑杆5铰链式活动连接在机身1后端一侧，其侧向风轮支撑杆5与机身中心线的垂直方向夹角为5°。
工作原理
正常工作时，正向风轮2、侧向风轮3起到调整主机风轮的作用，使主机风轮始终正面迎风。当超过额定风速时，正向风轮2因直径小，因此角速度高，从而呈现“陀螺仪”现象，由于惯性加大尾翼的长度(力矩×力臂)推动正向风轮2正面迎风；同时，风向改变时，侧向风轮3受风，与正向风轮2的工作原理相同，侧向风轮3正面迎风，因正向风轮2、侧向风轮3与主机风轮有一定的夹角，当正向风轮2、侧向风轮3正面强制迎风时，主机风轮将偏离风向，并与风形成一定夹角，从而达到偏航的目的。因侧向风轮3是活动式铰链连接，可以顺风设置，其转速可以为0。