www.xunyis.comwww.xunyis.com早期人們利用風(fēng)能主要是帆布型風(fēng)車,帆布一般是覆蓋在木格結(jié)構(gòu)上的,而且人們想出了各種方法來增加或者減少傳遞到風(fēng)車上風(fēng)力的大小,最主要的一種就是改變暴露在風(fēng)中的帆布的多少。所以只用部分帆布覆蓋木格的話,在強風(fēng)中,風(fēng)車就依舊能夠運行。相反,風(fēng)力較弱的時候,就應(yīng)該要較大的帆布覆蓋面積。改變?nèi)~片的迎風(fēng)面積,實現(xiàn)對風(fēng)能的利用控制。但是用調(diào)整帆布覆蓋面積的方法來改變一般的受風(fēng)面積,還是太費時間,有時也很危險。強風(fēng)可能還是會以難以預(yù)料的方式使一般加速旋轉(zhuǎn),而且來勢迅猛時,操作者難以及時作出反應(yīng)。后來人們做出了一項新的發(fā)明:用一種裝在彈賛上的,看起來像軟百葉簾一樣的裝置代替帆布。彈簧的松緊可以在風(fēng)車的內(nèi)部通過操縱桿來調(diào)整。如果風(fēng)勢比預(yù)計的要猛烈,那么它會把百葉簾吹開,于是風(fēng)從葉片間溢出,而不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。當風(fēng)力小于預(yù)定強度的時候,通過彈簧使百葉簾合上,從而提供一個接受風(fēng)力的表面[32]。
依托于科技的發(fā)展,人們開發(fā)出了各種能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能利用風(fēng)能的風(fēng)力機,而不是通過手動調(diào)節(jié),改變?nèi)~片迎風(fēng)面積的手段變得愈加強大。由此理念被開發(fā)的風(fēng)力機,以實現(xiàn)葉片攻角為目的的風(fēng)力機被稱作變槳距風(fēng)力機。變獎距水平軸風(fēng)力機,在高風(fēng)速下能夠主動改變?nèi)~片迎角,而迎角的變化直接影響了風(fēng)機的輸出功率。除了對于功率的影響,改變迎角還有好多其他功能。例如在風(fēng)機準備開始工作時,較大的正槳距角可以獲得最佳的啟動力矩,而當風(fēng)機準備停機時,槳距角一般會被調(diào)整到90度,這樣可以保證風(fēng)車在剎車的過程獲得最小的空氣動力,該動作狀態(tài)叫做順槳。隨著應(yīng)用的日益成熟,大多數(shù)的水平軸風(fēng)力機具備變槳功能。垂直軸風(fēng)力機的氣動特性較水平軸復(fù)雜的多,而且垂直軸風(fēng)力機在旋轉(zhuǎn)的過程中葉片的攻角是隨時發(fā)生變化的,而且相對水平軸風(fēng)力機說垂直軸風(fēng)機葉片的形狀也是種類繁多,所以垂直軸風(fēng)力機的變槳規(guī)律更加難以把握。但是,由于垂直軸風(fēng)力機的廣泛應(yīng)用前景,隨著垂直軸風(fēng)力機的研究不斷深入,研究者們開始把精力放在變槳距垂直軸風(fēng)機上,這樣有助于垂直軸風(fēng)機更有效的利用風(fēng)能。目前垂直軸變獎距的方式主要是通過靠伺服電機驅(qū)動來完成的,在不同的風(fēng)速和負載的情況下,控制器會分析優(yōu)化出最佳運行狀態(tài)下的槳距角,并最后發(fā)出動作指令。同時,指令的完成執(zhí)行需要四桿機構(gòu),或者曲柄滑塊機構(gòu),凸輪機構(gòu)等機械機構(gòu)來協(xié)調(diào)。
3.2變獎距執(zhí)行機構(gòu)石家莊風(fēng)機
所謂變槳距執(zhí)行機構(gòu),是風(fēng)機葉片發(fā)生攻角變化所依賴的動力以及機構(gòu)。當實際風(fēng)速大于額定風(fēng)速,或者風(fēng)力機實際功率大于額定功率時,葉片的槳距角會增大,使得風(fēng)輪的迎風(fēng)面積相對減小,風(fēng)機葉片的轉(zhuǎn)速下降,功率也維持在額定功率,不至于失控。每個葉片采用獨立的變槳距執(zhí)行機構(gòu)已然成為大容量風(fēng)力機的必然趨勢。由此帶來的好處是,獨立控制的變槳動作取代了大型的剎車機構(gòu)。通常情況下,每臺風(fēng)力機需要兩組剎車機構(gòu)來保證安全,在突發(fā)風(fēng)機故障時,可以做到萬無一失。而如果每一部槳葉都分別擁有氣動剎車的功能,那么即使其中一個獎葉剎車失效的情況下,剩余的葉片依然可以通過調(diào)節(jié)槳距角,來實現(xiàn)氣動范疇下的剎車。如此,在風(fēng)機失效,需要維修的時候,葉輪可以從一個低速的狀態(tài)下實現(xiàn)停車,這樣可以為維修人員插入葉輪鎖定裝置提供更長的時間。然而變槳距風(fēng)力機需要在陣風(fēng)的工況下,即使做出槳距角調(diào)整,否則會弓實際功率的大幅度波動]。