摘要 : 介绍了杯式密封加速导管风力机突破万千瓦风力机的设计原理、结构、特点、工作过程、控制原理、工作过程以及未来发展走势
关键词：杯式密封加速导管风力机 加速导管 密封壳 调速导流分锥 隔离分锥 杯式叶片 风轮 风速测量电控器 排风板
杯式密封加速导管风力机属阻力型风力机，在风力机内3个杯式叶片组成的风轮装在密封壳中，在风轮密封壳中装有隔离风锥，密封壳前装有加速导管内装有调速导流分锥，自然风以额定风速V1进入加速导管进口，在加速导管出口A2处风轮密封壳前，风速V2已比V1增加数倍，加速导管加速风速可以写成。
A1V1=A2V2
风轮机捕获风力转换为
P=0.5ρACpV 3 p功率(W)；ρ空气密度（kg/m3)；A吹扫面积(m2)；Cp风轮机功率系数V3风速 。
自然风风速VI如设为5m/s，经按风力机功率设计的加速导管，加速自然风变为中、高速气流V2=V，就变成20、36、52……m/s按风力机功率设计成需要的中、高速气流，风速V的人为设计并进行控制是杯式密封加速导管风力机突破万千瓦风力机的根本所在，风轮机功率系数Cp是旋浆风力机的3.5倍，而且迎风面积是旋浆式掠扫风面积1/10-12， 因此具备了制造大功率风力机的突破条件，（2万kw20MW）风力机已设计完，还可进一步挖掘更大功率风轮机。
加速导管加速导管中的调速导流分锥，使高速气流分成上下2个大风道，使吹向叶片凸面高速气流遮蔽，并改变其角度方向，使改变气流角度的高速气流经下风道全部转向叶片凹面吹扫。 隔离风锥将上风道又分成上风道、中风道形成密封壳3个吹扫口，风轮有3个杯式叶片，每1个叶片转1圈要接受3次高速气流的吹扫，在很宽的风速范围内能量转换比较稳定特别是低风速，这就为风力发电地区拓展扩大创造了条件。
自然风1s种可变化15m/s-20m/s，如不加以控制0.1s内风轮就可能超速，杯式密封加速导管风力机在风轮前装有风速测量电控器，风电控制系统控制调速导流分锥，排风板进行风量，风速调整、排风、停车，风速测量电控器可以根据需要装在加速导管中、风轮前密封壳中，以控制突变的自然风造成的超速气流在未吹到风轮前就降到风轮额定负荷设定风速，对杯式密封加速导管风轮机运行工况进行控制。
也可用另1种在加速导管顶部顺轴向装多块排风板，排风板设定配重由迎风口向吹扫口依次增加重量，靠近密封壳重量最大、高速气流设定风速（或者根据当地自然风最大风速设计排风板配重）风力达到设定力吹开排风板同样控制的超速自然风造成的超速气流在未吹到风轮前就降到风轮额定负荷设定风速，使风轮在设定风速内运行。
因风轮直径小惯性力矩小风力机转速可达500r/min以上，采用无增速齿轮箱结构直接与发电机联接，能大大提高风电机组的可靠性，降低故障率，降低制造维修费用，提高风电机组的寿命，避免选用价格较贵的进口的双馈异步风力发电机、双速异步发电机。
杯式密封加速导管风力机在设定了功率后，可以自由选择风轮叶片面积、风轮叶片额定负荷设定风速、加速导管的迎风口、吹扫口面积、排风板面积，以便根据不同地区的风能特性参数，设计适合本地区的杯式密封加速导管风力机 。
加速导管、调速导流分锥、隔离风锥、风速测量电控器、排风板均与风轮分离、相对风轮、风是静止的，其稳定性，可靠性，灵敏度，安全性均得到保障，维修、检测、安全性能可靠简易，便于维护、检修，制造成本低廉。
均上述论证杯式密封加速导管风力机，可在未来大型风力机市场将替换旋浆风力机, 万kw级大型大功率风力发电机组将推广，还可进一步挖掘更大功率数万kw风力机，对大功率风力发电行业带来变革，据该行业世界领先。
注：杯式密封加速导管风力机专利号：ZL200820068486.2 。
来源：中国风电产业网
