与双翼根系商一样,作为仿生学习网络的一部分,Festo开发了一种非凡的技术平台,它使用两对水平排列的翼而不是转子叶片来产生电力。由于其智能控制技术,自优化系统可以适应不同的风力条件,并且就其效率而言,绝不是传统的小型风力电站。即使在低风速下,该概念也具有惊人的好处。
翅膀自然跳动的反向原理
该系统的原则包括扭转自然翼跳的原则:虽然鸟类通过拍打其翅膀,但鸟类产生必要的电力将在空气中向前移动,这样的静止系统就像双翼根系一样,可以从中汲取动能
空气流动。风力在这里产生线性提升运动,其被转换成旋转运动。借助发电机,系统将产生的能量变成电力。
四个翼布置在中心柱的两侧。两个顶部和两个底翼各自位于相同的电动机驱动的旋转轴上,该旋转轴安装在滑动件上。当风吹时,两个载玻片同步地在垂直导向器上同步移动,相对的方向:虽然顶部两个翼向上行进,但底翼向下移动。一侧的一对翼形成功能单元,其流体机械性能能够以最佳方式产生电力。在顶点,伺服电动机转动翅膀,它们会自动向彼此移动。它们的主动旋转意味着翼始终设置成使得空气以最佳角度流到它们。这使得自适应系统能够以非常高,科学验证的有效性水平实现最佳能量产量。Festo在技术上已经在2011年与SmartBird实现了这所谓的主动扭转。
在开发人造银海鸥时,工程师研究了鸟类如何积极旋转其翅膀,从而使风能最有效地使用风力。
从提升到电能
用于将风力转换成电能的整个机制集成在双向根料上的中心柱中。该柱还包含传感器技术,有助于优化机械运动,使其能够以节能的方式适应风力条件。
如果空气流向系统,中央柱会自动转动,并始终将翅膀引导,由碳成,成直角到迎面而来的风。因此,空气流动作用于翼架的翼型,其以适当的伺服电机排列。这导致载玻片上下移动的窗口与翅膀上下移动,从而产生翅膀的相反运动。使用正时带,移动在相反的方向上同步,其将力传递到两个轴承轴。这些旋转运动通过自由轮整流并使用另一个同步带转移到发电机。如此,风力力为首先产生动力学和最终电能。
虽然翅膀被迎面而来的风移动,但是该系统仅需要为两个伺服电机和CPX控制系统提供电力,该系统安装在中心列下方。
由于串联翅膀导致的系统效率更高
使用两对翼只有一个中心柱允许翼面积加倍 - 机械布局保持相同并因此相同的摩擦。这增加了与机构相关的风接触区域,从而增加了系统的效率。
相对的串联翅膀从向上和向下运动中和轴承扭矩。在中间,翅膀如此接近,在翼型之间产生抽吸效果,这使得能够更高的有效性。当翅膀彼此移动时,它们之间的空气加速。反过来,该加速度产生压力下降,这将两个翼型拉到一起,从而进一步提高了能量产量。Festo网站上的视频同样令人着迷。
Festo.
http://www.festo.com/cms/en_corp/13707.htm.
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