[實用新型]帶增速器的小型風力發電機

無效

• 申請號: 02233807.1
• 申請日: 2002-05-17
• 公開（公告）號: CN2521419Y
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發明（設計）人: 李士明
• 申請（專利權）人: 李士明
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 栗仲平

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機，特別是一種帶增速器的小型風力發電機。

背景技術

風力發電機是一種綠色能源，也是一種可再生的能源，所以具有良好的發展前景。特別是小型風力發電機，適合于廣大農村和山區的家家戶戶使用，經濟效益和社會效益都很可觀。傳統的風力發電機是由風輪與一個發電機聯結，帶動發電機工作，大多數風力發動機還設有蓄電池。有的風力發電機在風輪與發電機之間設有傳動機構，很多在風輪上還設有限速機構、制動機構或軸距自動調節等機構。目前小型風力發電機技術的發展主流是：為了提高機械效率，風輪與發電機直接聯結，即所謂的“無齒輪結構”。這種結構提高了機械效率，其代價是同時提高了成本。因為風輪的旋轉速度很低，一般在200～700轉/分，直接聯結就必須采用慢速的永磁發電機，這種發電機的成本很高，使整個小型風力發動機的售價達到數萬元，影響了風力發電這種綠色、可再生能源的大面積推廣使用。在中國廣大農村或山區，一般用戶只能接受數千元的價位。如何針對中國廣大農村和山區用戶的具體需要，研發一種經濟適用的小型風力發電機？這需要選擇一種完全不同的技術路線。

發明內容

本實用新型的主要目的，是提供一種新結構的風力發電機，該結構將放棄風力發電機設計的傳統路線，把“提高機械效率”定為次要考慮，而以降低成本為主要目標，以便針對中國廣大農村和山區的具體需要，研發一種經濟適用的小型風力發電機。

完成上述發明目的的技術方案是：一種帶增速器的小型風力發電機，由風輪與發電機聯結構成，發電機連接有蓄電池，其特征是：在風輪與發電機之間，設有增速機構。增速機構將風輪的轉速轉變到1500～3000轉/分，即一般發電機的轉速，以便能夠采用普通的廉價發電機。這里的增速機構，可以是齒輪變速機構、蝸輪蝸桿變速機構、皮帶傳動變速機構或其他變速機構。采用蝸輪蝸桿增速的優點是增速比比較大，但蝸輪蝸桿的加工要求較高，大多數鄉鎮小廠無法加工，所以成本也較高，不利于完成本發明的任務；齒輪增速的增速比比較小，但其成本低，加工容易，所以本實用新型的優化方案是：該增速機構采用兩級齒輪增速。小型風力發電機所在的高空環境空間有限，為了適應在這種條件安裝增速機構，要求該機構體積與重量較小，所以進一步的優化方案是：齒輪增速機構中至少采用一個內齒輪。采用普通發電機帶來的一個新問題是：當風力發動機不工作時，發電機的勵磁線圈需要與蓄電池的電路斷開，所以本實用新型的另一個優化方案是：在發電機的主軸上設置有離心開關，該離心開關的電連接關系是：連接在發電機的勵磁線圈與蓄電池之間。這里的離心開關，可以采用市售的離心開關，也可以用電動機上的離心開關改裝。當風輪帶動發電機的轉速達到一定數額時，離心開關把電路接通；停止工作時，離心開關把發電機勵磁線圈與蓄電池斷開，防止蓄電池通過該線圈漏電。設置增速機構以后，機械效率有所降低，本實用新型用以下優化方案做出補償：在風輪每片風葉的基部，設置一個伸縮器，該伸縮器是一種連接固定件，包括一段可替換的加長軸。該結構可以采用通用件，也可以專門設計，例如：在風葉座上焊接一段有螺紋的鋼管，風葉的基部也設有帶螺紋的鋼管，加長軸的兩端設有同樣螺紋，與兩端的鋼管連接即可。也可以是：風葉座與風葉基部設置帶螺紋的鋼筋、加長軸采用有螺紋的鋼管。加長軸可以設有長短不同的幾種規格，以備換用。安裝伸縮器以后，風葉向外伸展的幅度加大，力矩加大，可獲得更大的功率。該伸縮器更大的優點是：當用戶的電力需求增大時，不需購置新的風力發動機，只需要給每片風葉換一段加長軸，使之與新的發電機匹配即可。這樣增加發電功率，只需要很少的資金投入。????

本實用新型提供的帶增速器的小型風力發電機，從設計思路上屏棄了一味提高機械效率的做法，轉而大力降低成本。因為風力是無需付費的能量來源，機械效率有限的降低，不會造成什么經濟影響。對于中國廣大農村和山區來說，成本的降低卻是非常重要的。本實用新型采用增速器提高轉速，為采用普通廉價發電機提供了條件，從結構上排除了價格高昂的永磁慢速發電機，所以能夠大幅度降低成本與售價，一般可把銷售價格降低到原來的三分之一到四分之一，為廣大農村提供了一種適用的能源機械，宜于大量推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例結構示意圖。

具體實施方式

實施例1，參照圖1：帶增速器的小型風力發電機，由風輪與發電機聯結構成，發電機上連接有蓄電池，其特征是：在風輪與發電機之間，設有增速機構，該增速機構采用兩級齒輪增速，其中風輪軸5上固定有一級齒輪1，該齒輪采用內齒輪，齒輪1與齒輪2嚙合。齒輪2的同軸上固定有齒輪3，齒輪3再與發電機主軸上6的齒輪4嚙合。增速機構將風輪的轉速增速后傳動給普通廉價發電機，達到增速目的。在發電機的主軸上設置有離心開關，該離心開關的電連接關系是：連接在發電機的勵磁線圈與蓄電池之間。這里的離心開關是采用電動機上的離心開關改裝而成。當風輪帶動發電機的轉速達到一定數額時，離心開關把電路接通，開始發電；停止工作時，離心開關把發電機勵磁線圈與蓄電池斷開，防止蓄電池通過該線圈漏電。在每片風葉的基部設置有伸縮器，是一段可替換的加長軸。本實施例的伸縮器是在風葉座上焊接一段有螺紋的鋼管，風葉的基部也設有帶螺紋的鋼管，加長軸的兩端設有同樣螺紋，與兩端的鋼管連接即可。加長軸可以設有長短不同的幾種規格，以備換用。當用戶的電力需求增大時，給每片風葉換一段更長的加長軸，使之與新換的發電機匹配即可。