[發(fā)明專利]一種失速可控式永磁風(fēng)力發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810049516.X
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN101539103A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯書奇;楊宗霄;王軍;卜文紹;呂斌
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué);侯書奇;呂斌
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;H02K1/12;H02K1/27
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 陳 浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪同軸的直接驅(qū)動失速可控式永磁風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種清潔、安全、再生綠色能源，取之不盡、用之不竭，已逐漸成為世界各國大力開發(fā)利用的一種新能源。垂直軸風(fēng)力發(fā)動機的三葉風(fēng)能傳遞腔式風(fēng)輪(ZL2006?10017530)具有較高的功率系數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠且安裝維護方便等特點，將為風(fēng)能利用提供成本低廉的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪。

目前，傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機組在風(fēng)輪與發(fā)電機之間大多數(shù)采用齒輪箱增速裝置來實現(xiàn)，為了驅(qū)動齒輪箱裝置需要消耗一部分風(fēng)能，造成只有在一定的風(fēng)速以上才能驅(qū)動發(fā)電機工作，使得微風(fēng)能源不能直接發(fā)電作功。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種與垂直軸風(fēng)力發(fā)動機的三葉風(fēng)能傳遞腔式風(fēng)輪相配套的風(fēng)輪同軸的直接驅(qū)動失速可控式永磁風(fēng)力發(fā)電裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種失速可控式永磁風(fēng)力發(fā)電機，包括用于垂直軸風(fēng)力發(fā)動機的多葉片風(fēng)輪，風(fēng)輪與垂直軸可旋轉(zhuǎn)連接，風(fēng)輪的葉片下部水平設(shè)有支撐環(huán)梁，支撐環(huán)梁兩環(huán)形壁體之間彈性連接有旋轉(zhuǎn)可沿徑向向外滑動的發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件，垂直軸上通過連接臂固定設(shè)有發(fā)電機定子組件，發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件與發(fā)電機定子組件位置對應(yīng)設(shè)置。

所述的轉(zhuǎn)子組件包括U形磁鋼，所述的定子組件包括纏繞線圈的硅鋼片，線圈通過接線端子引出給電源負(fù)載，U形磁鋼與硅鋼片對口配合設(shè)置。

所述支撐環(huán)梁兩環(huán)形壁體之間徑向設(shè)有支撐板軸，U形磁鋼設(shè)置在支撐板上，支撐板穿裝設(shè)置在支撐板軸上，在支撐板與支撐環(huán)梁外圈壁體之間的支撐板軸上穿裝有彈簧。

所述的連接臂上下側(cè)設(shè)有與支撐環(huán)梁連接的上下蓋板，上下蓋板中心處與垂直軸活動連接。

所述的上蓋板中心處與垂直軸通過軸承連接，下蓋板中心處與垂直軸通過密封件活動連接。

風(fēng)輪同軸的直接驅(qū)動失速可控式永磁風(fēng)力發(fā)電裝置能在1.6m/s～30m/s較大風(fēng)速范圍內(nèi)進行工作并具有失速自控功能，可為電力市場提供新的綠色環(huán)保能源裝置。風(fēng)力驅(qū)動三葉風(fēng)能傳遞腔式風(fēng)輪，與該風(fēng)輪固定在一起的U形磁鋼為主體的發(fā)電機轉(zhuǎn)子隨之旋轉(zhuǎn)，與三葉風(fēng)能傳遞腔式風(fēng)輪垂直軸固定在一起的發(fā)電機定子和旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，便產(chǎn)生電流。

調(diào)節(jié)控制彈簧的預(yù)緊力大小，可使得U形磁鋼和線圈之間的間隙在風(fēng)速在1.6m/s～30m/s范圍內(nèi)為定值保持正常發(fā)電，此時彈簧的預(yù)緊力大于或等于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力。當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速的10-15％時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力將大于彈簧的預(yù)緊力，U形磁鋼和線圈之間的間隙加大，直至線圈不切割U形磁鋼的磁力線而終止發(fā)電，起到失速自動控制、保護發(fā)電裝置的功能。在失速自控過程中，磁場引力將抵消部分離心力的大小，起到阻尼緩沖的作用。

當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速的10-15％時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力將大于彈簧的預(yù)緊力，U形磁鋼和感應(yīng)線圈之間的間隙加大，致使線圈無法切割磁力線，完成失速自動控制，起到保護發(fā)電裝置的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A部分局部放大圖。

具體實施方式