[實用新型]一種裝有多層轉子的風力發電機

無效

• 申請號: 200820036049.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN201196136Y
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 何德方;鄧少東
• 申請（專利權）人: 張家港市貝爾機械有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;F03D7/06;F03D11/00;H02N6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種風力發電裝置，尤其是其裝有多層轉子并且轉子上的葉片由伺服電機控制，能自動開啟和關閉，還能根據風力大小自動調整葉片開啟角度；另外在其最上層的轉子水平表面還裝有一層“錫箔”區域，在無風或弱風的晴天，可以結合其內部的太陽能發電裝置進行太陽能發電。

背景技術

目前，公知的風力發電機由若干只固定葉片安裝在一個可以旋轉的心輪上組成。當葉片受到風力作用時，沿風向旋轉，進而帶動心輪及連接在心輪軸上的發電機產生電能。但是，這種風力發電機的葉片在旋轉過程中，在順風一面對心輪起推動作用，在逆風一面又對心輪起阻礙作用，使風力資源的利用率降低，造成了發電效率低下，如果遇到無風或弱風天氣，這種風力發電機就無法發電。另外，這種風力發電機的轉子僅僅為一個單一的內圈，葉片靠轉子內圈固定，葉片在運轉過程中又不能隨著風力的大小進行調整開度，受到強風作用會產生飛車失控現象，存在著很大的不安全因素。

發明內容

為了克服現有的風力發電機存在的發電效率底低下和在安全方面存在的不足，本實用新型提供一種新型風力發電機，該發電機上裝有多層轉子，各層轉子上的葉片能自動開啟和關閉，能根據風力大小智能控制葉片開度大小，在無風的晴天可以利用太陽能發電。發電效率高，在運行過程中非常安全。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是

將多個轉子分多層固定在同一個軸上，使這些轉子作為一個整體同步旋轉，帶動發電機進行發電，提高了機械效率。這些轉子的直徑可以相同，也可以不同，安裝時可以任意組合成上小下大的正塔型或者上大下小的倒塔型，或者上下尺寸不變的柱型。每1層轉子按以下方案制造。

在受風力作用而運轉的部位，將轉子和葉片作為一個相對獨立的整體來設計，轉子由內圈、外圈和連接內外圈的徑向筋板組成，葉片位于相鄰的兩個筋板之間，用鉸鏈固定在一側的筋板上，位于內圈和外圈的范圍內，可以沿鉸鏈翻轉。轉子為橢圓型球體框架，葉片分上下兩面對稱排布，上下面共有8組(16只)葉片。在轉子的框架內部裝有伺服電機傳動機構，每1組上下對稱的葉片開啟和關閉分別由1臺伺服電機傳動機構控制，伺服電機帶動與它聯結在一起的齒輪減速箱，齒輪減速箱再帶動對稱安裝在其輸出軸孔上下側的兩個絲桿，使這兩個絲杠對稱的產生高低方向的位移，進而帶動連接在絲杠外端部的一組上下對稱的葉片，使這對葉片以各自的鉸鏈為心軸進行旋轉，實現了葉片的開啟和關閉。伺服電機由安裝在該風力發電機立柱內下部的伺服控制器控制，使轉子在運行過程中，就會始終有順著風向的4組葉片打開，并受風力作用而帶動轉子旋轉；而逆著風向的4組葉片始終關閉，避免了風力對其反作用而阻礙心輪旋轉，達到了有效利用風力資源的目的；另外伺服控制器接收到安裝在該發電機立柱外部的風力探測器的信號，能根據當地的風力大小自動控制伺服電機，調整葉片的開度，在強風的情況下，葉片開度自動變小，使運行極為安全；在弱風的情況下，葉片開度自動變大，以滿足發電機的輸入轉速要求；在遇到無風的天氣，利于上表面的“錫箔”區域進行太陽能發電。

本實用新型的有益效果是

可以最大限度的利用風力資源，運行智能化、人性化，提高了發電效率和運行的安全系數。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。

圖1是本實用新型的實施例縱向局部剖面構造圖。

圖2是本實用新型的轉子結構圖(因所有轉子結構相同，本圖僅畫出其中1層轉子的結構圖)。

圖3是本實用新型的外觀圖。

圖1中

1.上層轉子；2.中層轉子；3.下層轉子；4.轉子固定軸；5.軸承；6.傳動軸；7.發電機構；8.立柱；

圖2中

1.轉子；2.葉片；3.伺服傳動機構固定架；4.伺服電動機；5.齒輪箱；6.上啟閉絲杠；7.下啟閉絲杠；

具體實施方式

在圖1中，上層轉子(1)、中層轉子(2)及下層轉子(3)固定在轉子固定軸(4)上，與轉子固定軸(4)同心，轉子固定軸(4)通過軸承(5)固定在立柱(8)的頂部；上層轉子(1)、中層轉子(2)、下層轉子(3)及轉子固定軸(4)受到風力作用同步旋轉，將旋轉運動通過傳動軸(6)傳遞給發電機構(7)進行發電。

在圖2中，葉片(2)通過鉸鏈與轉子(1)的徑向筋板相連；伺服傳動機構固定架(3)位于轉子(1)的內部，與轉子(1)的上下內表面相連，并與轉子(1)同心，伺服電動機(4)固定在伺服傳動機構固定架(3)的中間水平板上，齒輪箱(5)與伺服電機(4)相連，齒輪箱(5)的輸出軸孔豎直設計，其內部上下分別裝有對稱的兩個螺紋絲母套，一個為左旋螺紋，另一個為右旋螺紋，左旋螺紋絲母套與上啟閉絲杠(6)配合，右旋螺紋絲母套與下啟閉絲杠(7)配合，當伺服電機(4)帶動齒輪箱(5)運轉時，兩個螺紋套就分別帶動上啟閉絲杠(6)和下啟閉絲杠(7)對葉片(1)進行開啟和關閉；伺服電機(4)受伺服控制系統的控制，在運轉過程中，當運轉到順風一面時4組葉片(2)通過伺服傳動機構的操縱，以鉸鏈為轉軸自動翻轉打開，當運轉到逆風一面時這4組葉片(2)通過通過伺服傳動機構的操縱，以鉸鏈為轉軸自動翻轉關閉；并且伺服控制系統時刻接受風力探測器的控制，對伺服電機(4)發出指令，自動改變葉片(2)的開啟角度。