[實用新型]換氣照明兩用的風力發(fā)電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920121095.7
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN201412276Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鴻雁
• 申請（專利權(quán)）人: 陳鴻雁
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;H02K9/02;H02P9/48;F21V33/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種換氣照明兩用的風力發(fā)電機，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種將建筑通風換氣和照明溶于一體的風力發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，風力發(fā)電機只限于發(fā)電功能，沒有將室內(nèi)通風換氣和照明功能溶于一體，以發(fā)揮更大的節(jié)能潛力和應(yīng)用范圍。由于自然界的風速始終處于不斷變化之中，大多數(shù)氣候和時間處在微風狀態(tài)，所以，設(shè)計和選擇優(yōu)良的發(fā)電機和風輪、以及兩者結(jié)構(gòu)之間的有機結(jié)合是實現(xiàn)上述目標的首要條件之一。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)方案：

一種換氣照明兩用的風力發(fā)電機，包括：主機9的外轉(zhuǎn)子與球托8連接，主軸6固定在機架10上，上端通過主軸承4支承風輪5和助動風輪2，頂部設(shè)有助動風口3，機架10上裝置控制盒13、止動器14、照明燈具16通過導線15與控制盒連接，機架套接在機座12上組成；特征是：主機9內(nèi)設(shè)有通風冷卻裝置和自動監(jiān)控調(diào)速系統(tǒng)，通風冷卻裝置，由：設(shè)在主軸6上的出風孔22、設(shè)在下端蓋26上的進風孔21、風道30構(gòu)成，風道通過主機內(nèi)部帶走熱量，同時，使風能利用率和通風換氣率從下述渡經(jīng)得以提高：1.利用室內(nèi)空氣與屋頂空氣的溫差和高低壓差形成的引鳳力，從內(nèi)部推動風輪5和助動風輪2旋轉(zhuǎn)；2.主機的溫升、散熱、和照明燈熱量、促使風道中的空氣加速循環(huán)上升，從助動風口3推動助動風輪旋轉(zhuǎn)；3.屋頂外自然界風力從外部推動風輪5和助動風輪2旋轉(zhuǎn)。

上述所說自動監(jiān)控調(diào)速裝置，由：嵌裝在靜盤23上的霍爾元件27、溫度傳感器28、線圈24、以及控制盒13中的單片機系統(tǒng)、為主要元件組成，線圈24是，可串、并聯(lián)連接的繞組或可三相星形/三角形連接的繞組或者可雙速或三速連接的繞組構(gòu)成；當動盤18旋轉(zhuǎn)，霍爾元件27從磁鋼體19中感應(yīng)霍爾信號，通過信號線29傳遞給控制盒13的單片機系統(tǒng)，經(jīng)運算處理、功率放大以后，由接觸器執(zhí)行自動切換上述線圈繞組的接線方式，使之與外界風速相匹配，從而調(diào)節(jié)、控制和穩(wěn)定發(fā)電機的輸出功率。

上述所說主軸6，由大口徑鋼管制成，長度可根據(jù)配置的風輪高度套接加長，直徑至少是主機外殼直徑的四分之一以上，選擇比例在1∶0.25～0.6的范圍，有利于擴展通風量和縮短轉(zhuǎn)子與定子之間的直徑距離，提高動態(tài)平衡、減輕重量、降低成本、快速散熱，改善換氣和發(fā)電能力。

上述所說風輪5和助動風輪2為渦輪式風輪：由薄片金屬材料壓制成若干渦輪角度的葉片，下端圍成圓形固定在球托8上，上端與防雨蓋1固定，構(gòu)成球形的渦輪式風輪，該渦輪式風輪運轉(zhuǎn)時，在內(nèi)部形成負壓，使內(nèi)部空氣與外部空氣形成對流，進一步推動風輪旋轉(zhuǎn)，達到良好的通風和發(fā)電效果。

上述所說主機9，選擇永磁疊加型發(fā)電機，主要采用磁鋼體19，嵌裝固定在動盤18內(nèi)，靜盤23套裝在主軸6上，由端蓋17和26中的軸承20支承，端蓋上設(shè)有凹槽或凸槽，該凹槽與動盤18的凸槽卡接，螺栓25將端蓋固定在動盤上，靜盤23內(nèi)嵌裝線圈24、霍爾元件27、溫度傳感器28、導線15和信號線29穿過管路與控制盒13以及負載連接。

實踐中，交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與磁極數(shù)成反比，當磁極數(shù)確定以后，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與輸出電壓、頻率成正比；因此，可以使用改變磁場極數(shù)的接線法或改變輸出電壓的接線法，來實現(xiàn)發(fā)電機與風輪的轉(zhuǎn)速相匹配，所以，單相發(fā)電機線圈23可用繞組串、并聯(lián)的接線方法；三相發(fā)電機則用星形/三角形轉(zhuǎn)換的接線方法解決。

例如，當發(fā)電機在20極，300轉(zhuǎn)/分時，線圈25的繞組是串聯(lián)接線，正常發(fā)電，由于外界風速增強，轉(zhuǎn)速超過600轉(zhuǎn)/分以上時，自動監(jiān)控調(diào)速裝置就發(fā)出指令，控制盒13自動控制執(zhí)行切換，通過接觸器將線圈24切換成并聯(lián)的接線方法或者星形/三角形的接線方式，進行匹配，使發(fā)電機在自然風速環(huán)境中的適用寬度提高一倍以上。

上述所說控制盒13內(nèi)設(shè)有單片機系統(tǒng)、功率放大電路、自動充電電路、以及接觸器、顯示電路板為主要元件組成的普通自動控制電路，附設(shè)鋰電池、超級電容蓄電池以克服蓄電池使用壽命短的缺陷。

上述所說的溫度傳感器28為1只或每片靜盤裝1只，采集到的溫升信息由信號線29傳遞給控制盒13內(nèi)的單片機系統(tǒng)，自動檢測線圈和主機溫升，若出現(xiàn)異常時，則自動存儲記錄、顯示報警、直至關(guān)閉該片繞組的輸出電路，以確保發(fā)電機的運行安全。

上述所說機架10由不銹鋼材料制成，十字支架101外側(cè)與機架10的圓形圈片焊接，內(nèi)側(cè)與空心圓盤1011焊接，主軸6通過圓盤1011中的橫檔定位，由螺母固定。