[發明專利]風速匹配風力發電機

有效

• 申請號: 201110405770.0
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102434400A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 馮培恩;劉偉平;邱清盈;杜宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/02;F16D43/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種發電機，具體涉及一種可自動匹配風速的風力發電機。

背景技術

風力發電機是一種利用風輪葉片捕捉風能，并利用發電機將之轉化為電能的能源機械。目前應用最多的為螺旋槳式葉片驅動的水平軸風力發電機，其中無齒輪箱的直驅式風力發電機為該領域研究的熱點之一。風力發電機的工作環境較其他水力、火力等其他發電機而言具有以下兩個特點：第一，散熱條件差。一般發電機多處于寬敞的空間運行，散熱條件較好；而風力發電機位于室外高空較小且封閉的機艙內工作，透風條件較差，加之太陽直曬機艙，使機艙內熱量積聚，在高風速時容易導致發電機過熱。第二，風速不穩定。某一地區的風速常在一個較大的范圍內波動，為了安全運行的需要，風力發電機的額定風速往往較高，這就導致發電機經常在半載或輕載下運行，此時發電機能量轉化效率較低。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種風速匹配風力發電機，本發明可在較大的風速范圍內高效率工作，避免小功率發電機在高風速下的過熱問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種風速匹配風力發電機，它由前置風機、后置風機、風機螺旋槳、導風罩、支柱等零部件組成。其中，前置風機與風機螺旋槳前輸出軸相連，后置風機與風機螺旋槳后輸出軸相連，前、后風機各自通過風機支撐桿固定在導風罩的中軸線上，導風罩安裝在支柱上，并可隨風向變化繞支柱轉動，支柱安裝在地面上。

進一步地，所述前置風機由前置發電機、速度選擇離合器、前置發電機支架、前置發電機外罩等零部件組成。其中，前置發電機通過速度選擇離合器與風機螺旋槳前輸出軸相連；前置發電機通過前置發電機支架與前置發電機外罩固定，前置發電機外罩通過風機支撐桿固定在導風罩上。

進一步地，所述速度選擇離合器由離合器輸入端，內摩擦片，內離心塊，壓縮彈簧，外摩擦片，外離心塊，離合器輸出端，輸出軸，拉伸彈簧等零部件組成。其中6個相同的內離心塊的內側裝有內摩擦片，2個外離心塊的外側裝有外摩擦片。內離心塊、外離心塊均可隨著離合器輸入端同步轉動。內離心塊與離合器輸入端之間裝有壓縮彈簧，外離心塊之間裝有拉伸彈簧。離合器輸入端與風機螺旋槳前輸出軸相連，離合器輸出端與前置發電機相連。

進一步地，所述后置風機由后置發電機、離心離合器、后置發電機支架與后置發電機外罩等零部件組成。其中，后置發電機通過離心離合器與風機螺旋槳后輸出軸相連；后置發電機通過后置發電機支架與后置發電機外罩固定，后置發電機外罩通過風機支撐桿固定在導風罩上。

本實施例的有益效果是，風力發電機能夠根據風速狀況，在小功率單機、較大功率單機以及兩個發電機同時工作等三種工作狀態之間進行切換。使得該風力發電機具有啟動風速小，額定功率較高，對風速適應匹配能力較強的特點。

附圖說明

圖1是本發明風速匹配風力發電機風機內部結構示意圖。

圖2是本發明風速匹配風力發電機導風罩及風機安裝示意圖。

圖3是本發明風速匹配風力發電機所用速度選擇離合器的剖面圖。

圖4是本發明風速匹配風力發電機所用速度選擇離合器的A-A向剖面圖。

圖中：風機螺旋槳1、速度選擇離合器2、前置發電機3、前置發電機外罩4、前置發電機支架5、后置發電機支架6、后置發電機外罩7、后置發電機8、離心離合器9、螺旋槳前輸出軸10、螺旋槳后輸出軸11、風機支撐桿12、導風罩13、支柱14、鍵槽15、離合器輸入端16、內摩擦片17、內離心塊18、壓縮彈簧19、外摩擦片20、外離心塊21、離合器輸出端22、輸出軸23、拉伸彈簧24。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

請參考圖1-2。本發明風速匹配風力發電機主要由前置風機、后置風機、風機螺旋槳1、若干風機支撐桿12、導風罩13、支柱14等零部件組成。其中，前置風機與風機螺旋槳1的風機螺旋槳前輸出軸11相連，后置風機與風機螺旋槳1的風機螺旋槳后輸出軸10相連，前置風機和后置風機均通過風機支撐桿12固定在導風罩13的中軸線上，導風罩13安裝在支柱14上，并可隨風向變化繞支柱14轉動，支柱14安裝在地面上。