[實用新型]一種垂直軸風力發電機變槳矩裝置

無效

• 申請號: 201120047795.3
• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN201972851U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 宋奕彤
• 申請（專利權）人: 宋奕彤
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及風力發電領域，具體涉及一種垂直軸風力發電機變槳矩裝置。

背景技術：

現在，各個發達國家均大力發展新能源產業，而太陽能一直是新能源商業化的首選，而風力發電較太陽能而言，它的成本優勢明顯，如何使得風力發電和建筑進行一體化設計、在建筑周圍設置小型風力發電機而又不影響人的生活質量，成為了研究的焦點。其中，H型垂直軸風力發電機采用空氣洞力學原理，針對垂直軸旋轉的風洞模擬，葉片選用了飛機翼形形狀，在風輪旋轉時，它不會受到因變形而改變效率，根據H型風力發電機的原理，風輪的轉速上升速度提高較快(力矩上升速度快)，它的發電功率上升速度也相應變快，發電曲線變得飽滿。在同樣功率下，垂直軸風力發電機的額定風速較現有水平軸風力發電機要小，并且它在低風速運轉時發電量也較大。

目前垂直軸風力發電機風輪的調速有變攻角調速，卸荷調速等方式，變攻角設計結構復雜，一般都有鋼絲繩牽引，很容易出現故障，尤其是H型風葉在連接處經常發生斷裂，使風機的可靠性大大降低。而通過給發電機增加負荷的卸荷調速，在大風時很容易引起發電機組燒毀等嚴重故障。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種垂直軸風力發電機變槳矩裝置，它設計科學合理，可以使風力發電機的輸出功率穩定在額定功率范圍內，確保了風力發電機的安全運行。

為了解決背景技術所存在的問題，本實用新型是采用以下技術方案：它包含上軸承1、風葉安裝座2、回轉軸3、小齒輪4、風葉輪轂5、大齒輪6、回轉軸固定螺母7、回轉軸固定螺栓8、扭簧9、下軸承10、大齒輪軸承11、風葉15、連接翼16、銷軸17、連接法蘭18、風輪軸19、發電機轉子20和發電機軸21，大齒輪6中心通過大齒輪軸承11裝配有風葉輪轂5，風葉輪轂5三端均通過回轉軸固定螺母7、回轉軸固定螺栓8設置有回轉軸3，回轉軸3外部通過上軸承1和下軸承10裝配有風葉安裝座2，風葉安裝座2下端設置有小齒輪4，風葉安裝座2與回轉軸3之間設置有扭簧9，且小齒輪3與大齒輪6嚙合；風葉輪轂5下端同軸設置有發電機轉子20和發電機軸21，風葉輪轂5上端同軸設置有風輪軸19，風輪軸19上端設置有連接法蘭18，連接法蘭18外側均勻設置有數個連接翼16；風葉15安裝在風葉安裝座2上，且風葉15中部通過銷軸17與連接翼16末端連接。

所述的風葉15下端設置有風葉安裝法蘭13，風葉15下部內側設置有離心錘12，風葉15中部設置有連接件14，風葉15通過風葉安裝法蘭13安裝在風葉安裝座2上，風葉15中部通過連接件14和銷軸17與連接翼16連接。

所述的小齒輪4下端設置有小齒輪限位擋24。

所述的風葉輪轂5三端的安裝孔中設置有輪轂限位擋23。

所述的扭簧9安裝在風葉安裝座2和回轉軸3之間，扭簧9的一端固定在回轉軸3底座上，另一端固定在風葉安裝座2上。風葉安裝座2在扭簧9的控制下轉動。

本實用新型的工作原理為：風葉15安裝在風葉安裝座2上，風葉安裝座2能夠通過上軸承1和下軸承10繞回轉軸3轉動，并有扭簧9控制。當風速超過額定風速時，風葉15繞風輪軸19的轉速超過額定轉速，風葉15內部的離心錘12產生的離心力克服扭簧9的彈力控制，風葉15在離心錘12的作用下帶動風葉安裝座2繞回轉軸3轉動，風葉安裝座2下部安裝有小齒輪4和風葉安裝座2同步轉動，此時小齒輪4帶動大齒輪6同時轉動，大齒輪6又帶動另外兩個小齒輪4轉動相同的角度，使風葉15攻角變小，并逐漸變為負角，風葉15轉速下降，風葉15轉速降低后，離心錘12的離心力減小，在扭簧9彈力的作用下風葉15逐漸恢復到正攻角，如此循環工作，使風葉15在額定轉速范圍內工作，保證風葉不至于因離心力過大而被損壞，同時也保證了發電機在額定轉速內安全工作。當風葉15底部繞回轉軸3旋轉時，同時風葉中部的連接件14也通過銷軸17在風葉連接翼16上轉動。

為了保證風葉的初始攻角在能夠產生最大轉矩的位置上，使風葉15在低風速下順利啟動，同時為了防止風葉15在回轉軸3上過度旋轉，風葉輪轂5設計有輪轂限位擋23，小齒輪4上也設計有小齒輪限位擋24。在扭簧9、輪轂限位擋23、小齒輪限位擋24的作用下，確保風葉15只能向一個方向轉動，最大旋轉角度為45°。并確保風葉15的初始攻角在能夠產生最大轉矩的位置上，便于在低風速下順利啟動。

本實用新型設計科學合理，可以使風力發電機的輸出功率穩定在額定功率范圍內，確保了風力發電機的安全運行。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖，

圖2為圖1的I部放大結構示意圖，