CN100374749C - 垂直轴风力发电机自动离合器 - Google Patents

垂直轴风力发电机自动离合器 Download PDF

Info

Publication number
CN100374749C
CN100374749C CNB200610025655XA CN200610025655A CN100374749C CN 100374749 C CN100374749 C CN 100374749C CN B200610025655X A CNB200610025655X A CN B200610025655XA CN 200610025655 A CN200610025655 A CN 200610025655A CN 100374749 C CN100374749 C CN 100374749C
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact block
vertical shaft
wind
wind wheel
inner ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200610025655XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1834492A (zh
Inventor
严强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lin Feng Energy Technology (nantong) Co Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNB200610025655XA priority Critical patent/CN100374749C/zh
Publication of CN1834492A publication Critical patent/CN1834492A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100374749C publication Critical patent/CN100374749C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及垂直轴风力发电机自动离合器。本发明自动离合器包括沿垂直轴径向设置的复数根拉簧，与拉簧一端连接的接触块，与发电机转子连接的外圈，和与垂直轴相连的内圈。本发明是使垂直轴风力发电机的风轮，在风速较低，叶片带动风轮启动，风轮开始绕垂直轴转动时，先不与发电机转子连接而仅使风轮空转运行；当风轮的转速达到预期的转速时，利用风轮的转动惯量带动发电机转子转动，从而实现在风速较低的情况下使转子转动，以此降低启动风速；当完成发电机的启动后，风轮的转速低于预期的转速时，为使风轮的转速重新达到预期的转速，需将发电机的转子与风轮脱开连接，仅使风轮空转。由此，自动离合器实现垂直轴风力发电机的启动和运行。

Description

垂直轴风力发电机自动离合器
技术领域
本发明涉及垂直轴风力发电机，尤指一种应用于垂直轴风力发电机的自动离合器。
技术背景
为了更好的利用风能，长期以来，人们设计了多种结构形式的风力发电装置，依据风力发电机旋转轴在空间方向位置的不同，划分为水平方向的水平轴风力发电机和垂直方向的垂直轴风力发电机。
根据物理学原理的计算，升力型垂直轴风力发电机的启动扭矩都较小，而垂直轴风力发电机的叶片受材料和结构的客观限制，其风轮的额定转速均低于水平轴风力发电机的风轮转速，因此在相同输出功率情况下，垂直轴风力发电机所需的扭矩相应比水平轴风力发电机的大。而垂直轴风力发电机的叶片在风速较低时，是不足以产生足够大的扭矩的，即垂直轴风力发电机的风轮不能在较低的风速下带动发电机转子转动，这直接影响了垂直轴风力发电机的启动。
发明内容
针对上述现有的垂直轴风力发电机启动和运行过程中存在的技术问题，本发明提出的发明构思是使垂直轴风力发电机的风轮，在风速较低，叶片带动风轮启动，风轮开始绕垂直轴转动时，先不与发电机转子连接而仅使风轮空转运行；当风轮的转速达到预期的转速时，利用风轮的转动惯量带动发电机转子转动，从而实现在风速较低的情况下使转子转动，以此降低垂直轴风力发电机的启动风速；当完成发电机的启动后，风轮的转速低于预期的转速时，为使风轮的转速重新达到预期的转速，需将发电机的转子与风轮脱开连接，仅使风轮空转。上述运行过程根据实际的环境风速不断周而复始循环进行，即以本发明的垂直轴风力发电机自动离合器实现垂直轴风力发电机启动和运行。
本发明具体的技术方案如下所示：
一种垂直轴风力发电机自动离合器，其特征在于，离合器包括沿垂直轴1径向设置的复数根拉簧3，与拉簧3一端连接的接触块4，与发电机转子连接的外圈5，和与垂直轴1相连的内圈6。
上述离合器的拉簧3另一端与垂直轴1或垂直轴轴套2固定连接。
上述离合器的拉簧3另一端也可与内圈6固定连接。
上述离合器的接触块4为刀状体，刀状体的柄部41与内圈6以定位轴42轴向定位连接，接触块4在拉簧3的作用下沿上述定位轴42转动，在外圈5对应接触块4转动的相应位置设有供接触块4切入的凹槽51。
上述离合器的刀状体接触块端部43轮廓线形状是以定位轴42为半径的弧线形状。
上述离合器的刀状体接触块端部43可由上端部431和下端部432组成。
上述离合器外圈5对应接触块端部43转动切入的相应凹槽51轮廓线与相对应的接触块端部43轮廓线吻合。
上述离合器的内圈6上设有接触块4与外圈5分离时供接触块4定位的限位块7。
上述离合器的内圈6和外圈5的设置方向按垂直轴自上而下设置。
上述离合器安装于垂直轴轴套2上。
本发明将在下面结合附图及具体实施方式进行描述。
附图说明
图1是本发明垂直轴风力发电机自动离合器实施例1横向截面示意图；
图2是本发明垂直轴风力发电机自动离合器实施例1纵向截面示意图；
图3是本发明垂直轴风力发电机自动离合器实施例2横向截面示意图；
图4是本发明垂直轴风力发电机自动离合器实施例2纵向截面示意图。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。
实施例1：
如图1和2所示，是本发明实施例1离合器的横向、纵向截面示意图。该离合器包括沿垂直轴径向设置的5根拉簧3，拉簧3一端连接接触块4，与发电机转子连接的外圈5，和与垂直轴轴套2相连的内圈6，安装于支持翼上的叶片通过支持翼与轴套2的连接，带动内圈6随风轮旋转(图中未示)。拉簧3另一端与内圈6固定连接。接触块4为刀状体，刀状体的柄部41与内圈6以定位轴42轴向定位连接，接触块4在拉簧3的作用下沿上述定位轴42转动，在外圈5对应接触块4转动的相应位置设有供接触块4切入的凹槽51。刀状体接触块端部43轮廓线形状是以定位轴42为半径的弧线形状，离合器外圈5对应接触块端部43转动切入的相应凹槽51轮廓线与相对应的接触块端部43轮廓线吻合。该离合器的刀状体接触块端部43由上端部431和下端部432组成。离合器的内圈6上设有接触块4与外圈5分离时供接触块4定位的限位块7。离合器安装于垂直轴轴套2上。
根据物理学原理确定接触块的重量和转动惯量，以此选择一定拉力的弹簧，即拉簧3。在垂直轴风力发电机启动时，当风轮达到设定转速时，接触块4所受的离心力大于拉簧3的拉力，接触块4被甩出并切入外圈5的凹槽51，从而带动外圈5一起转动，实现了发电机转子的接入。
为使离合器接触块4在工作状态下所受的阻力最小，外圈凹槽51和接触块4的结合面是以接触块4的定位轴42回转中心为圆心，以结合面到接触块4的回转中心为旋转半径R1和R2的圆弧，如图1所示。
为减小接触块4的摩擦阻力，离合器的内圈6和外圈5的设置方向按垂直轴自上而下设置。
当风轮转速下降后，转动惯量减小，接触块4所受的离心力也随之减小，此时弹簧的拉力大于接触块4所受的离心力，弹簧将接触块4收回，使内、外圈相互脱离，也就实现了发电机转子和风轮的脱离，周而复始，从而实现了发电机转子与风轮自动离合。
实施例2：
如图3和4所示，是本发明实施例2离合器的横向、纵向截面示意图。
该离合器包括沿垂直轴1径向设置的2根拉簧3，拉簧3一端连接接触块4，与发电机转子连接的外圈5，和与垂直轴轴套2相连的内圈6，安装于支持翼上的叶片通过支持翼与轴套2的连接，带动内圈6随风轮旋转(图中未示)。拉簧3另一端于内圈6固定连接。接触块4在拉簧3的作用下可沿径向伸缩，在外圈5对应接触块4运动的相应位置设有供接触块4作用的挡块8。离合器安装于垂直轴轴套2上。
根据物理学原理确定接触块的重量和转动惯量，以此选择一定拉力的弹簧，即拉簧3。当风轮在受到风力的驱动下旋转后带动本装置的内圈6旋转，当转速达到设定值后，接触块4所受离心力大于弹簧的拉力，接触块4被甩出并与外圈5的挡块8作用，从而带动外圈5转动，也即带动了发电机转子的转动，实现了发电机转子的启动。
当风轮转速下降到设定值以下后，接触块4所受离心力减小，当所受离心力小于弹簧的拉力后，接触块4被弹簧收回，实现发电机转子与风轮的脱离。
尽管对本发明已经作了详细的说明并引证了一些具体实施例，但对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明人的设计思路和范围也可作各种变化和修正是显然的。

Claims (7)

1.一种垂直轴风力发电机自动离合器，包括沿垂直轴径向设置的复数根拉簧，与拉簧一端连接的接触块，与发电机转子连接的外圈，和与垂直轴相连的内圈，所述离合器的拉簧另一端与垂直轴或与垂直轴轴套或与内圈固定连接，其特征在于，所述离合器的接触块为刀状体，刀状体的柄部与内圈以定位轴轴向定位连接，接触块在拉簧的作用下沿上述定位轴转动，在外圈对应接触块转动的相应位置设有供接触块切入的凹槽。
2.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器的刀状体接触块端部轮廓线形状是以定位轴为圆心的圆弧线形状。
3.根据权利要求1或2所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器的刀状体接触块端部由上端部和下端部组成。
4.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器外圈对应接触块端部转动切入的相应凹槽轮廓线与相对应的接触块端部轮廓线吻合。
5.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器的内圈上设有接触块与外圈分离时供接触块定位的限位块。
6.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器的内圈和外圈的设置方向按垂直轴自上而下设置。
7.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述离合器安装于垂直轴轴套上。
CNB200610025655XA 2006-04-12 2006-04-12 垂直轴风力发电机自动离合器 Expired - Fee Related CN100374749C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200610025655XA CN100374749C (zh) 2006-04-12 2006-04-12 垂直轴风力发电机自动离合器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200610025655XA CN100374749C (zh) 2006-04-12 2006-04-12 垂直轴风力发电机自动离合器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1834492A CN1834492A (zh) 2006-09-20
CN100374749C true CN100374749C (zh) 2008-03-12

Family

ID=37002350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200610025655XA Expired - Fee Related CN100374749C (zh) 2006-04-12 2006-04-12 垂直轴风力发电机自动离合器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100374749C (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453802C (zh) * 2006-10-02 2009-01-21 吕金成 自防稳速风力发电机
CN101852179B (zh) * 2009-11-09 2012-12-26 卢国骥 多级叶轮风力发电机
CN102900601B (zh) * 2010-07-29 2015-03-25 尹建国 一种自动调速式模块化风力发电系统
CN103216398B (zh) * 2012-01-18 2015-07-08 陈雪妍 一种风力发电传动机构
CN102705181B (zh) * 2012-05-31 2014-04-02 上海大学 垂直轴风力发电机启动装置
CN102900622B (zh) * 2012-10-16 2015-02-25 上海大学 垂直轴风力发电机启动保护装置
CN104500345A (zh) * 2014-12-18 2015-04-08 张成革 具有大风保护功能的微风启动发电机
CN104712683A (zh) * 2015-01-19 2015-06-17 李明阳 自动超越离合器
CN111075641B (zh) * 2019-12-31 2020-12-15 温州中黄科技有限公司 一种垂直轴风力机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2097314U (zh) * 1990-09-19 1992-02-26 李明长 一种用于锯木油锯的离合器
CN1184902A (zh) * 1996-12-08 1998-06-17 赵根兴 柔性离心甩块
CN2411352Y (zh) * 1998-02-26 2000-12-20 庄建龙 风力发电机的新的起动装置
US6320273B1 (en) * 2000-02-12 2001-11-20 Otilio Nemec Large vertical-axis variable-pitch wind turbine
CN2581750Y (zh) * 2002-10-29 2003-10-22 许炎煌 机车离合器的负载调整机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2097314U (zh) * 1990-09-19 1992-02-26 李明长 一种用于锯木油锯的离合器
CN1184902A (zh) * 1996-12-08 1998-06-17 赵根兴 柔性离心甩块
CN2411352Y (zh) * 1998-02-26 2000-12-20 庄建龙 风力发电机的新的起动装置
US6320273B1 (en) * 2000-02-12 2001-11-20 Otilio Nemec Large vertical-axis variable-pitch wind turbine
CN2581750Y (zh) * 2002-10-29 2003-10-22 许炎煌 机车离合器的负载调整机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN1834492A (zh) 2006-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100374749C (zh) 垂直轴风力发电机自动离合器
CN102900622B (zh) 垂直轴风力发电机启动保护装置
WO2003040557A1 (fr) Generateur d'energie hydraulique
CN102705181B (zh) 垂直轴风力发电机启动装置
CN103174584A (zh) 新型自启动式Darrieus-Savonius组合式垂直轴风力机
CN102269119A (zh) 自调式风力发电机叶轮
JP2008057350A (ja) 風力発電装置
CN102261308A (zh) 阻力和升力叶片集成转子垂直轴风力发电机
KR20130107464A (ko) 비대칭 자력선 응용 토오크가속기를 이용한 풍력발전장치
JP6714398B2 (ja) 多段縦軸風車における風力発電方法
JP2005171868A (ja) 複合風車
CN101649812B (zh) 竖轴集成水平自变桨式风力发电装置
JP2017078336A (ja) 風力発電自動車
KR100978316B1 (ko) 수직축 풍력 발전 장치
CN104088754A (zh) 一种垂直轴风力发电机
JP4040939B2 (ja) 風力発電装置およびその装置を使用した風力発電方法
CN211258886U (zh) 风力发电机
CN101696673A (zh) 同轴向双风叶风能发电机
CN203189197U (zh) 新型自启动式Darrieus-Savonius组合式垂直轴风力机
JP4175360B2 (ja) 垂直型風車
CN112478153A (zh) 一种将往复运动转换成连续转动的装置和方法及应用
JP5493217B2 (ja) 風車用ブレード及び風車
CN102287337B (zh) 基于超越复合机构的升阻型垂直轴风力发电机
GB2468863A (en) Vertical Axis Wind Turbine with non-newtonian fluid damped auto pitching and air brake
CN102787980B (zh) 飞碟式反极双速直驱式风力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHANGHAI AEOLUS WINDPOWER TECHNOLOGY CO. LTD

Free format text: FORMER OWNER: YAN QIANG

Effective date: 20100329

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200333 ROOM 213, NO.243, TAOPU HIGHWAY, PUTUO DISTRICT, SHANGHAI CITY TO: 201508 BUILDING 2-3, NO.16393, PUWEI HIGHWAY, JINSHAN DISTRICT, SHANGHAI CITY

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100329

Address after: 201508, Shanghai, Jinshan District, No. 16393, Pu Wei Road, 2-3

Patentee after: Shanghai Aeolus Windpower Technology Co., Ltd.

Address before: 200333 Shanghai city Putuo District Taopu Road No. 243 room 213

Patentee before: Yan Qiang

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LINFENG ENERGY TECHNOLOGY (NANTONG) CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAWT INC.

Effective date: 20131119

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201508 JINSHAN, SHANGHAI TO: 226399 NANTONG, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131119

Address after: 226399 No. 181 Chaoyang Road, Nantong, Jiangsu, Tongzhou District

Patentee after: Lin Feng energy technology (Nantong) Co., Ltd.

Address before: 201508, Shanghai, Jinshan District, No. 16393, Pu Wei Road, 2-3

Patentee before: Shanghai Aeolus Windpower Technology Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080312

Termination date: 20160412