CN101571107A - 一种风力发电装置 - Google Patents

一种风力发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101571107A
CN101571107A CNA2009100159708A CN200910015970A CN101571107A CN 101571107 A CN101571107 A CN 101571107A CN A2009100159708 A CNA2009100159708 A CN A2009100159708A CN 200910015970 A CN200910015970 A CN 200910015970A CN 101571107 A CN101571107 A CN 101571107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
gear
bevel gear
main shaft
fixed base
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.)
Pending
Application number
CNA2009100159708A
Other languages
English (en)
Inventor
孙显秀
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.)
Individual
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 CNA2009100159708A priority Critical patent/CN101571107A/zh
Publication of CN101571107A publication Critical patent/CN101571107A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

本发明公开了一种风力发电装置，包括发电机、与发电机传动连接的主轴以及与主轴传动连接的叶片，所述主轴上安装有一个内部具有空腔的固定座，主轴内设有调速轴，调速轴的其中一端与动力驱动装置传动连接，另一端位于空腔内并安装有调速轴锥齿轮，所述叶片安装在固定座上并与固定座转动连接，所述叶片靠近固定座的一端连接有叶片锥齿轮，所述叶片锥齿轮与调速轴锥齿轮相啮合，本发明可使发电机在固定转速下工作，发电频率稳定，电压波动小，负载能力强，省去了昂贵的变频器，整流器，储电池等，减少成本，减少污染。

Description

一种风力发电装置
技术领域
本发明涉及一种风力发电设备，特别涉及在风向变化时能自动全方位跟踪风源方向的一种风力发电装置。
背景技术
随着工农业生产的高速发展和人民生活水平的日益提高对电力的需求量迅速增加，供需矛盾十分突出。目前发电方式主要以火力发电和水利发电为主体。对一个国家来说可供发电的水利资源是有限的，而火力发电是以煤为燃料，火力发电对环境会造成一定污染，特别是煤是不可再生能源，且为宝贵的化工原料，而地下贮量是有限的，而风力和太阳能，则是取之不尽的廉价洁净能源，有着良好的市场前景，因此应大力开发、积极推广应用。
目前已知的塔式风力发电装置，其发电机固定在钢塔上方的平台上，发电机转轴通过轴承支架与叶片轮连接，叶片轮上下装有叶片，叶片与定向风翼相连，以使叶片对正风向，利用风力驱动叶片带动发电机轴转动而发电。这种装置风叶大小不能随风力大小自动调整，还需要通过定向风翼确定风向，不仅操作复杂，而且影响发电的平稳性和发电能力的提高。更大的问题是叶片不转动，超过设计风速时，要加制动装置。目前风力发电机虽各具特点，但多是传统立式螺旋叶片结构方式发电，其有安装高度要求高，螺旋叶片直径大，及挖基压桩工程大、地质要求高、而且造价高等系列缺陷。
发明内容
本发明要解决的问题在于克服以上技术不足，提供安装方便、结构简单、生产成本低的一种风力发电装置。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种风力发电装置，包括发电机、与发电机传动连接的主轴以及与主轴传动连接的叶片，其特征是：所述主轴上安装有一个内部具有空腔的固定座，主轴内设有调速轴，调速轴的其中一端与动力驱动装置传动连接，另一端位于空腔内并安装有调速轴锥齿轮，所述叶片安装在固定座上并与固定座转动连接，所述叶片靠近固定座的一端连接有叶片锥齿轮，所述叶片锥齿轮与调速轴锥齿轮相啮合。
以下是本发明对上述方案的进一步改进：
所述叶片安装在叶片底座上，所述叶片底座与固定座转动连接，叶片底座的其中一端部位于空腔内，所述叶片锥齿轮安装在叶片底座的位于空腔内的一端。
作为一种改进：
所述叶片锥齿轮为三个，在固定座的圆周方向均匀排布。
进一步改进：
所述叶片齿轮上设有定位块，使叶片及叶片底座沿其轴线在0°-45°内转动。
叶片在调速电机的作用下，可在平行于风向或垂直于风向0°-45°之间转动，在设计风速范围内自动调整叶片受风面积，超过设计风速时，叶片在调速电机的阻尼下，使受风面积减少或垂直与风向，当0°时风向与叶片7的接触面最大，提供给固定座的扭距最大，角度加大时，则减小。
所述主轴上安装有主动发电齿轮，发电机上安装有与主动发电齿轮相啮合的从动发电齿轮。
更进一步改进：
所述动力驱动装置包括调速电机，调速电机的动力输出轴上安装有主动齿轮，调速轴上与主动齿轮相应的位置设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮。
工作时，通过调速电机给调速轴锥齿轮一个稳定转速，从而达到设计转速200转(以5千瓦为例)，当风速8米/秒时，固定座的转速是200转时，叶片在风力作用下，给固定座旋转扭距，使固定座旋转，刚好与调速轴锥齿轮同步，此时，发电机通过与固定座连动的主动发电齿轮向外输出动力，当风速超过8米/秒时，在风力的作用下，固定座转速增高运转时，与调速锥齿轮所传动的叶片锥齿轮已经不同步，使叶片锥齿轮同时向一方向运动，使叶片调整迎风角度，达到固定座降速目的，直到同步，使发电机得到额定转速。
如果发电机负荷加大时，主动发电齿轮减速，因主动发电齿轮通过主轴与固定座连动，这时固定座减速，使调速轴锥齿轮跟叶片锥齿轮不同步运行，从而使叶片向反方向调整，增加迎风角度，使其扭距增加，直至同步，达到调速目的。
当风速降低时，固定座减速，使调速轴锥齿轮跟叶片锥齿轮不同步运行，从而使叶片向反方向调整，增加迎风角度，使其扭距增加，直至同步，达到调速目的。
本发明采用上述技术方案，具有以下优点：
1、本发明可使发电机在固定转速下工作，发电频率稳定，电压波动小，负载能力强。
2、与现有的同类发电装置相比，省去了昂贵的变频器，整流器，储电池等，减少成本，减少污染。
3、本发明因发电方式跟现有电厂供电方式相同，波形相同，可直接并网，降低了发电成本，提高了并网效率。
4、因频率稳定，电压稳定，可离网单独使用，直接驱动一切用电设备。
5、因叶片可以平行于风向与垂直于风向之间0°-45°调整，当风速超过设计风速时，可垂直于风向，让叶片与风向的接触面积最小，可免去制动刹车装置，提高了安全系数。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为本发明实施例中叶片的安装排布方式示意图。
图中：1-固定座；2-主轴；3-调速轴；4-调速锥齿轮；5、51、52-叶片锥齿轮；6-主动齿轮；7-叶片；8-叶片座；9-主动发电齿轮；10-从动发电齿轮；11-发电机；12-从动齿轮；13-调速电机；14-定位块。
具体实施例方式
实施例，如图1、图2所示，一种风力发电装置，包括发电机11、与发电机11传动连接的主轴2以及与主轴2传动连接的三个叶片7，该主轴2上安装有一个内部具有空腔的固定座1，主轴2的中间设有调速轴3，调速轴3的其中一端与动力驱动装置传动连接，另一端部位于空腔内并安装有调速锥齿轮4，所述叶片7安装在固定座1上并与固定座1转动连接，所述三个叶片7靠近固定座1的一端分别连接有叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52，三个叶片7在固定座1的圆周方向均匀排布，所述叶片7安装在叶片底座8上，所述叶片底座8与固定座1转动连接，叶片底座8的其中一端部位于空腔内，所述叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52分别安装在叶片底座8的位于空腔内的一端，所述叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52上分别设有定位块14，使叶片7及叶片底座8沿其轴线在0°-45°内转动，因叶片可以平行于风向与垂直于风向之间0°-45°调整，当风速超过设计风速时，可垂直于风向，让叶片与风的接触面积最小，可免去制动刹车装置，提高了安全系数。
所述主轴2上安装有主动发电齿轮9，发电机11上安装有与主动发电齿轮9相啮合的从动发电齿轮10，所述主轴2上远离固定座1的一端连接有与主轴2同步的调速轴3，所述动力驱动装置包括调速电机13，调速电机13的动力输出轴上安装有主动齿轮6，调速轴3上与主动齿轮6相应的位置设有与主动齿轮6相啮合的从动齿轮12。所述调速锥齿轮4、叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52为正交直齿锥齿轮。
工作时，通过调速电机13给调速锥齿轮4一个稳定转速，达到设计转速200转(以5千瓦为例)，当风速8米/秒时，在风力的作用下，叶片7给固定座作用力，使固定座转动，连动主轴转动，固定座1的转速是200转，刚好与调速锥齿轮4同步，此时，发电机11通过与固定座1连动的主动发电齿轮9向外输出动力，当风速超过8米/秒时，固定座1转速增高运转时，与调速锥齿轮4所传动的叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52已经不同步，使叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52同时向一方向运动，使叶片7调整迎风角度，达到固定座1降速目的，直到同步，使发电机11得到额定转速。
如果发电机负荷加大时，主动发电齿轮9减速，因主动发电齿轮9与固定座1同步，这时固定座1减速，使调速锥齿轮4跟叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52不同步运行，从而使叶片7向反方向调整，增加迎风角度，使其扭距增加，直至同步，达到调速目的。
当风速降低时，固定座1减速，使调速锥齿轮4跟叶片锥齿轮5、叶片锥齿轮51、叶片锥齿轮52不同步运行，从而使叶片7向反方向调整，增加迎风角度，使其扭距增加，直至同步，达到调速目的。

Claims (6)

1、一种风力发电装置，包括发电机(11)、与发电机(11)传动连接的主轴(2)以及与主轴(2)传动连接的叶片(7)，其特征是：所述主轴(2)上安装有一个内部具有空腔的固定座(1)，主轴(2)内设有调速轴(3)，调速轴(3)的其中一端与动力驱动装置传动连接，另一端位于空腔内并安装有调速轴锥齿轮(4)，所述叶片(7)安装在固定座(1)上并与固定座(1)转动连接，所述叶片(7)靠近固定座(1)的一端连接有叶片锥齿轮(5、51、52)，所述叶片锥齿轮(5、51、52)与调速轴锥齿轮(4)相啮合。
2、根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征是：所述叶片(7)安装在叶片底座(8)上，所述叶片底座(8)与固定座(1)转动连接，叶片底座(8)的其中一端部位于空腔内，所述叶片锥齿轮(5、51、52)安装在叶片底座(8)上的位于空腔内的一端。
3、根据权利要求2所述的一种风力发电装置，其特征是：所述叶片锥齿轮(5、51、52)为三个，在固定座(1)的圆周方向均匀排布。
4、根据权利要求2所述的一种风力发电装置，其特征是：所述叶片齿轮(5、51、52)上设有定位块(14)。
5、根据权利要求3所述的一种风力发电装置，其特征是：所述主轴(2)上安装有主动发电齿轮(9)，发电机(11)上安装有与主动发电齿轮(9)相啮合的从动发电齿轮(10)。
6、根据权利要求5所述的一种风力发电装置，其特征是：所述动力驱动装置包括调速电机(13)，调速电机(13)的动力输出轴上安装有主动齿轮(6)，调速轴(3)上与主动齿轮(6)相应的位置设有与主动齿轮(6)相啮合的从动齿轮(12)。
CNA2009100159708A 2009-06-09 2009-06-09 一种风力发电装置 Pending CN101571107A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2009100159708A CN101571107A (zh) 2009-06-09 2009-06-09 一种风力发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2009100159708A CN101571107A (zh) 2009-06-09 2009-06-09 一种风力发电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101571107A true CN101571107A (zh) 2009-11-04

Family

ID=41230551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2009100159708A Pending CN101571107A (zh) 2009-06-09 2009-06-09 一种风力发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101571107A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386830A (zh) * 2010-09-06 2012-03-21 高则行 机械式转速控制装置和风力发电设备
CN109790825A (zh) * 2016-09-21 2019-05-21 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的组件及用于风轮机的组件的操作方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386830A (zh) * 2010-09-06 2012-03-21 高则行 机械式转速控制装置和风力发电设备
CN109790825A (zh) * 2016-09-21 2019-05-21 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的组件及用于风轮机的组件的操作方法
US11486365B2 (en) 2016-09-21 2022-11-01 Vestas Wind Systems A/S Assembly for a wind turbine, and method of operating an assembly for a wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102536683B (zh) 用于增强大型风力发电机叶片稳定性的纬向拉索装置
CN201474863U (zh) 一种变桨距变速风力发电机组
CN201339544Y (zh) 带拨动装置的被动变桨风力发电机
CN101555871A (zh) 一种变桨距变速风力发电机组
EP2463513B1 (en) Wind generating device
CN101881256A (zh) 风力发电机
CN207835390U (zh) 一种可同时利用风能和太阳能的光伏支架
CN104131952A (zh) 一种垂直轴风力发电机
CN201757026U (zh) 分体式垂直轴风力发电机系统
CN202065128U (zh) 转斗调速式垂直轴风力发电装置
CN101900085B (zh) 太阳能风力发电机风叶驱动装置
CN102192091A (zh) 分体式垂直轴风力发电机系统
CN101571107A (zh) 一种风力发电装置
CN201443473U (zh) 风力发电装置
CN102392790A (zh) 一种风力发电系统
CN202381253U (zh) 圆形叶片风力机
CN201723389U (zh) 分体式风力发电机
CN205945593U (zh) 一种建筑物一体化的风光互补发电系统
CN104500346A (zh) 一种组合型马格努斯风力发电机
CN201155427Y (zh) 多叶风力发电装置
CN203604121U (zh) 一种多层分流式垂直轴风机液压定速发电系统
CN103726991B (zh) 行星式增速风轮立轴风力发电机
CN104481811A (zh) 一种垂直轴升阻力综合型风力发电机
CN202300847U (zh) 一种风力发电系统
CN102562485B (zh) 用于增强大型风力发电机叶片稳定性的拉索装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091104