CN101782045A - 一种自循环风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自循环风力发电机，其包括转轮、发电装置、驱动轴以及支撑架，所述转轮设置于驱动轴上，所述驱动轴连接发电装置，所述驱动轴于转轮和发电装置之间设置有减速飞轮，所述飞轮与转轮之间设置有离合器，所述离合器连接控制器，上述自循环风力发电机通过控制器控制离合器的开合，当风力大于6m/s时，离合器闭合，利用飞轮对转轮的减速刹车作用保护电机，同时储存风能于飞轮中，在风力小于0.5m/s时，离合器开启，飞轮重新释放能量进行发电，不仅结构简单，易于实现；而且可保持风力发电机在风力经常变化的条件下持续发电，充分发挥和利用了风能。

Description

一种自循环风力发电机
技术领域
本发明涉及一种风力发电设置，特别是涉及一种在风力经常变化的条件下可持续发电的自循环风力发电机。
背景技术
随着社会的发展，当今世界对能源的消费数量急剧增加，特别是近几年来，人们感到常规能源的开发和供应已难以满足社会对能源的需求，因此，人们开始不断的开发新能源，尤其是目前普遍提倡的绿色能源，在这方面应用的有水力发电、风力发电、潮汐发电、太阳能等。
风能不但具有清洁环保、可再生的特点，而且其分布地域广大，可以说无处不在，便于利用，是一种极具发展前途的新型能源；而且还会带来减缓风力灾害、抑制沙漠化、减少和降低沙尘暴数量和强度的好处，现有的风力发电机，特别是小型风力发电机在风力变化多端的条件下不能很好地循环利用风能，尽管小型风力发电机一般采用蓄电池来储存能源，但是由于蓄电池蓄电能力有限，在突然强风变化不断的地区和季节，因传统的风力发电机只能在风速为1m/s到6m/s之间时利用风能，当风速大于6m/s时，却需要对转动叶片刹车，以免烧坏发电设备，白白浪费了宝贵的风力资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自循环风力发电机，其不仅结构简单；而且可实现在风力经常变化的条件下持续发电。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种自循环风力发电机，其包括转轮、发电装置、驱动轴以及支撑架，所述转轮设置于驱动轴上，所述驱动轴连接发电装置，其中，所述驱动轴于转轮和发电装置之间设置有减速储能装置，所述减速储能装置与转轮之间设置有离合器，所述离合器连接控制器。
所述减速储能装置为飞轮，所述飞轮采用碳纤维增强环氧树脂复合材料，且其内部为真空。
所述控制器包括互相通信的处理模块和收发模块，所述处理模块可检测实时风速，并发送处理指令给收发模块，所述收发模块与离合器通信连接。
所述离合器包括转轮离合片和飞轮离合片，所述转轮离合片设置于转轮下端，所述飞轮离合片配合转轮离合片设置于飞轮的上顶端。
所述飞轮的直径为100-200mm，质量为6-12g，真空度为10-4Pa以下。
所述发电装置为永磁无刷直流发电机。
本发明的有益效果为，所述自循环风力发电机于转轮和发电装置之间设置飞轮和离合器，当风力大于6m/s时，离合器闭合，利用飞轮对转轮的减速刹车作用保护电机，同时储存风能于飞轮中，在转轮静止和启动时，飞轮重新释放能量进行发电，不仅结构简单，易于实现；而且可保持风力发电机在风力经常变化的条件下持续发电。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明自循环风力发电机的结构示意图。
图中：
1、转轮；10、叶片；11、连杆；2、驱动轴；3、发电机；4、飞轮；5、离合器；50、转轮离合片；51、飞轮离合片；6、支撑架；7、控制器；70、收发模块；71、处理模块。
具体实施方式
请参照图1所示，图1为本发明自循环风力发电机的结构示意图，一种自循环风力发电机，其包括转轮1、驱动轴2、发电机3以及支撑架6，所述转轮1包括叶片10和连接于叶片10之间的连杆11，所述连杆11设置于驱动轴2之上，所述驱动轴2连接发电机3，所述发电机3为永磁无刷直流发电机，所述驱动轴2于转轮1和发电机3之间设置有飞轮4，所述飞轮4采用碳纤维增强环氧树脂复合材料，且其内部抽为真空，于本实施例中，所述飞轮4的直径为150mm，质量为9g，真空度为10-4Pa以下，且所述飞轮4与转轮1之间设置有离合器5，所述离合器5与控制器7通信连接，且所述离合器5包括转轮离合片50和飞轮离合片51，所述转轮离合片50设置于转轮1下端，所述飞轮离合片51配合转轮离合片50设置于飞轮4的上顶端，所述控制器7包括互相通信的收发模块70和处理模块71，所述收发模块70与离合器5通信连接，用于接收转轮1的速度信号，并发送处理模块71的处理信号，所述处理模块71内预设有转轮1的正常工作的风速范围，并与检测的即时风速比对，发送处理信号给处理模块71。
所述自循环风力发电机在工作过程中，所述控制器7即时检测实时风速，当风速为1m/s到6m/s之间时，转轮1在正常的转速之间工作，此时控制器7控制离合器5使转轮离合片50和飞轮离合片51为分离状态，转轮1带动驱动轴2发电，当控制器7检测到风速大于6m/s时，所述控制器7内的处理模块71发出控制信号给收发模块70，由收发模块70发出闭合指令给离合器5，此时离合器5的转轮离合片50和飞轮离合片51闭合，从而飞轮4开始对转轮1起减速作用，并同时储存一定动能，以使转轮1的转速控制在合理的范围内，既可以对发电机3进行驱动发电，又可保护发电机3不会因为转速过快而烧毁，当风速小于0.5m/s，控制器7控制离合器5开启，飞轮4储存的动能带动驱动轴2再进行持续发电，不仅结构简单，易于实现；而且可保持风力发电机在风力经常变化的条件下持续发电，充分发挥和利用了风能。

Claims (6)

1.一种自循环风力发电机，其包括转轮、发电装置、驱动轴以及支撑架，所述转轮设置于驱动轴上，所述驱动轴连接发电装置，其特征在于：所述驱动轴于转轮和发电装置之间设置有减速储能装置，所述减速储能装置与转轮之间设置有离合器，所述离合器连接控制器。
2.根据权利要求1所述的自循环风力发电机，其特征在于：所述减速储能装置为飞轮，所述飞轮采用碳纤维增强环氧树脂复合材料，且其内部为真空。
3.根据权利要求1所述的自循环风力发电机，其特征在于：所述控制器包括互相通信的处理模块和收发模块，所述处理模块可检测实时风速，并发送处理指令给收发模块，所述收发模块与离合器通信连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的自循环风力发电机，其特征在于：所述离合器包括转轮离合片和飞轮离合片，所述转轮离合片设置于转轮下端，所述飞轮离合片配合转轮离合片设置于飞轮的上顶端。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自循环风力发电机，其特征在于：所述飞轮的直径为100-200mm，质量为6-12g，真空度为10-4Pa以下。
6.根据权利要求1-4任一项所述的自循环风力发电机，其特征在于：所述发电装置为永磁无刷直流发电机。
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WO2012013151A1 (zh) * 2010-07-29 2012-02-02 Yin Jianguo 一种自动调速式模块化风力发电系统
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