CN101865082A - 风轮发电机 - Google Patents

Abstract

一种风轮发电机由24件叶片，叶片固定板I、II、中心轴、轴承、轴承固定板I、II、III、联轴器等构成叶轮为圆柱形，与发电机(发电型电机)，风机控制逆变器，动力蓄电池等组成风轮发电机。风轮发电机工作(发电)时，不论自然风(气动力：气动力在空气动力学里有注解)来自何方，当风速大于2m/s时，都能推动叶轮的叶片向叶背方向围绕中心轴旋转，由叶轮上的联轴器带动发电机的轴(转子)转动，(或带动发电型电机的定子转动)，使发电机(或发电型电机)工作(发电)，发出的电通过风机控制逆变器向动力蓄电池充电，贮存电能以备用。

Description

风轮发电机

技术领域

本发明涉及风车，特别为一种利用风做为能源，获得小的动力的风轮发电机。

技术背景

利用风力为我们日常生活服务，这是人类早在千百年前已经实现了的，可是传统的风力发电机目前在世界各国都修建(用塔架固定)在地面上，不可移动，存在五大问题。

1、价格高，普及难，难以进入千家万户，一台额定功率100W，水平轴迎风向，风轮直径1.8米的机组为2000元人民币，还不包含机组的搬运和安装费。

2、机组的安装技术要求高，场地应竖立得尽量高，并且尽可能远离障碍物(楼房、山丘、树林等)，固定在有四根地脚螺栓的混凝土浇筑坑内，当风速超过20米/秒时(8级风)必须放倒塔架，以免造成人身和财产的损害。

3、力学结构不合理，风机运行时会产生较大的推力，零部件损坏多，故障多，难以做大。

4、年总运行时间短，年总功率低，一般机子2000-3000小时。

5、起动风速要求高，水平轴机3-5m/s，立轴机5-8m/s，甚至还要专门补助起动装置。

发明内容

本发明的目的就是为了解决传统风力发电机存在的五大难题而设计的一种造价低，自重轻的风轮发电机，大范围的为我们日常生活服务，并通过风轮发电机与太阳能光伏发电的互补性，能更好地提升可再生能源的发电效能。

本发明的目的通过以下技术解决方案来实现。

一种风轮发电机由24件叶片、叶片固定板I、II、III、中心轴、轴承、轴承板I、II、III、联轴器等构成叶轮为圆柱形，与发电机(发电型电机)，风机控制逆变器，动力蓄电池等组成风轮发电机。风轮发电机工作(发电)时，不论自然风(气动力：气动力是车辆通过稠密的大气时，气流就像一股强劲的飓风作用在车身上，对车辆的行驶状态产生极大的影响，这种气流作用在车身上的力称为气动力。气动力的大小和方向，取决于空气与车辆之间的相对速度和车辆的外形。)来自何方，当风速大于2m/s时，都能推动叶轮的叶片向叶背方向围绕中心轴旋转。由叶轮上的联轴器带动发电机的轴(转子)转动，(或带动发电型电机的定子)转动，使发电机(或发电型电机)工作(发电)，发出的电通过风机控制逆变器向动力蓄电池充电，贮存电能以备用。

由24件叶片组成的叶轮是风轮发电机的主要部件，是风轮发电机的心脏。叶轮又称转轮、工作轮，叶片又是叶轮的关键部分，它的设计、制造质量将会严重影响风轮发电机的性能、效率与输出功率。叶片必须按照叶素理论设计，如图2所示，叶片的头尾必须与叶轮中心连成一条直线。本发明的优点如下。

1、风轮发电机，不用塔架固定在地面上，可移动，发电机在底部位，可安装在支架上，利用面广，放在屋顶上，能为千家万户提供照明，与太阳能灯配合使用为风光灯，能更好地提升可再生能源(太阳能、风能)的发电效能，克服气候条件的限制，不受光照影响。与太阳能组件配合使用，制造成风光发电机如图5图6所示，风光发电机发出的电等于或大于3kw时能浇水煮饭。安装在发明人熊国权的太阳能电动车上为风光电动车，能源自给，不消耗燃油。(风能是风的运动能量，相当于车辆行驶速度。空气速度与车辆速度一样都是以m/s每秒钟行驶多少米或每小时行驶多少公里km/h表示。)为我们日常生活服务。(照明、看电视、烧水煮饭、驱动车辆)。

2、风轮发电机就是利用风做为能源(把气体具有的能量变成机械能，为原动机)获得小的动力，由于小电源不间断地给动力蓄电池充电，即所谓涓涓充电，对于延长动力蓄电池的寿命有很大的帮助。风能的优势明显，可直接开发和利用，不用开采和运输，不会污染环境、蕴藏丰富、永不枯竭，是取之不尽，用之不竭的自然资源。

3、起动非常灵活，2m/s的微风，叶轮就能转动，带动发电机工作(发电)，年总运行时间长达7000小时，年总运行功率高。

4、风轮发电机工作(发电)时非常安静，没有任何有害气体排出，没有漏电，没有油污，没有火灾危险。

5、由于力学结构合理，故障少，便于维修，价格低，使用费用低廉。

6、风能发电机的中心轴为空心塑料管，降低了造价，减轻了自重。

7、风能发电机改变了滚动轴承的组合部件的设计，这种方式是使两个支点中的滚动轴承各处被轴承板I、II，与轴承板II、III，用6付M4×25的罗丝付夹住，轴承板I、II的外圆用6付M4×15的罗丝付与叶片固定板I、II联结，随叶片固定板转动。

本发明的目的，优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1为本发明的原理示意图

图2为本发明的叶片结构示意图

图3为风能发电机结构示意图

图4为风能发电机工作(发电)示意图

图5为风光发电机原理示意图

图6为风光发电机结构示意图

具体实施方式

如图1-6所示，本发明是由24件叶片，叶片固定板I、II、中心轴、轴承、轴承固定板I、II、III，联轴器等构成叶轮，为圆柱形，与发电机(发电型电机)，风机控制逆变器，动力蓄电池等组成风轮发电机。

本发明在工作时(风能发电机发电时)，不论自然风(气动力)来自何方(当风速大于2m/s时)都能推动叶轮中的叶片向叶片的叶背方向围绕中心轴旋转，由叶轮上的联轴器带动发电机(发电型电机)工作(发电)，发出的电通过风机控制逆变器向动力蓄电池充电，贮存电能以备用。

为使风轮发电机好使用，好装配，好维修，减轻重量，降低成本。

叶轮、主要由24件叶片与叶片固定板I、II各一件组成，24件叶片的两端分别联结在叶片固定板I、II上，叶片固定板的内径因装配与维修的需要而不相同，分为I、II。风轮发电机的中心轮不必由车床加工，可直接由空心塑料管(直径φ20+0.10mm，壁厚1.5mm)取代，长度与叶轮的高度相等，两端装配204滚动轴承，由轴承板I、III和轴承板II、III，用罗丝付M4×30固定在滚动轴承上，轴承板I、II的外径不能相同，故分I、II，分别用罗丝付M4×15固定在叶片固定板III上。在轴承板I上用联轴器连接发电机(发电型电机)使之成为风轮发电机。

图3风轮发电机结构示意图

本发明在工作时(风光电动车行驶时)，气流推动叶片001使叶轮围绕中心轴006旋转，在中心轴006上装配有204(004)轴承，轴承板I(002)、轴承板II(007)轴承板III(005)用M4螺丝、螺母分别连结叶片固定板003、008上，做滚动旋转运动。在轴承板I(002)上，用联结器009连接发电机010，发电机010在叶轮带动下旋转时使发电机010工作(发电)，发出的电由风机控制逆变器充入动力蓄电池贮存备用。

图6为风光发电机结构示意图

本发明是以太阳能、风能作为能源，是把封装好的太阳电池组件2，安装在支架1的顶上，六台风轮发电机3安装在支架1下面的四角与左右两侧，再与动力蓄力池5等组合为能源系统，利用风力资源和阳光资源发电，为我们日常生活服务(照明、看电视、烧水、煮饭、驱动车辆……等负载)。由于在不同的地域，季节，天气条件不同，通过风轮发电机与太阳能光伏发电的互补性，能更好地提升可再生能源(太阳能、风能)的发电效能。有二条电路将电源贮存于动力蓄电池5或直接为我们日常生活服务。第一条线路由风光控制逆变器4将太阳电池组件2在阳光照射下产生的电源直接为我们的日常生活服务，多余的电源贮存于动力蓄力池5以备用。第二条是风轮发电机3把风能(是风的运动能量)转换为电源由风光控制逆变器4贮存于动力蓄电池5或直接为我们日常生活服务，由于小电源不间断地给动力蓄电池充电，对延长动力蓄电池的使用寿命有很大的帮助。

Claims (3)

1.一种风轮发电机由24件叶片，叶片固定板I、II、中心轴、轴承、轴承I、II、III、联轴器等构成叶轮为圆柱形，与发电机(发电型电机)，风机控制逆变器，动力蓄电池等组成风轮发电机。风轮发电机工作(发电)时，不论自然风(气动力：气动力在空气动力学里有注解)来自何方，当风速大于2m/s时，都能推动叶轮的叶片向叶背方向围绕中心轴旋转，由叶轮上的联轴器带动发电机的轴(转子)转动，(或带动发电型电机的定子转动)，使发电机(或发电型电机)工作(发电)，发出的电通过风机控制逆变器向动力蓄电池充电，贮存电能以备用。

2.根据权利要求1所述的一种风轮发电机，其特征在于风轮发电机是把气体具有的能量变成机械能为原动机，获得小的动力，由于小电源不间断地给动力蓄电池充电，即所谓涓流充电，对于延长动力蓄电池的使用寿命有很大的帮助。

3.根据权利要求1所述的一种风轮发电机，其特征在于风力资源和阳光资源在不同的地域、季节、天气条件不同，通过风轮发电机与太阳能光伏发电的互补性，能更好地提升可再生能源(太阳能、风能)的发电效能为我们日常生活服务(照明、看电视、烧水、煮饭)。

Images