CN102434400A - 风速匹配风力发电机 - Google Patents

风速匹配风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN102434400A
CN102434400A CN2011104057700A CN201110405770A CN102434400A CN 102434400 A CN102434400 A CN 102434400A CN 2011104057700 A CN2011104057700 A CN 2011104057700A CN 201110405770 A CN201110405770 A CN 201110405770A CN 102434400 A CN102434400 A CN 102434400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
blower fan
wind
preposition
rearmounted
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.)
Granted
Application number
CN2011104057700A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102434400B (zh
Inventor
冯培恩
刘伟平
邱清盈
杜宇
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.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
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 Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN2011104057700A priority Critical patent/CN102434400B/zh
Publication of CN102434400A publication Critical patent/CN102434400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102434400B publication Critical patent/CN102434400B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
    • F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
    • F16D43/18—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with friction clutching members
    • 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速匹配风力发电机，它由小功率前置风机、较大功率后置风机、风机螺旋桨、导风罩、支柱等零部件组成。其中，前置风机与风机螺旋桨前输出轴相连，后置风机与风机螺旋桨后输出轴相连，前、后风机各自通过风机支撑杆固定在导风罩的中轴线上，导风罩安装在支柱上，并可随风向变化绕支柱转动，支柱安装在地面上。本发明的风速匹配风力发电机能够根据风速状况，在小功率单机、较大功率单机以及两个发电机同时工作这三种工作状态之间进行切换。使得该风力发电机具有启动风速小，额定功率较高，对风速匹配适应能力较强的特点。

Description

风速匹配风力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，具体涉及一种可自动匹配风速的风力发电机。
背景技术
风力发电机是一种利用风轮叶片捕捉风能，并利用发电机将之转化为电能的能源机械。目前应用最多的为螺旋桨式叶片驱动的水平轴风力发电机，其中无齿轮箱的直驱式风力发电机为该领域研究的热点之一。风力发电机的工作环境较其他水力、火力等其他发电机而言具有以下两个特点：第一，散热条件差。一般发电机多处于宽敞的空间运行，散热条件较好；而风力发电机位于室外高空较小且封闭的机舱内工作，透风条件较差，加之太阳直晒机舱，使机舱内热量积聚，在高风速时容易导致发电机过热。第二，风速不稳定。某一地区的风速常在一个较大的范围内波动，为了安全运行的需要，风力发电机的额定风速往往较高，这就导致发电机经常在半载或轻载下运行，此时发电机能量转化效率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种风速匹配风力发电机，本发明可在较大的风速范围内高效率工作，避免小功率发电机在高风速下的过热问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风速匹配风力发电机，它由前置风机、后置风机、风机螺旋桨、导风罩、支柱等零部件组成。其中，前置风机与风机螺旋桨前输出轴相连，后置风机与风机螺旋桨后输出轴相连，前、后风机各自通过风机支撑杆固定在导风罩的中轴线上，导风罩安装在支柱上，并可随风向变化绕支柱转动，支柱安装在地面上。
进一步地，所述前置风机由前置发电机、速度选择离合器、前置发电机支架、前置发电机外罩等零部件组成。其中，前置发电机通过速度选择离合器与风机螺旋桨前输出轴相连；前置发电机通过前置发电机支架与前置发电机外罩固定，前置发电机外罩通过风机支撑杆固定在导风罩上。
进一步地，所述速度选择离合器由离合器输入端，内摩擦片，内离心块，压缩弹簧，外摩擦片，外离心块，离合器输出端，输出轴，拉伸弹簧等零部件组成。其中6个相同的内离心块的内侧装有内摩擦片，2个外离心块的外侧装有外摩擦片。内离心块、外离心块均可随着离合器输入端同步转动。内离心块与离合器输入端之间装有压缩弹簧，外离心块之间装有拉伸弹簧。离合器输入端与风机螺旋桨前输出轴相连，离合器输出端与前置发电机相连。
进一步地，所述后置风机由后置发电机、离心离合器、后置发电机支架与后置发电机外罩等零部件组成。其中，后置发电机通过离心离合器与风机螺旋桨后输出轴相连；后置发电机通过后置发电机支架与后置发电机外罩固定，后置发电机外罩通过风机支撑杆固定在导风罩上。
本实施例的有益效果是，风力发电机能够根据风速状况，在小功率单机、较大功率单机以及两个发电机同时工作等三种工作状态之间进行切换。使得该风力发电机具有启动风速小，额定功率较高，对风速适应匹配能力较强的特点。
附图说明
图1是本发明风速匹配风力发电机风机内部结构示意图。
图2是本发明风速匹配风力发电机导风罩及风机安装示意图。
图3是本发明风速匹配风力发电机所用速度选择离合器的剖面图。
图4是本发明风速匹配风力发电机所用速度选择离合器的A-A向剖面图。
图中：风机螺旋桨1、速度选择离合器2、前置发电机3、前置发电机外罩4、前置发电机支架5、后置发电机支架6、后置发电机外罩7、后置发电机8、离心离合器9、螺旋桨前输出轴10、螺旋桨后输出轴11、风机支撑杆12、导风罩13、支柱14、键槽15、离合器输入端16、内摩擦片17、内离心块18、压缩弹簧19、外摩擦片20、外离心块21、离合器输出端22、输出轴23、拉伸弹簧24。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
请参考图1-2。本发明风速匹配风力发电机主要由前置风机、后置风机、风机螺旋桨1、若干风机支撑杆12、导风罩13、支柱14等零部件组成。其中，前置风机与风机螺旋桨1的风机螺旋桨前输出轴11相连，后置风机与风机螺旋桨1的风机螺旋桨后输出轴10相连，前置风机和后置风机均通过风机支撑杆12固定在导风罩13的中轴线上，导风罩13安装在支柱14上，并可随风向变化绕支柱14转动，支柱14安装在地面上。
请参考图1-2。风速匹配风力发电机的前置风机主要由前置发电机3、速度选择离合器2、前置发电机支架5、前置发电机外罩4等零部件组成。其中，前置发电机3通过速度选择离合器2与风机螺旋桨前输出轴10相连；前置发电机3通过前置发电机支架5与前置发电机外罩4固定，前置发电机外罩4通过风机支撑杆12固定在导风罩13上。
请参考图3-4。风速匹配风力发电机中的速度选择离合器2主要由离合器输入端16，内摩擦片17，内离心块18，压缩弹簧19，外摩擦片20，外离心块21，离合器输出端22，输出轴23，拉伸弹簧24等零部件组成。其中6个相同的内离心块18的内侧装有内摩擦片17，2个外离心块21的外侧装有外摩擦片20。内离心块18、外离心块21均可随着离合器输入端16同步转动。内离心块18与离合器输入端16之间装有压缩弹簧19，外离心块21之间装有拉伸弹簧24。离合器输入端16与风机螺旋桨前输出轴11相连，离合器输出端22与通过输出轴23与前置发电机3相连。
请参考图1-2。风速匹配风力发电机的后置风机主要由后置发电机8、离心离合器9、后置发电机支架6与后置发电机外罩7等零部件组成。其中，后置发电机8通过离心离合器9与风机螺旋桨后输出轴11相连；后置发电机8通过后置发电机支架6与后置发电机外罩7固定，后置发电机外罩7通过风机支撑杆12固定在导风罩13上。
所述离心离合器9具有以下特点，当风速高于V2时该离合器接合，故后置发电机8可在风速介于速度V2与速度V3，以及风速高于V3时工作。
本发明所述风速匹配风力发电机中的速度选择离合器的工作过程如下：当速度小于V2时，压缩弹簧19通过内离心块18将内摩擦片17按压在输出轴23上，离合器接合，前置发电机3工作；当速度大于V2时，内离心块18的离心力克服压缩弹簧19的压力，使得内摩擦片17脱离输出轴23，离合器断开，前置发电机3停止工作；当速度大于V3时，外离心块21的离心力克服拉伸弹簧24的拉力，使外摩擦片20压紧离合器输出端22，离合器接合。
本发明所述速度匹配发电机的工作过程如下：当风速介于启动风速V1与速度V2时，速度选择离合器2接合，额定功率较低的前置发电机3工作；随着风速的提高，当风速高于速度V2时，速度选择离合器2断开，离心离合器9接合，此时前置发电机3停止工作，后置发电机8开始工作；随着风速继续提高，当风速高于速度V3时，速度选择离合器2接合，前置发电机3工作，此时前置发电机3与后置发电机8同时工作。
本实施例的有益之处是，所述风速匹配风力发电机能够根据风速状况，在小功率单机、较大功率单机以及两个发电机同时工作等三种工作状态之间进行切换。使得该风力发电机具有启动风速小，额定功率较高，对风速适应匹配能力较强的特点。

Claims (4)

1.一种风速匹配风力发电机，其特征在于，它主要由前置风机、后置风机、风机螺旋桨（1）、导风罩（13）、支柱（14）和若干风机支撑杆（12）等零部件组成；其中，前置风机与风机螺旋桨（1）的风机螺旋桨前输出轴（11）相连，后置风机与风机螺旋桨（1）的风机螺旋桨后输出轴（10）相连，前置风机和后置风机各自通过风机支撑杆（12）固定在导风罩（13）的中轴线上，导风罩（13）安装在支柱（14）上，并可随风向变化绕支柱（14）转动。
2.根据权利要求1所述风速匹配风力发电机，所述前置风机主要由前置发电机（3）、速度选择离合器（2）、前置发电机支架（5）、前置发电机外罩（4）等零部件组成；其中，前置发电机（3）的额定功率较小，它通过速度选择离合器（2）与风机螺旋桨前输出轴（11）相连；前置发电机（3）通过前置发电机支架（5）与前置发电机外罩（4）固定，前置发电机外罩（4）通过风机支撑杆（12）固定在导风罩（13）上。
3.根据权利要求2所述风速匹配风力发电机，所述速度选择离合器（2）主要由离合器输入端（16），内摩擦片（17），内离心块（18），压缩弹簧（19），外摩擦片（20），外离心块（21），离合器输出端（22），拉伸弹簧（24）等零部件组成；其中6个相同的内离心块（18）的内侧装有内摩擦片（17），2个外离心块（21）的外侧装有外摩擦片（20）；内离心块（18）、外离心块（21）均可随着离合器输入端（16）同步转动；内离心块（18）与离合器输入端（16）之间装有压缩弹簧（19），外离心块（21）之间装有拉伸弹簧（24）。
4.根据权利要求1所述风速匹配风力发电机，所述后置风机主要由后置发电机（8）、离心离合器（9）、后置发电机支架（6）与后置发电机外罩（7）等零部件组成；其中，后置发电机（8）的额定功率较大，它通过离心离合器（9）与风机螺旋桨后输出轴（10）相连；后置发电机（8）通过后置发电机支架（6）与后置发电机外罩（7）固定，后置发电机外罩（7）通过风机支撑杆（12）固定在导风罩（13）上。
CN2011104057700A 2011-12-08 2011-12-08 风速匹配风力发电机 Expired - Fee Related CN102434400B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104057700A CN102434400B (zh) 2011-12-08 2011-12-08 风速匹配风力发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104057700A CN102434400B (zh) 2011-12-08 2011-12-08 风速匹配风力发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102434400A true CN102434400A (zh) 2012-05-02
CN102434400B CN102434400B (zh) 2013-09-18

Family

ID=45982683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104057700A Expired - Fee Related CN102434400B (zh) 2011-12-08 2011-12-08 风速匹配风力发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102434400B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103883474A (zh) * 2014-03-20 2014-06-25 浙江大学 可变容量小型风力发电装置及其方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29617306U1 (de) * 1996-10-04 1996-12-12 Freimund Wolfgang Mantelwindturbine
CN201159138Y (zh) * 2008-02-05 2008-12-03 崔美娟 一种直驱式垂直轴风力发电机
KR20110013654A (ko) * 2009-08-03 2011-02-10 원인호 양기둥 풍력발전장치
CN201851281U (zh) * 2010-11-22 2011-06-01 林石贤 一种发电装置
CN201916123U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 刘凤德 一种全天候风力发电机
US20110285139A1 (en) * 2010-05-24 2011-11-24 Pasquale Gregory Falbo Windflow modification into electricity-generating wind turbines
CN202348581U (zh) * 2011-12-08 2012-07-25 浙江大学 一种风速匹配风力发电机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29617306U1 (de) * 1996-10-04 1996-12-12 Freimund Wolfgang Mantelwindturbine
CN201159138Y (zh) * 2008-02-05 2008-12-03 崔美娟 一种直驱式垂直轴风力发电机
KR20110013654A (ko) * 2009-08-03 2011-02-10 원인호 양기둥 풍력발전장치
US20110285139A1 (en) * 2010-05-24 2011-11-24 Pasquale Gregory Falbo Windflow modification into electricity-generating wind turbines
CN201851281U (zh) * 2010-11-22 2011-06-01 林石贤 一种发电装置
CN201916123U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 刘凤德 一种全天候风力发电机
CN202348581U (zh) * 2011-12-08 2012-07-25 浙江大学 一种风速匹配风力发电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103883474A (zh) * 2014-03-20 2014-06-25 浙江大学 可变容量小型风力发电装置及其方法
CN103883474B (zh) * 2014-03-20 2016-03-23 浙江大学 可变容量小型风力发电装置及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102434400B (zh) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201381953Y (zh) 一种半直驱风力发电机组增速箱
CN103498762B (zh) 机械储能风力发电系统
CN203655514U (zh) 一种双级对冲式水轮机
CN202348581U (zh) 一种风速匹配风力发电机
CN102434400B (zh) 风速匹配风力发电机
CN103835892B (zh) 一种风力发电机传动结构
CN103016259B (zh) 一种根据风力自动变风叶螺距桨角的风力发电机风轮
CN102734057A (zh) 具有自动调速的风力发电和风力空气压缩双用机
CN201884214U (zh) 垂直式双风叶风能发电机
CN203742901U (zh) 风轮在集风罩内位置可调的小型风力发电机
CN102011708B (zh) 垂直式双风叶风能发电机
CN103569091A (zh) 飞行汽车的驱动系统
CN103883474B (zh) 可变容量小型风力发电装置及其方法
CN203404017U (zh) 多轮盘并列式风能发电装置
CN202991357U (zh) 一种伞形风力发电机组
CN202746116U (zh) 叶轮
CN112196741B (zh) 一种可自动调节高程的风力发电设备
CN104454362A (zh) 一种往复式风力发电系统
CN201865842U (zh) 小型风力发电机组机械气动式桨距调节机构
CN201170200Y (zh) 工业风扇的摇摆机构
CN203730218U (zh) 一种风轮在集风罩内位置可调的小型高效风力发电机
CN202991345U (zh) 一种叶轮机械变桨装置
CN202023698U (zh) 一种新型无助力变桨距风力发电机
CN203532167U (zh) 风力转化为机械能储能装置
CN113236494A (zh) 一种新能源垂直轴风力发电机

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
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: 20130918

Termination date: 20191208