CN103256185A

CN103256185A - 一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机

Info

Publication number: CN103256185A
Application number: CN2012100389133A
Authority: CN
Inventors: 刘卯林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-08-21

Abstract

本风力发动机当风力强时，输入部分的机械运动会加速，做功会大。重砣会把功储存起来，这部分功会在发电机发电中逐步释放。本风力发动机不受阵风影响，以设计的风速能拉动重砣上行为起点，以储风能力饱和为终点。游动齿轮在它的工作区间上下游动，而保障发电机的动力。数个可以储存风能，输出电压平稳的风力发电机可以组成一个独立的小型电网。如一个村庄可以安装数个可以储存风能，输出电压平稳的风力发电机为村民提供电力组成一个独立的小型电网。本新型风力发电机可以广泛用于家庭和风电场。

Description

一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术，具体的讲就是就是一种有重砣，通过重砣存储风能，并且发电机转速均匀不受阵风影响输出电压平稳的风力发电机。

背景技术

随着人类社会的发展，科学技术不断进步。在全球气候变暖，石油和煤炭在减少的情况下，人类在不断的探索，在探索中发现新的能源，于是有了风能和太阳能。在我国风能是十分丰富的，有待我们更好的开发和利用。为了更好的利用风能，减少炭排放，保护我们生活的环境，本发明创造了一种新型风力发电机，它比公知的风力发电机有更多的优点，它的风能利用率更高

发明内容

本发明分为三个部分：一是功输入部分，二是游动系部分，三是功输出部分。

第一功输入部分：它有齿轮箱，做功齿轮，输入链条，重动齿轮，链条卡轮两个，链条卡轮槽，通过齿轮把风叶的功进行转换，使做功齿轮转动拉动链条运动。齿轮箱内设控制器，当机械需要脱机时可以脱机，风叶的转动可以不做功。做功齿轮设控制挡，为逆时针转动。做功齿轮在上，重动齿轮在下，卡轮槽的高度和做工齿轮和重动齿轮的间距相同，卡轮槽安装在两个齿轮轴的里侧。

第二游动系部分：它有游动齿轮，有重砣，有牵引线与游动齿轮和重砣相连接。游动齿轮的两旁是四个链条卡轮，四个卡轮有连接杠祥连接，四个链条卡轮的轴部与游动齿轮的轴也有连接杠相连接。重砣的重量和发电机的容量有关，和发电机的储风能力有关，发电机的容量大，发电机的储风能力大，重砣的重量就要大。它设游动卡轮槽，游动卡轮槽是本风力发电机的工作区间。游动齿轮的一边与输入链条相啮合，游动齿轮在游动齿轮槽内上下运动，游动卡轮槽的高度比做功齿轮和重动齿轮的间距要短些，当游动齿轮降落到游动卡轮槽的厎部时发电机停止工作，链条卡轮与重动齿轮又不发生碰幢。

第三功输出部分：它有重动齿轮，功输出齿轮，输出链条，链条卡轮两个，链条卡轮槽。它和功输入部分相对应，上面的齿轮为重动轮，下面的齿轮为功输出齿轮。向下运动的链条一边设卡轮槽，输出链条和游动齿轮相啮合，输出链条受重砣的做用力向下运动，输出功齿轮受力而转动。输出功齿轮与擒纵齿轮箱相啮合，功输出齿轮转动速度受擒纵系控制，这样也控制了重砣的下降速度。发电机齿轮箱的齿轮和擒纵齿轮箱内的齿轮相啮合，齿轮箱提速后带动发电机转动发电。擒纵齿轮箱设制动器，可以控制输出齿轮运动，当不需要发电时，控制输出齿轮不转动，链条停止运动，重砣不在下行，但在此时如果有一定的风力，储风能力不饱和时输入部分仍可以继续工作，重砣上行，达到储风能力饱和时输入部分也停止工作，输入部分和输出两个部分是相互联系的又是分开的。

本发电机的发电机舱在塔的中部，塔的上部为游动系舱，塔的下部为重砣舱，游动系舱和重砣舱都有舱门。偏航舱在游动系舱的上边，有偏航电动机和偏航驱动器。在塔架的顶端设横梁。横梁上面固定一空新立柱。慢速轴由空心立柱中通过空心立柱外安装偏航驱动器，传动轴设挡单向加载，传动轴上面与风轮轴上的齿轮相啮合下面与过轮相啮合，过轮与输入齿轮箱的齿轮相啮合。横梁的下面固定游动齿轮槽。风速器和风向标安装在偏航舱后面。本发电机的风叶不设浆距调节，公知的三叶式风力发动机的浆叶设浆距调节，当风力强时超过设计标准的时侯浆叶的角度调小以减小风的作用力，以保障风力发动机的正常运行。而本风力发动机当风力强时，输入部分的机械运动会加速，做功会大，重砣会把功储存起来，这部分功会在发电机发电中逐步释放。这样提高了风的利用率。本风力发动机不受阵风影响，以设计的风速能拉动重砣上行为起点，以储风能力饱和为终点。游动齿轮在它的工作区间上下游动，而保障发电机的动力。

本发电机由于有擒纵系，重砣不会瞬间下落，由于有擒纵系给发电机的转速是匀速的，因此发电机输出的电压是平稳的可直接升压并网，省去了用蓄电池储电的环节。蓄电池也是污染源，用本发电机不需要蓄电池更好的保护了我们的环境，节约资源，也会大大的降低风力发电机的上网电价，提高风力发动机的经济效益和社会效益。在农村如果家里安装一台本风力发动机，它在给家里的电器提供电力的同时，也可以给电动车充电，如果家里有电动汽车，可以给在任何情况下给电动汽车充电(它可以储存风能)，这样我们可以不花燃料钱就驾使电动汽车出行了。多个风力发电机可以组成一个小型电网，如一个村庄可以安装数个可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机为村民提供电力，组成一个独立的小型电网。本新型风力发电机可以广泛用于家庭和风电场。

附图说明

图1是一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机的斜视图：塔身(1)，风速器和风向标(2)，偏航舱(3)，游动系舱(4)，发电机舱(5)重砣舱(6)。游动系舱门(7)，发动机舱门(8)重砣舱门(9)，重砣舱门(10)。风叶(11)

图2是一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机的支架示意图：工字钢(12)，连接杠(13))。

图3是传动箱示意图：风轮轴(14)，制动器(15)，设挡的减速器(16)。

图4是输入舱示意图：偏航电动机(17)，驱动器(18)。微型电脑控制器(19)。输入功齿轮箱(20)。

图5是游动系示意图：有挡的主动齿轮为逆时针转动(21)，重动齿轮(22)，输入链条(23)，输入链条卡轮槽(24)，输入链条卡轮(25)，输入链条卡轮(26)，游动齿轮(27)，游动齿轮与链条卡轮的连接杠(28)，游动齿轮槽(29)，，输出重动齿轮(30)，输出功齿轮(31)，输出链条(32)，输出链条卡槽(33)，输出卡轮(34)输出卡轮(35)。

图6是游动齿轮工作示意图：输入链条(23)，输入链条卡轮(25)，输入链条卡轮(26)，游动齿轮(27)，游动齿轮与链条卡轮的连接杠(28)，输出链条(32)，输出链条卡轮(34)，输出链条卡轮(35)，输出链条(32)，输出链条卡轮(34)，输出链条卡轮(35)。

图7是重砣舱示意图：重砣(36)，重砣牵引线(37)。

图8是发电机舱示意图：输出齿轮箱(38)，发动机(39)，擒纵系(40)。输出控制器(43)。

图9链条卡轮槽和游动齿轮槽示意图：链条卡轮槽(24)，链条卡轮槽盖(41)，游动齿游卡槽(29)，游动齿轮卡槽盖(42).

具体实施方式

本实例为一小型风力发电机。输出功率为500瓦，储电能力为500瓦。砣重8吨为混凝土材料。浆叶为三叶式，塔身高35米，游动舱16米，重砣舱18米，塔架用4条工字钢为主干。输入部分有：有挡的主动轮，重动轮。输出部分有：重动齿轮，输出功齿轮。输入部分的有挡的主动轮，重动轮，输出部分的重动齿轮，输出功齿轮直径都为30厘米。设计在四级风力时经过输入齿轮箱的转换，输入主动轮每分钟转动四分之一圈，链条向上运动0.25米。齿轮箱内设制动器，以保障浆叶能够脱机。四个链条卡轮直径15厘米。输入有挡的主动轮与重动轮的间距15.5米，卡轮槽高15.5米。输出重动齿轮与输出功齿轮间距为15.5米，输出卡轮槽高15.5米。游动齿轮的直径30厘米，游动卡轮槽高15米，此高度为本风力发电机的工作区间。游动齿轮牵引重砣在此区间上下游动为发电机提供动力。输出功齿轮转动受擒纵系控制每分钟转动四分之一圈，链条向下运动0.25米，游动齿轮同部下降0.25米.。输出功齿轮与发电机提速齿轮箱相啮合，提速后供给发电机工作。提速齿轮箱内设制动器，可以按需要发电。当输入功也为500瓦时输入与输出平衡，游动齿轮在原点位滚动，当输入功大于输出功时，游动齿轮会往上运动，这就储存了一定的风能，当输入功小于输出时游动齿轮就会往下运动，在这样的情况下发电机会消耗一定储存的功，如果是无风或微风的情况下浆叶不能转动输入端不能做功。在输入端不工作而发动电机工作时游动齿轮的下降速度每分钟0.25米。15米的高程，游动齿轮从上端到底部用时为一个小时，也就是它在无风的情况下还以可发电一小时，输出电力500瓦。游动齿轮在它的工作区间上下运动都不会影响发动机的正常工作，只有当游动齿轮运动到底部时，发动机才会停止工作。输入功达到饱和的状态，游动齿轮应该在游动槽的上端。本发动机的重要的一个环节是链条要有足够的韧性和耐力拉起重砣，链条不能断裂。本发电机的输出电压是220伏，由于它转速是匀速的因此输出电压是平稳的。

Claims

1.一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机它的特征是：风叶不设浆叶调节器，它的偏航舱在游动舱的上面，它有游动系舱(4)，发电机舱(5)，重砣舱(6)，游动系舱门(7)，发动机舱门(8)重砣舱门(9)，重砣舱门(10)，输入制动器(15)，设挡的减速器(16)，输入齿轮箱(20)，设挡的主动齿轮为逆时针转动(21)，重动齿轮(22)，输入链条(23)，输入链条卡轮槽(24)，输入链条卡轮(25)，输入链条卡轮(26)，游动齿轮(27)，游动齿轮与链条卡轮的连接杠(28)，重砣(36)，重砣牵引线(37)，游动齿轮槽(29)，输出重动齿轮(30)，输出功齿轮(31)，输出链条(32)，输出链条卡槽(33)，输出卡轮(34)，输出卡轮(35)，输出齿轮箱(38)，发动机(39)，擒纵系(40)，输出控制器(43)。