CN104712500B - 一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构 - Google Patents
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Abstract
一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，属于风力发电技术领域。本发明包括轮毂、步进电机、丝杠、丝母、导向盘及叶片攻角调整连接构件，轮毂的内腔设为导向孔，导向盘位于导向孔内，导向盘与导向孔滑动配合；丝母固定安装在导向盘中部，且丝母套装在丝杠上，丝杠一端与步进电机的电机轴相连接，步进电机与轮毂固定连接；叶片攻角调整连接构件一端连接在导向盘上，叶片攻角调整连接构件另一端与风力发电机的叶片相连。叶片攻角调整连接构件包括支座、摇杆、连杆及转轴，所述支座固定安装于导向盘上，摇杆一端铰接在支座上，摇杆另一端与连杆一端相铰接，连杆另一端与转轴一端相固接，转轴另一端通过轮毂上的通孔与风力发电机的叶片相连。
Description
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，能够根据风速改变叶片攻角。
背景技术
目前，风力发电设备中以水平轴风力发电机为主流，但是，水平轴风力发电机的研究多趋于大中型化，而对微小型风力发电机的研究却很少。对于微小型风力发电机而言，确有其广泛且重要的应用，例如，在野外旅行时可以用于给电子产品充电，或用于大中型风力发电机研发阶段的模型实验，可以提高研发的科学性和实用性，并可以节约研发成本等。
但是，当微小型风力发电机所处的环境风速较低时，或是风速发生较明显的变化时，为了保证较高的风能利用率，则需要叶片能够随时改变其攻角，以使微小型风力发电机发电功率稳定，但是，应用于大中型风力发电机上的液压、电动或电液变攻角系统根本无法应用在微小型风力发电机上，因此，为了满足微小型风力发电机对叶片攻角的调整，亟需一种能够应用于微小型风力发电机上的可变攻角机构。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，具有可变攻角机构的微小型水平轴风力发电机，实现了叶片攻角的调整变化，并能够根据风速随时调整叶片的攻角，能够保证发电功率的稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，包括轮毂、步进电机、丝杠、丝母、导向盘及叶片攻角调整连接构件，所述轮毂的内腔设为导向孔，导向盘位于导向孔内，导向盘与导向孔滑动配合；所述丝母固定安装在导向盘中部，且丝母套装在丝杠上，所述丝杠一端与步进电机的电机轴相连接，步进电机与轮毂固定连接；所述叶片攻角调整连接构件一端连接在导向盘上，叶片攻角调整连接构件另一端与风力发电机的叶片相连。
所述叶片攻角调整连接构件包括支座、摇杆、连杆及转轴，所述支座固定安装于导向盘上，所述摇杆一端铰接在支座上，摇杆另一端与连杆一端相铰接，连杆另一端与转轴一端相固接，转轴另一端通过轮毂上的通孔与风力发电机的叶片相连。
本发明的有益效果：
本发明的微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，是专门为微小型水平轴风力发电机而设计的，其克服了传统大中型风力发电机上变攻角系统无法应用于微小型水平轴风力发电机的弊端，使微小型水平轴风力发电机具有了叶片攻角可调整的能力，当风速发生较明显的变化时，能够随时改变叶片攻角，保证了发电功率的稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构结构示意图；
图2为本发明的叶片攻角调整连接构件立体图；
图中，1—轮毂，2—步进电机，3—丝杠，4—丝母，5—导向盘，6—叶片攻角调整连接构件，7—支座，8—摇杆，9—连杆，10—转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，包括轮毂1、步进电机2、丝杠3、丝母4、导向盘5及叶片攻角调整连接构件6，所述轮毂1的内腔设为导向孔，导向盘5位于导向孔内，导向盘5与导向孔滑动配合；所述丝母4固定安装在导向盘5中部，且丝母4套装在丝杠3上，所述丝杠3一端与步进电机2的电机轴相连接，步进电机2与轮毂1固定连接；所述叶片攻角调整连接构件6一端连接在导向盘5上，叶片攻角调整连接构件6另一端与风力发电机的叶片相连。
所述叶片攻角调整连接构件6包括支座7、摇杆8、连杆9及转轴10，所述支座7固定安装于导向盘5上，所述摇杆8一端铰接在支座7上，摇杆8另一端与连杆9一端相铰接，连杆9另一端与转轴10一端相固接，转轴10另一端通过轮毂1上的通孔与风力发电机的叶片相连。
下面结合附图说明本发明的一次应用过程：
安装有本发明的微小型水平轴风力发电机，在风力发电机运行过程中，当遭遇风速突然变小，为了保证风力发电机的正常发电，需要适当调大叶片的攻角，进而使叶片所受的扭矩变大，保证叶片正常转动进行发电。
实际操作过程为：首先给步进电机2一个控制信号，启动步进电机2，通过步进电机2带动丝杠3正向转动，进而带动丝母4沿丝杠3向前移动，在丝母4带动下使导向盘5沿轮毂1的导向孔向前移动，在导向盘5移动过程中，会带动支座7一起移动，进而带动摇杆8摆动，在摇杆8摆动过程中通过连杆9的传动，最终带动转轴10转动，从而实现叶片攻角的调整，此时步进电机2停止工作，由丝杠3与丝母4的自锁特性可知，叶片攻角不会随着风速改变而发生变化。
反之亦然，当风速突然变大时，则需要适当调小叶片的攻角，只需通过步进电机2带动丝杠3反向转动，即可实现叶片攻角的调整。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (1)
1.一种微小型水平轴风力发电机可变攻角机构，其特征在于：包括轮毂、步进电机、丝杠、丝母、导向盘及叶片攻角调整连接构件，所述轮毂的内腔设为导向孔，导向盘位于导向孔中，导向盘与导向孔滑动配合；所述丝母固定安装在导向盘中部，且丝母套装在丝杠上，所述丝杠一端与步进电机的电机轴相连接，步进电机与轮毂固定连接；所述叶片攻角调整连接构件一端连接在导向盘上，叶片攻角调整连接构件另一端与风力发电机的叶片相连；所述叶片攻角调整连接构件包括支座、摇杆、连杆及转轴，所述支座固定安装于导向盘上，所述摇杆一端铰接在支座上，摇杆另一端与连杆一端相铰接，连杆另一端与转轴一端相固接，转轴另一端通过轮毂上的通孔与风力发电机的叶片相连。
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