CN104882684B - 一种风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机，包括机舱、塔架和风轮，风轮连接在机舱的一侧，机舱的底部活动连接在塔架顶部，还包括等电位连接装置，等电位连接装置的下部固定连接在塔架上，等电位连接装置的上部连接在机舱的内壁上。该风力发电机能够有效疏导电荷，避免其中存在大电流而导致其损坏，确保发电机的正常工作。

Description

一种风力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，具体来说，涉及一种风力发电机。
背景技术
在现有技术中，旋转部件和静态部件之间往往需要传递电流。例如在风力发电机等领域中，往往需要消除多余的电荷。现有技术通常采用碳刷来疏导机舱中多余的电荷。由于碳刷连接属于滑动连接，碳刷和轴的连接不可避免会存在接触不良的情形，且当电流电压稍大时，整个设备不能形成一个等电位体，设备连接不可靠，不能有效的疏导电荷。在风力发电机中，也普遍使用碳刷来疏导电流，同样存在上述问题。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种风力发电机，该风力发电机能够有效疏导电荷，避免其中存在大电流而导致其损坏，确保发电机的正常工作。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种风力发电机，包括机舱、塔架和风轮，风轮连接在机舱的一侧，机舱的底部活动连接在塔架顶部，还包括等电位连接装置，等电位连接装置的下部固定连接在塔架上，静电消除器的上部连接在机舱的内壁上。
作为一种实施例，所述的等电位连接装置包括一端设为开口端的线圈舱体、舱盖、线圈带和内芯，舱盖位于线圈舱体的开口端，舱盖和线圈舱体组成线圈舱；线圈带和内芯位于线圈舱中，内芯固定连接在线圈舱的壁面上，线圈带绕内芯旋转设置，线圈带的一端和线圈舱体固定连接，线圈带的另一端和舱盖固定连接。
作为一种实施例，所述的线圈舱体固定连接在塔架的内壁上，舱盖固定连接在机舱的内壁上，且舱盖和机舱同轴旋转。
作为一种实施例，所述的内芯固定连接在舱盖上。
作为一种实施例，所述的线圈舱体的开口端设有凸台，舱盖位于凸台上。
作为一种实施例，所述的线圈带的最内圈和内芯之间有间隙，线圈带的最外圈贴覆在线圈舱体的内壁上。
作为一种实施例，所述的线圈带由金属制成，线圈带具有导电性。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1.具有连续、稳定的连接功能。传统做法是采用碳刷，碳刷与轴一直保持接触，来传导电流。碳刷与轴之间是滚动连接，这样不可避免的碳刷与轴之间的接触不良，导致电流无法稳定的传输。本发明中，采用线圈带来疏导电流。舱盖跟随机舱旋转时，线圈带产生变形，但始终保持其结构的完整性。线圈带的两端分别连接线圈舱体和舱盖。这样，利用该线圈带导电时，因为线圈带与线圈舱体、舱盖的连接是稳定的，从而确保了电荷的流动是顺畅的，不会发生间断，所以电流疏导是连续且稳定的。
2.可以用于大电流的疏导。例如，雷击往往会产生大电流。碳刷通常难以承受大电流，例如100KA的电流。本发明中，线圈带采用金属制成，线圈带可以将电流从舱盖疏导到线圈舱体。如果线圈舱体和舱盖不具有导电性，那么线圈带可以直接将旋转部件和静态部件上的电流进行疏导。线圈带完全能够承受大电流。本发明将可旋转的机舱中的大电流疏导到静态的塔架中。线圈带疏导的电流大小不受限制，这是碳刷难以实现的。
3.可以实现旋转部件和静态部件的有效连接。本发明中，机舱是可以旋转的，而塔架是固定不动的。舱盖固定连接在机舱上，线圈舱体固定连接在塔架上。舱盖随旋转部件旋转，线圈舱体静止不动。舱盖随旋转部件旋转，线圈舱体静止不动。这样，通过等电位连接装置实现旋转部件和静态部件的有效连接，可以有效的将旋转部件中的者电流传递到静态部件中。
4.结构简单紧凑、连接可靠、工作稳定。与现有的通过碳刷连接相比，本发明的结构简单，连接可靠，工作稳定。本发明中的等电位连接装置包括线圈舱体、舱盖、线圈带和内芯。线圈带的两端连接在线圈舱体和舱盖上，例如可以通过焊接，连接可靠。整个装置在工作过程中，舱盖、线圈舱体和线圈带相当于一个整体，来疏导电流。整个装置工作具有极强的稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中等电位连接装置的结构示意图。
图3是本发明中等电位连接装置的侧视图。
图4是本发明中等电位连接装置的立体图。
图5是本发明中等电位连接装置中舱盖和内芯的结构示意图。
图中有：机舱1、塔架2、风轮3、等电位连接装置4、线圈舱体401、舱盖402、线圈带403、内芯404。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本发明的一种风力发电机，包括机舱1、塔架2和风轮3，风轮3连接在机舱1的一侧，机舱1的底部活动连接在塔架2顶部，其特征在于，还包括等电位连接装置4，等电位连接装置4的下部固定连接在塔架2上，等电位连接装置4的上部连接在机舱1的内壁上。
本发明中，机舱1、塔架2和风轮3均为现有技术。塔架2固定连接在地面上。机舱1和塔架2均为金属制成。机舱1的下部通过回转轮盘连接在塔架2上。机舱1可以绕塔架2的轴线旋转。本发明在现有结构的风力发电机上安装了等电位连接装置4。等电位连接装置4的下部固定连接在塔架2上，等电位连接装置4的上部连接在机舱1的内壁上。当机舱1旋转时，等电位连接装置4的上部也随之旋转，但是等电位连接装置4的下部始终固定不动。等电位连接装置4将机舱1上存在的多余电荷疏导到塔架2中，再传入地面。利用等电位连接装置4对机舱1上存在的多余电荷进行有效疏导，避免其损坏。
作为一种实施例，如图2至图5所示，等电位连接装置4包括一端设为开口端的线圈舱体401、舱盖402、线圈带403和内芯404，舱盖402位于线圈舱体401的开口端，舱盖402和线圈舱体401组成线圈舱；线圈带403和内芯404位于线圈舱中，内芯404固定连接在线圈舱的壁面上，线圈带403绕内芯404旋转设置，线圈带403的一端和线圈舱体401固定连接，线圈带403的另一端和舱盖402固定连接。线圈舱体401固定连接在塔架2的内壁上，舱盖402固定连接在机舱1的内壁上，且舱盖402和机舱1同轴旋转。线圈舱体401可以通过第一导电件固定连接在塔架2的内壁上，舱盖402可以通过第二导电件固定连接在机舱1的内壁上。
上述结构的等电位连接装置4，可以实现旋转部件上的电流向静态部件传输。旋转部件是指工作时处于旋转状态的部件。静态部件是指处于静止状态的部件。等电位连接装置4将旋转状态的部件和静态的部件进行有效的连接，从而实现电流的传输。具体来说，将舱盖402固定在旋转部件上，旋转部件带动舱盖402旋转，而线圈舱体401与塔架2固定连接，线圈舱体401位置不发生变化。这样，机舱1上存在的多余电荷，通过线圈带403流向塔架2。舱盖402旋转，带动线圈带403旋转，使得线圈带403绕内芯404收拢。作为一种优选，线圈带403具有一定的张力，其能够在旋转的线圈舱体401或舱盖402的带动下，绕内芯404收拢。当外力消除时，线圈带403能够自动恢复至原始位置。这样，线圈带403不易自身发生缠绕。
线圈舱体401和舱盖402的设置，可以依据实际情况而定。当安装本发明的等电位连接装置4时，旋转部件中有部件可以充当线圈舱体401或舱盖402时，那么本发明的装置可以省去线圈舱体401或舱盖402。如果静态部件中有部件可以充当线圈舱体401或舱盖402时，那么本发明的装置同样可以省去线圈舱体401或舱盖402。本发明的装置中，线圈带403旋转的圈数由线圈带403的长度来决定。
作为一种实施例，所述的内芯404固定连接在舱盖402上。将内芯404设置在舱盖402上，一方面方便制造，另一方面舱盖402在旋转过程中比较稳定。
作为一种实施例，线圈舱体401和舱盖402之间通过线圈带403连接，线圈舱体401和舱盖402之间并没有直接的连接关系。舱盖402和线圈舱体401应保持合适的位置，使得线圈带403发生收缩或张开变形时，不受舱盖402和线圈舱体401的摩擦干扰。为了达到该目的，所述的线圈舱体401的开口端设有凸台，舱盖402位于凸台上。这样，舱盖402受到线圈带403的拉力向线圈舱体401中移动时，受到凸台的限位，不会对线圈带403的缠绕产生干涉。
作为一种实施例，线圈带403的内端与舱盖402连接，线圈带403的外端与线圈舱体401连接；或者线圈带403的内端与线圈舱体401连接，线圈带403的外端与舱盖402连接。线圈带403的两端连接舱盖402和线圈舱体401，具体连接方式依照实际需求而定。
作为一种实施例，所述的线圈带403的最内圈和内芯404之间有间隙，线圈带403的最外圈贴覆在线圈舱体401的内壁上。为了提高空间给线圈带403缠绕，所述的线圈带403的最内圈和内芯404之间有间隙，否则外界的旋转部件无法转动。
线圈带403的结构或者材料可以根据实际情况选择。线圈带403优选由金属制成，线圈带403具有导电性。例如：铁、铜等。优选铜质材料。这是因为铜的导电性能佳。在该连接转换装置的工作过程中，电流并不是在舱盖402和线圈舱体401之间实现流动，而是在舱盖402、线圈带403和线圈舱体401之间流动。舱盖402和线圈舱体401之间发生相对转动，可能会发生接触不良。而本发明中线圈带403两端分别与舱盖402和线圈舱体401连接。这样，电流相当于在一根导线中流动，不会发生接触不良，影响电流疏导的情形。
机舱1上存在的电荷，通过舱盖402传输到线圈带403中，再通过线圈舱体401传输到塔架2上，从而完成机舱2上电荷的疏导。舱盖402会跟随机舱1旋转。舱盖402的旋转会带动线圈带403转动。线圈舱体401是固定不动的。这样实现了旋转部件上的电荷向静态部件疏导。同时，线圈带403与舱盖402和线圈舱体401的连接是稳固的，从而确保了电流的流动是顺畅的，不会发生间断。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种风力发电机，包括机舱(1)、塔架(2)和风轮(3)，风轮(3)连接在机舱(1)的一侧，机舱(1)的底部活动连接在塔架(2)顶部，其特征在于，还包括等电位连接装置(4)，等电位连接装置(4)的下部固定连接在塔架(2)上，等电位连接装置(4)的上部连接在机舱(1)的内壁上；
所述的等电位连接装置(4)包括一端设为开口端的线圈舱体(401)、舱盖(402)、线圈带(403)和内芯(404)，舱盖(402)位于线圈舱体(401)的开口端，舱盖(402)和线圈舱体(401)组成线圈舱；线圈带(403)和内芯(404)位于线圈舱中，内芯(404)固定连接在线圈舱的壁面上，线圈带(403)绕内芯(404)旋转设置，线圈带(403)的一端和线圈舱体(401)固定连接，线圈带(403)的另一端和舱盖(402)固定连接；使用时，机舱(1)上的电荷通过舱盖(402)、线圈带(403)、线圈舱体(401)传输到塔架(2)上。
2.按照权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述的线圈舱体(401)固定连接在塔架(2)的内壁上，舱盖(402)固定连接在机舱(1)的内壁上，且舱盖(402)和机舱(1)同轴旋转。
3.按照权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述的内芯(404)固定连接在舱盖(402)上。
4.按照权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述的线圈舱体(401)的开口端设有凸台，舱盖(402)位于凸台上。
5.按照权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述的线圈带(403)的最内圈和内芯(404)之间有间隙，线圈带(403)的最外圈贴覆在线圈舱体(401)的内壁上。
6.按照权利要求1至5中任何一项所述的风力发电机，其特征在于，所述的线圈带(403)由金属制成，线圈带(403)具有导电性。
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