CN106762428A - 一种风力发电设备 - Google Patents

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卜树坡
章雯
赵展
程磊
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Abstract

本发明公开了一种风力发电设备，包括底座、支撑杆、风道、壳体、引风机构、风轮、发电机、风向传感器、速度传感器和微处理器芯片；支撑杆设于支撑杆与壳体间；风道设于壳体和引风机构间；壳体的进风口设有由第二驱动机构驱动的挡板；引风机构包括2个相对设置的引风板，引风板的一端均与风道的侧壁铰接，另一端均通过折叠杆相连；风轮包括一个旋转轴和风叶，旋转轴的一端与发电机的输入轴相连；风向传感器的输出端与微处理器芯片相连，速度传感器的输出端也与微处理器芯片相连；微处理器芯片的输出端分别与第一驱动机构和第二驱动机构相连。本发明其能够自动根据风向、风力大小来及时调整整个风力发电装置的结构和位置，从而保证了风力发电装置不会因为转速过快而被损坏。

Description

一种风力发电设备
技术领域
本发明属于发电机技术领域，具体涉及一种风力发电设备。
背景技术
随着科学技术的不断发展和人们对生活水平的要求越来越高，人类对于电能的需求量越来越大，传统的电能都是通过煤炭来发电，由于存在燃烧不充分的问题，这种方式对环境造成的影响很大，因此，清洁能源成为目前各国争相开发的能源，各类利用自然清洁能源进行发电的装置也越来越多，常见的有太阳能发电装置、风力发电装置等。风力发电的原理是：首先将风能转换为机械能，再由机械能转化为电能。现有的风力发电设备由于无法根据风向、风力的大小来及时调整整个风力发电设备的结构或者位置，在风向变化、风速不断变化下，转速难以得到控制，导致转速过快使得整个设备损坏。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种风力发电设备，其能够自动根据风向、风力大小来及时调整整个风力发电装置的结构和位置，从而保证了风力发电装置不会因为转速过快而被损坏。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种风力发电设备，包括底座、支撑杆、风道、壳体、引风机构、风轮、发电机、风向传感器、速度传感器和微处理器芯片；所述支撑杆的底端通过轴承转动安装在底座上，支撑杆的顶端与壳体相连，支撑杆由第一驱动机构驱动可在底座上做绕轴转动；所述风道为中空长方体结构，其一端与壳体的进风口相连，另一端与引风机构的出口相连；所述壳体的进风口设有由第二驱动机构驱动的挡板，挡板的横截面积大于进风口的横截面积；所述引风机构包括2个相对设置的引风板，引风板的一端均与风道的侧壁铰接，另一端均通过折叠杆相连；所述风轮安装在壳体内部，其包括一个旋转轴和若干个沿着旋转轴四周均布的风叶，风叶的其中一端均与旋转轴相连，旋转轴的一端与发电机的输入轴相连；所述风向传感器安装在壳体的顶部，其输出端与微处理器芯片相连，所述速度传感器与风轮上的旋转轴相连，其输出端也与微处理器芯片相连；微处理器芯片的输出端分别与第一驱动机构和第二驱动机构相连。
作为本发明的进一步改进，所述引风板与风道的侧壁之间的夹角范围均为：75°-180度。
作为本发明的进一步改进，所述壳体的进风口处的挡板的横截面为矩形。
作为本发明的进一步改进，所述折叠杆包括第一杆和第二杆，第一杆与第二杆之间通过销轴相连。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动机构、第二驱动机构均为电机。
作为本发明的进一步改进，所述壳体的进风口处设有滑槽，挡板通过滑块安装在滑槽内。
本发明的有益效果：
本发明的一种风力发电设备，其结构简单，能够自动根据风向、风力大小来及时调整整个风力发电装置的结构和位置，从而保证了风力发电装置不会因为转速过快而被损坏。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为本发明一种实施例的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1-2所示，一种风力发电设备，包括底座1、支撑杆2、风道3、壳体4、引风机构5、风轮6、发电机7、风向传感器8、速度传感器9和微处理器芯片10；所述支撑杆2的底端通过轴承转动安装在底座1上，支撑杆2的顶端与壳体4相连，支撑杆2由第一驱动机构11驱动可在底座1上做绕轴转动；所述风道3为中空长方体结构，其一端与壳体4的进风口相连，另一端与引风机构5的出口相连；所述壳体4的进风口设有由第二驱动机构12驱动的挡板（图中未示出），挡板的横截面积大于壳体进风口的横截面积，所述挡板用于控制风道3的进风面积，从而控制吹到风轮6上风叶的风力大小；所述引风机构5包括2个相对设置的引风板，引风板的一端均与风道3的侧壁铰接，另一端均通过折叠杆11相连，这种设计方式便于根据实际情况来手动调整引风板之间的结构形状，从而控制引入风道3的风的大小；所述风轮6安装在壳体4内部，其包括一个旋转轴和若干个沿着旋转轴四周均布的风叶，风叶的其中一端均与旋转轴相连，旋转轴的一端与发电机7的输入轴相连；所述风向传感器8安装在壳体4的顶部，其输出端与微处理器芯片10相连，所述速度传感器9与风轮6上的旋转轴相连，其输出端也与微处理器芯片10相连；微处理器芯片10的输出端分别与第一驱动机构和第二驱动机构相连。
风向传感器8实时检测风向，并输出信号给微处理器芯片10，微处理器芯片10发出控制信号给第一驱动机构，由第一驱动机构驱动支撑杆2转动，从而带动引风机构5转到风向最大的位置，实现获得最大的风能。
速度传感器9不断检测风轮6的转速，当转速超出设定阈值的时候，利用第二驱动机构驱动挡板运动，从而改变风道3的进风口的截面尺寸，从而减小风力，降低风轮6的转速，或者利用第一驱动机构驱动转轴转动，带动引风机构5转动，降低引风机构5的进风口在最大风速面上的面积，从而降低风轮6的转速，最终实现保护了风力发电装置不会因为转速过快而被损坏
在本发明的一种优选实施例中，所述引风板与风道3的侧壁之间的夹角范围均为：75°-180度，两个引风板的其中一端可以相互接触，从而阻挡风进入风道3。
在本发明的一种优选实施例中，所述壳体4的进风口处的挡板的横截面为矩形。
在本发明的一种优选实施例中，所述折叠杆11包括第一杆和第二杆，第一杆与第二杆之间通过销轴相连，结构简单，成本低。
在本发明的一种优选实施例中，所述第一驱动机构11、第二驱动机构12均为电机。
在本发明的一种优选实施例中，为了便于第二驱动机构推动挡板，所述壳体4的进风口处设有滑槽（图中未示出），挡板通过滑块安装在滑槽内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种风力发电设备，其特征在于：包括底座、支撑杆、风道、壳体、引风机构、风轮、发电机、风向传感器、速度传感器和微处理器芯片；所述支撑杆的底端通过轴承转动安装在底座上，支撑杆的顶端与壳体相连，支撑杆由第一驱动机构驱动可在底座上做绕轴转动；所述风道为中空长方体结构，其一端与壳体的进风口相连，另一端与引风机构的出口相连；所述壳体的进风口设有由第二驱动机构驱动的挡板，挡板的横截面积大于进风口的横截面积；所述引风机构包括2个相对设置的引风板，引风板的一端均与风道的侧壁铰接，另一端均通过折叠杆相连；所述风轮安装在壳体内部，其包括一个旋转轴和若干个沿着旋转轴四周均布的风叶，风叶的其中一端均与旋转轴相连，旋转轴的一端与发电机的输入轴相连；所述风向传感器安装在壳体的顶部，其输出端与微处理器芯片相连，所述速度传感器与风轮上的旋转轴相连，其输出端也与微处理器芯片相连；微处理器芯片的输出端分别与第一驱动机构和第二驱动机构相连。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电设备，其特征在于：所述引风板与风道的侧壁之间的夹角范围均为：75°-180度。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电设备，其特征在于：所述壳体的进风口处的挡板的横截面为矩形。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电设备，其特征在于：所述折叠杆包括第一杆和第二杆，第一杆与第二杆之间通过销轴相连。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电设备，其特征在于：所述第一驱动机构、第二驱动机构均为电机。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电设备，其特征在于：所述壳体的进风口处设有滑槽，挡板通过滑块安装在滑槽内。
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CN204061059U (zh) * 2014-08-15 2014-12-31 内蒙古民族大学 一种风力发电机遮挡式整流罩
CN204783461U (zh) * 2015-04-16 2015-11-18 天津梓君能源科技发展有限公司 一种微风发电机组
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