CN108979959A - 一种具有限速保护开关的风能发电机 - Google Patents

一种具有限速保护开关的风能发电机 Download PDF

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Abstract

本发明属于风力发电技术领域，尤其是一种具有限速保护开关的风能发电机，针对当风力过大时，叶片转动速度加快，容易导致发电量超过设定值引起电路烧毁问题，现提出以下方案，包括外壳，所述外壳的底端外壁中间焊接有竖直设置的塔架，所述外壳的一侧外壁顶端通过螺丝固定有循环水泵，所述外壳的一侧外壁中间处焊接有水平设置的支撑板。本发明通过设置的风速计可以检测外壳周围的风速，当风速过大超过设定值时，通过控制器的控制，启动液压油缸，使得橡胶垫靠近并和钢圈的外壁接触摩擦，通过摩擦力的作用，降低风轮轴的转动，从而能通过齿轮箱降低发电机轴的转动，限制发电量，避免发电量过大引起电路烧毁，保护性好。

Description

一种具有限速保护开关的风能发电机
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种具有限速保护开关的风能发电机。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能，风是一种没有公害的能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。风力发电机时风力发电的必要设备，但是，现有的风力发电机的保护性能差，当风力过大时，叶片转动速度加快，容易导致发电量超过设定值引起电路烧毁，且发电机和齿轮箱由于轴转动产生热量，导致风力发电机壳体内部温度以及齿轮箱油温度升高，影响使用寿命。
发明内容
基于风能发电机当风力过大时，叶片转动速度加快，容易导致发电量超过设定值引起电路烧毁的技术问题，本发明提出了一种具有限速保护开关的风能发电机。
本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机，包括外壳，所述外壳的底端外壁中间焊接有竖直设置的塔架，所述外壳的一侧外壁顶端通过螺丝固定有循环水泵，所述外壳的一侧外壁中间处焊接有水平设置的支撑板，且支撑板的顶端外壁通过螺栓固定有冷凝器，所述循环水泵的出水端套接有第二连接水管，且第二连接水管远离循环水泵的一端和冷凝器的进口连接，所述外壳的一侧外壁底端通过螺栓固定有蓄水箱，所述冷凝器的出口通过法兰连接有第一连接水管，且第一连接水管远离冷凝器的一端和蓄水箱连接，所述蓄水箱的底部内壁通过螺栓固定有水泵，且水泵的出水端套接有循环水管，所述外壳的顶端外壁一侧通过螺栓固定有风速计，所述外壳的顶端外壁中间处焊接有保护箱，所述保护箱的一侧内壁通过螺栓固定有控制器，所述外壳的底部内壁一侧焊接有底架，所述底架的顶端外壁一侧焊接有第一安装支架，且第一安装支架的顶端通过螺栓固定有发电机。
优选地，所述底架的顶端外壁另一侧焊接有第二安装支架，且第二安装支架的顶端通过螺栓固定有齿轮箱，发电机的输出轴端部通过轴联器连接有发电机轴，且发电机轴远离发电机的一端和齿轮箱内部的齿轮连接，齿轮箱的远离发电机轴的一端设置有风轮轴，且风轮轴的一端和齿轮箱内部的齿轮连接，风轮轴的圆周外壁套接有钢圈，外壳的另一侧外部设置有轮毂，且轮毂外壁卡接有叶片，风轮轴的另一端和轮毂固定连接，外壳的底部内壁另一侧焊接有竖直设置的支撑架，支撑架的顶端焊接有轴承，且轴承套接在风轮轴的外壁。
优选地，所述外壳的一边内壁焊接有竖直设置的侧板，且侧板靠近钢圈的一侧外壁通过螺栓固定有液压油缸，液压油缸的输出轴端部焊接有弧形结构的连接片，且连接片靠近钢圈的内弧面通过螺栓固定有弧形结构的安装板，安装板靠近钢圈的内弧面粘接有橡胶垫，侧板靠近钢圈的一侧外壁底端焊接有倾斜设置的辅助支架，且辅助支架的顶端焊接有水平设置的底板，底板的顶端外壁焊接有套筒，且套筒套在液压油缸的活塞杆外壁。
优选地，所述风速计的信号输出端和控制器的信号输入端连接。
优选地，所述钢圈位于齿轮箱和轴承之间，且钢圈的宽度为二十到三十厘米。
优选地，所述液压油缸、水泵和循环水泵均通过导线连接有开关，且开关通过导线和控制器连接，控制器的型号为DATA-7311。
优选地，所述齿轮箱和发电机的外壁缠绕有热交换水管，且热交换水管的一端和循环水泵的进水端套接,热交换水管的另一端和循环水管的另一端连接。
优选地，所述钢圈和橡胶垫处于同一竖直面。
优选地，所述支撑板和蓄水箱的外壁均涂刷有防锈漆。
优选地，所述外壳和热交换水管的连接处设置有密封圈。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置的风速计可以检测外壳周围的风速，当风速过大超过设定值时，通过控制器的控制，启动液压油缸，使得液压油缸的活塞杆向着钢圈移动，从而使得橡胶垫靠近并和钢圈的外壁接触摩擦，通过摩擦力的作用，降低风轮轴的转动，从而能通过齿轮箱降低发电机轴的转动，限制发电量，避免发电量过大引起电路烧毁，保护性好。
2、当发电机和齿轮箱运行时均会散发热量，通过启动水泵，使得蓄水箱内部的冷水经过循环水管流入到热交换水管的内部，从而将发电机和齿轮箱产生的热量和冷水进行热交换，从而能降低外壳内部的整体温度，且保证发电机和齿轮箱良好稳定运行。
3、通过设置的循环水泵，可以将经过热交换形成的热水通过第二连接水管泵入到冷凝器中进行降温，最后在通过第一连接水管将冷水重新注入到蓄水箱的内部，使得水可以被循环利用，无需额外加水，方便实用。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机的整体剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机的局部侧视结构示意图；
图3为本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机的部分俯视结构示意图；
图4为本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机的轴承和支撑架结构示意图；
图5为本发明提出的一种具有限速保护开关的风能发电机的部分侧视结构示意图。
图中：1塔架、2底架、3循环水管、4第一安装支架、5发电机、6水泵、7蓄水箱、8第一连接水管、9支撑板、10冷凝器、11第二连接水管、12热交换水管、13循环水泵、14外壳、15风速计、16控制器、17保护箱、18风轮轴、19橡胶垫、20安装板、21叶片、22轴承、23轮毂、24支撑架、25钢圈、26齿轮箱、27第二安装支架、28底板、29辅助支架、30侧板、31液压油缸、32套筒、33连接片、34发电机轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种具有限速保护开关的风能发电机，包括外壳14，外壳14的底端外壁中间焊接有竖直设置的塔架1，外壳14的一侧外壁顶端通过螺丝固定有循环水泵13，外壳14的一侧外壁中间处焊接有水平设置的支撑板9，且支撑板9的顶端外壁通过螺栓固定有冷凝器10，循环水泵13的出水端套接有第二连接水管11，且第二连接水管11远离循环水泵13的一端和冷凝器10的进口连接，外壳14的一侧外壁底端通过螺栓固定有蓄水箱7，冷凝器10的出口通过法兰连接有第一连接水管8，且第一连接水管8远离冷凝器10的一端和蓄水箱7连接，蓄水箱7的底部内壁通过螺栓固定有水泵6，且水泵6的出水端套接有循环水管3，外壳14的顶端外壁一侧通过螺栓固定有风速计15，外壳14的顶端外壁中间处焊接有保护箱17，保护箱17的一侧内壁通过螺栓固定有控制器16，外壳14的底部内壁一侧焊接有底架2，底架2的顶端外壁一侧焊接有第一安装支架4，且第一安装支架4的顶端通过螺栓固定有发电机5。
本发明中底架2的顶端外壁另一侧焊接有第二安装支架27，且第二安装支架27的顶端通过螺栓固定有齿轮箱26，发电机5的输出轴端部通过轴联器连接有发电机轴34，且发电机轴34远离发电机5的一端和齿轮箱26内部的齿轮连接，齿轮箱26的远离发电机轴34的一端设置有风轮轴18，且风轮轴18的一端和齿轮箱26内部的齿轮连接，风轮轴18的圆周外壁套接有钢圈25，外壳14的另一侧外部设置有轮毂23，且轮毂23外壁卡接有叶片21，风轮轴18的另一端和轮毂23固定连接，外壳14的底部内壁另一侧焊接有竖直设置的支撑架24，支撑架24的顶端焊接有轴承22，且轴承22套接在风轮轴18的外壁，外壳14的一边内壁焊接有竖直设置的侧板30，且侧板30靠近钢圈25的一侧外壁通过螺栓固定有液压油缸31，液压油缸31的输出轴端部焊接有弧形结构的连接片33，且连接片33靠近钢圈25的内弧面通过螺栓固定有弧形结构的安装板20，安装板20靠近钢圈25的内弧面粘接有橡胶垫19，侧板30靠近钢圈25的一侧外壁底端焊接有倾斜设置的辅助支架29，且辅助支架29的顶端焊接有水平设置的底板28，底板28的顶端外壁焊接有套筒32，且套筒32套在液压油缸31的活塞杆外壁，风速计15的信号输出端和控制器16的信号输入端连接，钢圈25位于齿轮箱26和轴承22之间，且钢圈25的宽度为二十到三十厘米，液压油缸31、水泵6和循环水泵13均通过导线连接有开关，且开关通过导线和控制器16连接，控制器16的型号为DATA-7311，齿轮箱26和发电机5的外壁缠绕有热交换水管12，且热交换水管12的一端和循环水泵13的进水端套接,热交换水管12的另一端和循环水管3的另一端连接，钢圈25和橡胶垫19处于同一竖直面，支撑板9和蓄水箱7的外壁均涂刷有防锈漆，外壳14和热交换水管12的连接处设置有密封圈。
使用时，通过设置的风速计15可以检测外壳14周围的风速，当风速过大超过设定值时，通过控制器16的控制，启动液压油缸31，使得液压油缸31的活塞杆向着钢圈25移动，从而使得橡胶垫19靠近并和钢圈25的外壁接触摩擦，通过摩擦力的作用，降低风轮轴18的转动，从而能通过齿轮箱26降低发电机轴34的转动，限制发电量，当发电机5和齿轮箱26运行时均会散发热量，通过启动水泵6，使得蓄水箱7内部的冷水经过循环水管3流入到热交换水管12的内部，从而将发电机5和齿轮箱26产生的热量和冷水进行热交换，从而能降低外壳14内部的整体温度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有限速保护开关的风能发电机，包括外壳(14)，其特征在于，所述外壳(14)的底端外壁中间焊接有竖直设置的塔架(1)，所述外壳(14)的一侧外壁顶端通过螺丝固定有循环水泵(13)，所述外壳(14)的一侧外壁中间处焊接有水平设置的支撑板(9)，且支撑板(9)的顶端外壁通过螺栓固定有冷凝器(10)，所述循环水泵(13)的出水端套接有第二连接水管(11)，且第二连接水管(11)远离循环水泵(13)的一端和冷凝器(10)的进口连接，所述外壳(14)的一侧外壁底端通过螺栓固定有蓄水箱(7)，所述冷凝器(10)的出口通过法兰连接有第一连接水管(8)，且第一连接水管(8)远离冷凝器(10)的一端和蓄水箱(7)连接，所述蓄水箱(7)的底部内壁通过螺栓固定有水泵(6)，且水泵(6)的出水端套接有循环水管(3)，所述外壳(14)的顶端外壁一侧通过螺栓固定有风速计(15)，所述外壳(14)的顶端外壁中间处焊接有保护箱(17)，所述保护箱(17)的一侧内壁通过螺栓固定有控制器(16)，所述外壳(14)的底部内壁一侧焊接有底架(2)，所述底架(2)的顶端外壁一侧焊接有第一安装支架(4)，且第一安装支架(4)的顶端通过螺栓固定有发电机(5)。
2.根据权利要求1所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述底架(2)的顶端外壁另一侧焊接有第二安装支架(27)，且第二安装支架(27)的顶端通过螺栓固定有齿轮箱(26)，发电机(5)的输出轴端部通过轴联器连接有发电机轴(34)，且发电机轴(34)远离发电机(5)的一端和齿轮箱(26)内部的齿轮连接，齿轮箱(26)的远离发电机轴(34)的一端设置有风轮轴(18)，且风轮轴(18)的一端和齿轮箱(26)内部的齿轮连接，风轮轴(18)的圆周外壁套接有钢圈(25)，外壳(14)的另一侧外部设置有轮毂(23)，且轮毂(23)外壁卡接有叶片(21)，风轮轴(18)的另一端和轮毂(23)固定连接，外壳(14)的底部内壁另一侧焊接有竖直设置的支撑架(24)，支撑架(24)的顶端焊接有轴承(22)，且轴承(22)套接在风轮轴(18)的外壁。
3.根据权利要求1所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述外壳(14)的一边内壁焊接有竖直设置的侧板(30)，且侧板(30)靠近钢圈(25)的一侧外壁通过螺栓固定有液压油缸(31)，液压油缸(31)的输出轴端部焊接有弧形结构的连接片(33)，且连接片(33)靠近钢圈(25)的内弧面通过螺栓固定有弧形结构的安装板(20)，安装板(20)靠近钢圈(25)的内弧面粘接有橡胶垫(19)，侧板(30)靠近钢圈(25)的一侧外壁底端焊接有倾斜设置的辅助支架(29)，且辅助支架(29)的顶端焊接有水平设置的底板(28)，底板(28)的顶端外壁焊接有套筒(32)，且套筒(32)套在液压油缸(31)的活塞杆外壁。
4.根据权利要求2所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述风速计(15)的信号输出端和控制器(16)的信号输入端连接。
5.根据权利要求2所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述钢圈(25)位于齿轮箱(26)和轴承(22)之间，且钢圈(25)的宽度为二十到三十厘米。
6.根据权利要求3所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述液压油缸(31)、水泵(6)和循环水泵(13)均通过导线连接有开关，且开关通过导线和控制器(16)连接，控制器(16)的型号为DATA-7311。
7.根据权利要求2所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述齿轮箱(26)和发电机(5)的外壁缠绕有热交换水管(12)，且热交换水管(12)的一端和循环水泵(13)的进水端套接,热交换水管(12)的另一端和循环水管(3)的另一端连接。
8.根据权利要求2所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述钢圈(25)和橡胶垫(19)处于同一竖直面。
9.根据权利要求1所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述支撑板(9)和蓄水箱(7)的外壁均涂刷有防锈漆。
10.根据权利要求1所述的一种具有限速保护开关的风能发电机，其特征在于，所述外壳(14)和热交换水管(12)的连接处设置有密封圈。
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