CN111058999B - 一种自适应风向的风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自适应风向的风力发电机，包括发电机组、风向标、基座、固定架和风扇叶片为主体；所述固定架顶端设有固定连接的齿轮轴；所述固定架上端套在齿轮轴外圈设置有可转动的转动轴和防护罩；所述防护罩两侧分别设置有发电机组和风扇叶片；所述防护罩下端设有旋转电机和固定在旋转电机前端的螺杆；所述轴承内设有与轴承内圈过盈配合装配的风向标；所述支撑杆前端设有圆弧形转动槽和配合在圆弧形转动槽内滚动的磁性转动轮；所述固定平台上设有圆槽形磁铁和金属凸台；本发明通过磁性转动轮在圆弧形转动槽内的滑动，适应风向短暂时间内的随机性；当风向标与风向一致时，螺杆与齿轮旋转自锁，调节方便，风能利用率高。

Description

一种自适应风向的风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特指一种自适应风向的风力发电机。
背景技术
一般由于能源有限，除既有的火力、水力、核能、太阳能等发电方式，许多能源或资源专家一直寻求藉由更广的途径产生电力；其中风力发电由于取之不尽，且公害性较低，因此更受到注重环保、生态人士所推畅；由于前述的用风力发电主要是通过由风力推动风扇片组，进而驱使发电机单元的机轴部运转片，而带动发电机发单元发电；然而，此种用的技术困难点在于，由于风向和风力经常处于不确定的状态，且传统的风力发电风扇难以旋转正对准风向，所以需要设计一款可以自适应风向的风力发电风扇来提高风能的利用效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种自适应风向的风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自适应风向的风力发电机，包括发电机组、风向标、基座、固定架和风扇叶片为主体；所述固定架通过焊接固定于基座正上方，且固定架顶端设有固定连接的齿轮轴；所述固定架上端套在齿轮轴外圈设置有可转动的转动轴和防护罩；所述防护罩两侧分别设置有发电机组和风扇叶片，且中间设有发电机轴连接在风扇叶片和发电机组上；所述防护罩下端设有旋转电机和固定在旋转电机前端的螺杆，且螺杆与固定架上端的齿轮轴啮合；所述防护罩上端设置有固定平台和盖板，且盖板中间设有轴承；所述轴承内设有与轴承内圈过盈配合装配的风向标，且风向标底端设有半球形磁铁，风向标与轴承的中间设有固定连接的支撑杆；所述支撑杆前端设有圆弧形转动槽和配合在圆弧形转动槽内滚动的磁性转动轮；所述固定平台上设有圆槽形磁铁和金属凸台。
优选的，所述发电机组后端设有后盖与发电机组后端固定连接。
优选的，所述盖板固定连接在固定平台的上端，且盖板上表面与固定平台上表面水平，盖板上安装的风向标垂直于地面。
优选的，所述圆弧形转动槽侧面设有弧形滑动槽，磁性转动轮中心设有固定连接的旋转轴，且旋转轴配合在弧形滑动槽内。
优选的，所述圆槽形磁铁位于半球形磁铁正下方，且圆槽形磁铁和半球形磁铁为异性排斥，减小风向标摩擦，提高风向标灵敏度。
优选的，所述风向标高于风扇叶片高度，减小风扇叶片旋转过程中形成的风流对风向标的影响。
本发明的有益效果是：通过磁性转动轮在圆弧形转动槽内的滑动，让风向标在30°的范围内摆动时转动轴均不会转动，适应风向短暂时间内的随机性；当风向标与风向一致时，螺杆与齿轮旋转自锁，调节方便，风能利用率高。
附图说明
图1为所述的一种自适应风向的风力发电机的立体图。
图2为所述的一种自适应风向的风力发电机去掉后盖和发电机组的立体图。
图3为图2中所述的一种自适应风向的风力发电机A处局部放大示意图。
图4为所述的一种自适应风向的风力发电机去掉后盖、发电机组和盖板的立体图。
图5为图4中所述的一种自适应风向的风力发电机B处局部放大示意图。
图6为所述的一种自适应风向的风力发电机去掉后盖、发电机组和盖板的轴测图。
图7为图6中所述的一种自适应风向的风力发电机C处局部放大示意图。
图中：1、基座，12、固定架，13、齿轮轴；2、转动轴；3、旋转电机，31、螺杆；4、风扇叶片，41、发电机轴；5、发电机组，51、后盖，52、盖板，53、防护罩，54、固定平台；6、风向标，61、半球形磁铁，62、圆槽形磁铁，63、支撑杆；7、轴承；8、磁性转动轮，81、旋转轴；9、圆弧形转动槽，91、弧形滑动槽，92、金属凸台。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-7所示，本发明所述的一种自适应风向的风力发电机，包括发电机组5、风向标6、基座1、固定架12和风扇叶片4为主体；所述固定架12通过焊接固定于基座1正上方，且固定架12顶端设有固定连接的齿轮轴13；所述固定架12上端套在齿轮轴13外圈设置有可转动的转动轴2和防护罩53；所述防护罩53两侧分别设置有发电机组5和风扇叶片4，且中间设有发电机轴41连接在风扇叶片4和发电机组5上；所述防护罩53下端设有旋转电机3和固定在旋转电机3前端的螺杆31，且螺杆31与固定架12上端的齿轮轴13啮合；所述防护罩53上端设置有固定平台54和盖板52，且盖板52中间设有轴承7；所述轴承7内设有与轴承7内圈过盈配合装配的风向标6，且风向标6底端设有半球形磁铁61，风向标6与轴承7的中间设有固定连接的支撑杆63；所述支撑杆63前端设有圆弧形转动槽9和配合在圆弧形转动槽9内滚动的磁性转动轮8；所述固定平台54上设有圆槽形磁铁62和金属凸台92。
使用时，将基座1安装在水平地面上，风向标6转动到刮动的正风向上与风的方向一致，此时风向标6下端圆弧形转动槽9内的磁性转动轮8在圆弧形转动槽9内转动，风向标6下端圆弧形转动槽9内的磁性转动轮8与固定平台54上的金属凸台92吸合；当风向标6左右转动超过15°时，风向标6下端圆弧形转动槽9内的磁性转动轮8与固定平台54上的金属凸台92脱离，然后磁性转动轮8中间固定的旋转轴81在重力作用下滑动到弧形滑动槽91中间最低点，磁性转动轮8运动到圆弧形转动槽9中间，同时防护罩53下端的旋转电机3得电，旋转电机3前端螺杆31在齿轮轴13上啮合转动，此刻转动轴2在固定架12上端转动，当固定平台54上的金属凸台92转动到圆弧形转动槽9下方与磁性转动轮8吸合时，旋转电机3断电，电机前端螺杆31与齿轮轴13自锁，此时风扇叶片4正对刮动的风向，风扇叶片4旋转发电。
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 (6)

1.一种自适应风向的风力发电机，包括发电机组、风向标、基座、固定架和风扇叶片为主体；所述固定架通过焊接固定于基座正上方，且固定架顶端设有固定连接的齿轮轴；所述固定架上端套在齿轮轴外圈设置有可转动的转动轴和防护罩；所述防护罩两侧分别设置有发电机组和风扇叶片，且中间设有发电机轴连接在风扇叶片和发电机组上；所述防护罩下端设有旋转电机和固定在旋转电机前端的螺杆，且螺杆与固定架上端的齿轮轴啮合；所述防护罩上端设置有固定平台和盖板，且盖板中间设有轴承；所述轴承内设有与轴承内圈过盈配合装配的风向标，且风向标底端设有半球形磁铁，风向标与轴承的中间设有固定连接的支撑杆；所述支撑杆前端设有圆弧形转动槽和配合在圆弧形转动槽内滚动的磁性转动轮；所述固定平台上设有圆槽形磁铁和金属凸台。
2.根据权利要求1所述的一种自适应风向的风力发电机，其特征在于：所述发电机组后端设有后盖与发电机组后端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种自适应风向的风力发电机，其特征在于：所述盖板固定连接在固定平台的上端，且盖板上表面与固定平台上表面水平，盖板上安装的风向标垂直于地面。
4.根据权利要求1所述的一种自适应风向的风力发电机，其特征在于：所述圆弧形转动槽侧面设有弧形滑动槽，磁性转动轮中心设有固定连接的旋转轴，且旋转轴配合在弧形滑动槽内。
5.根据权利要求1所述的一种自适应风向的风力发电机，其特征在于：所述圆槽形磁铁位于半球形磁铁正下方，且圆槽形磁铁和半球形磁铁为异性排斥，减小风向标摩擦，提高风向标灵敏度。
6.根据权利要求1所述的一种自适应风向的风力发电机，其特征在于：所述风向标高于风扇叶片高度，减小风扇叶片旋转过程中形成的风流对风向标的影响。
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