CN111441912B - 一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电技术领域，且公开了一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，包括塔架，所述塔架的内部开设有空腔，空腔的底部固定连接有电机，台风等强对流天气来临时，控制电机运行使其输出轴顶部固定连接的螺杆旋转，螺杆旋转带动其外壁螺纹连接的螺母运动，因为螺母的内部插接有插杆，所以螺母在螺杆的带动下只能够水平上升，螺母水平上升通过连接杆和竖杆带动第一磁圈水平上升，第一磁圈水平上升逐渐靠近第二磁圈，因为第一磁圈的磁性与第二磁圈的磁性相同，所述第一磁圈与第二磁圈相互排斥，此时第二磁圈会受到向上的推力，而转盘在向上的推力的作用下转速会显著降低，防止发生过载。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机。
背景技术
风力发电机能够将风能转化为电能，是一种环保无污染的、可再生的新能源技术，按照发电机类型一般可分为异步型、同步型、水平轴和垂直轴四种，其中垂直轴风力发电机由于效率高、无噪音和维护简单的优点而被广泛使用，为我国的生产建设贡献了巨大的电量，但是，在实际使用中我们发现，传统的垂直轴风力发电机仍然存在有一定的不足之处，比如：
1、台风等强对流天气来临时，垂直轴风力发电机的叶片受到强大的风力快速转动，再经过发电柜内行星加速齿轮的加速，这种总输出功率是十分巨大的，远远超过了发电柜的最大功率，非常容易发生过载，电路也会受到损伤。
2、有些垂直轴风力发电机的发电柜内部设置有减速装置，但是把减速装置设置在发电柜内部一来设计非常复杂，容易发生故障，二来占用空间也比较大，增大了发电柜的体积。
基于此，我们提出了一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，希冀解决现有的技术难题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，具备具有过载保护功能的优点，解决了垂直轴风力发电机在强大风力下容易过载的问题。
(二)技术方案
为实现上述具有过载保护功能的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，包括塔架，所述塔架的内部开设有空腔，所述空腔的内底壁固定连接有底板，所述底板的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴顶部固定连接有螺杆，所述螺杆的顶部活动连接有轴承，所述轴承固定连接在顶板的底部，所述螺杆的外壁螺纹连接有螺母，所述螺母的内部插接有插杆，所述螺母的底部活动连接有限位板，所述螺母的外壁固定连接有连接杆，所述连接杆的外壁活动连接有活动槽，所述连接杆的顶部固定连接有竖杆，所述竖杆的顶部固定连接有第一磁圈，所述顶板的顶部固定连接有发电柜，所述发电柜的顶部设置有风轮轴，所述风轮轴的外壁固定连接有转盘，所述转盘的底部固定连接有第二磁圈，所述转盘的外壁固定连接有叶杆，所述叶杆的顶端固定连接有叶片。
优选的，所述插杆固定连接在轴承与限位板之间，通过插杆限制螺母的运动，使其在螺杆的带动下只能水平上升或者下降。
优选的，所述限位板的位于活动槽的下方，限制螺母的运动，防止螺母向下运动过多脱离螺杆。
优选的，所述第一磁圈与第二磁圈的磁性相反，同性磁极相互排斥，在磁力的作用下能够显著降低转盘的转速。
优选的，所述转盘和叶杆均设置有两组，能够稳定的固定住叶片的位置，使整体结构更加的稳定可靠。
优选的，所述螺母的外壁开设有与插杆相匹配的插槽，使螺母的运动更加的稳定。
优选的，所述活动槽开设在塔架的外壁上，连接杆有着充足的活动空间，不会被阻挡住运动路径。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，具备以下有益效果：
1、该具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，台风等强对流天气来临时，控制电机运行使其输出轴顶部固定连接的螺杆旋转，螺杆旋转带动其外壁螺纹连接的螺母运动，因为螺母的内部插接有插杆，所以螺母在螺杆的带动下只能够水平上升，螺母水平上升通过连接杆和竖杆带动第一磁圈水平上升，对叶片进行减速，通过电机、螺杆、螺母、插杆、连接杆、竖杆、第一磁圈和叶片之间的配合使用，从而达到了具有过载保护功能的效果。
2、该具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，第一磁圈水平上升逐渐靠近第二磁圈，因为第一磁圈的磁性与第二磁圈的磁性相同，所述第一磁圈与第二磁圈相互排斥，此时第二磁圈会受到向上的推力，而转盘在向上的推力的作用下转速显著降低，防止发生过载，通过第一磁圈、第二磁圈和转盘之间的配合使用，从而达到了具有过载保护功能的效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A部分放大示意图。
图中：1-塔架、2-空腔、3-底板、4-电机、5-螺杆、6-轴承、7-螺母、8-插杆、9-限位板、10-连接杆、11-活动槽、12-竖杆、13-顶板、14-发电柜、15-第一磁圈、16-风轮轴、17-转盘、18-第二磁圈、19-叶杆、20-叶片。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，包括塔架1，塔架1的内部开设有空腔2，空腔2的内底壁固定连接有底板3，底板3的顶部固定连接有电机4，电机4可选为贝格达品牌57BG76型号电机4，电机4的输出轴顶部固定连接有螺杆5，螺杆5的顶部活动连接有轴承6，轴承6固定连接在顶板13的底部，螺杆5的外壁螺纹连接有螺母7，螺母7的外壁开设有与插杆8相匹配的插槽，使螺母7的运动更加的稳定，螺母7的内部插接有插杆8，插杆8固定连接在轴承6与限位板9之间，通过插杆8限制螺母7的运动，使其在螺杆5的带动下只能水平上升或者下降，螺母7的底部活动连接有限位板9，限位板9的位于活动槽11的下方，防止螺母7向下运动过多脱离螺杆5，螺母7的外壁固定连接有连接杆10，连接杆10的外壁活动连接有活动槽11，活动槽11开设在塔架1的外壁上，连接杆10有着充足的活动空间，不会被阻挡住运动路径，连接杆10的顶部固定连接有竖杆12，竖杆12的顶部固定连接有第一磁圈15，顶板13的顶部固定连接有发电柜14，发电柜14的顶部设置有风轮轴16，风轮轴16的外壁固定连接有转盘17，转盘17的底部固定连接有第二磁圈18，第一磁圈15与第二磁圈18的磁性相同，同性磁极相互排斥，在磁力的作用下能够显著降低转盘17的转速，转盘17的外壁固定连接有叶杆19，转盘17和叶杆19均设置有两组，能够稳定的固定住叶片20的位置，使整体结构更加的稳定可靠，叶杆19的顶端固定连接有叶片20。
工作原理:台风等强对流天气来临时，控制电机4运行使其输出轴顶部固定连接的螺杆5旋转，螺杆5旋转带动其外壁螺纹连接的螺母7运动，因为螺母7的内部插接有插杆8，所以螺母7在螺杆5的带动下只能够水平上升，螺母7水平上升通过连接杆10和竖杆12带动第一磁圈15水平上升，第一磁圈15水平上升逐渐靠近第二磁圈18，因为第一磁圈15的磁性与第二磁圈18的磁性相同，所述第一磁圈15与第二磁圈18相互排斥，此时第二磁圈18会受到向上的推力，而转盘17在向上的推力的作用下转速会显著降低，防止发生过载。
综上所述，该具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，台风等强对流天气来临时，控制电机4运行使其输出轴顶部固定连接的螺杆5旋转，螺杆5旋转带动其外壁螺纹连接的螺母7运动，因为螺母7的内部插接有插杆8，所以螺母7在螺杆5的带动下只能够水平上升，螺母7水平上升通过连接杆10和竖杆12带动第一磁圈15水平上升，对叶片20进行减速，通过电机4、螺杆5、螺母7、插杆8、连接杆10、竖杆12、第一磁圈15和叶片20之间的配合使用，从而达到了具有过载保护功能的效果；第一磁圈15水平上升逐渐靠近第二磁圈18，因为第一磁圈15的磁性与第二磁圈18的磁性相同，所述第一磁圈15与第二磁圈18相互排斥，此时第二磁圈18会受到向上的推力，而转盘17在向上的推力的作用下转速显著降低，防止发生过载，通过第一磁圈15、第二磁圈18和转盘17之间的配合使用，从而达到了具有过载保护功能的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种具有过载保护功能的垂直轴风力发电机，包括塔架(1)，其特征在于：所述塔架(1)的内部开设有空腔(2)，所述空腔(2)的内底壁固定连接有底板(3)，所述底板(3)的顶部固定连接有电机(4)，所述电机(4)的输出轴顶部固定连接有螺杆(5)，所述螺杆(5)的顶部活动连接有轴承(6)，所述轴承(6)固定连接在顶板(13)的底部，所述螺杆(5)的外壁螺纹连接有螺母(7)，所述螺母(7)的内部插接有插杆(8)，所述螺母(7)的底部活动连接有限位板(9)，所述螺母(7)的外壁固定连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)的外壁活动连接有活动槽(11)，所述连接杆(10)的顶部固定连接有竖杆(12)，所述竖杆(12)的顶部固定连接有第一磁圈(15)，所述顶板(13)的顶部固定连接有发电柜(14)，所述发电柜(14)的顶部设置有风轮轴(16)，所述风轮轴(16)的外壁固定连接有转盘(17)，所述转盘(17)的底部固定连接有第二磁圈(18)，所述转盘(17)的外壁固定连接有叶杆(19)，所述叶杆(19)的顶端固定连接有叶片(20)；
所述插杆(8)固定连接在轴承(6)与限位板(9)之间；
所述限位板(9)的位于活动槽(11)的下方；
所述第一磁圈(15)与第二磁圈(18)的磁性相同；
所述转盘(17)和叶杆(19)均设置有两组；
所述螺母(7)的外壁开设有与插杆(8)相匹配的插槽；
所述活动槽(11)开设在塔架(1)的外壁上；
台风等强对流天气来临时，控制电机(4)运行使其输出轴顶部固定连接的螺杆(5)旋转，螺杆(5)旋转带动其外壁螺纹连接的螺母(7)运动，螺母(7)的内部插接有插杆(8)，螺母(7)在螺杆(5)的带动下只能够水平上升，螺母(7)水平上升通过连接杆(10)和竖杆(12)带动第一磁圈(15)水平上升，第一磁圈(15)水平上升逐渐靠近第二磁圈(18)，所述第一磁圈(15)与第二磁圈(18)相互排斥，此时第二磁圈(18)会受到向上的推力，而转盘(17)在向上的推力的作用下转速会显著降低，防止发生过载。
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