CN112886725A - 一种自调节风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发电设备保护技术领域，且公开了一种自调节风力发电装置，包括定环，所述定环外侧固定连接有外壳，外壳中部内壁固定连接有电磁铁一，定环中部内壁活动连接有限速轴，限速轴中部内壁固定连接有线圈，限速轴中部内壁活动连接有转轴，转轴中部开设有活动槽，活动槽中部内壁活动连接有离心块，离心块中部内壁固定连接有导电柱转轴中部内壁开设有卡槽。该自调节风力发电装置，通过转轴带动离心块运动，离心块带动导电柱运动，再通过复位弹簧与活动槽的配合使用，从而达到对风速检测的效果，当外界风速过大时此时转轴转速较快，离心块受到的向心力大于复位弹簧的牵引力使导电柱与静触点接触，从而电磁体被接通。

Description

一种自调节风力发电装置
技术领域
本发明涉及发电设备保护技术领域，具体为一种自调节风力发电装置。
背景技术
风能是一种清洁、安全、再生绿色能源，取之不尽、用之不竭，已逐渐成为世界各国大力开发利用的一种新能源，目前风能的利用主要是通过将旋转叶片通过支架放置在广阔的平原地带，通过叶片旋转将机械能传递用作发电，实现风能转换为电能，传统的风力发动机组在风轮与发电机之间大多数采用齿轮箱来实现控制发电机的转速。
由于自然环境的多变，经常会遇到恶劣的雷雨暴风天气，风力电设备的转速不定，时而较快时而较慢，当叶片处于低速转动时对于齿轮箱运转并无影响，但当设备处于高速转动时，对部分零件造成不可逆损害，甚至造成设备运转不正常，但是由于磨损需要经常更换零件，需要施工人员攀爬到支架顶部对其检修，大大的增加了施工人员的工作难度。
因此，我们提出了一种自调节风力发电装置来解决以上问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自调节风力发电装置，具备操作简单，实时检测并且对设备进行保护的优点，解决了风力电设备的转速不定，当外界风速过大此时造成设备不可逆损坏的问题。
(二)技术方案
为实现上述操作简单，实时检测并且对设备进行保护的目的，本发明提供如下技术方案：一种自调节风力发电装置，包括定环，所述定环外侧固定连接有外壳，外壳中部内壁固定连接有电磁铁一，定环中部内壁活动连接有限速轴，限速轴中部内壁固定连接有线圈，限速轴中部内壁活动连接有转轴，转轴中部开设有活动槽，活动槽中部内壁活动连接有离心块，离心块中部内壁固定连接有导电柱转轴中部内壁开设有卡槽，离心块内侧固定连接有复位弹簧，限速轴中部内壁活动连接有磁致伸缩材料，限速轴中部内壁活动连接有卡块，卡块中部内壁固定连接有电磁体，限速轴外侧固定连接有摩擦片。
优选的，所述定环的中部内壁开设有与限速轴相适配的轴孔且定环内壁粗糙，当限速轴在转轴的作用下转动沿着轴孔转动从而带动摩擦片转动从而与定环内壁摩擦从而降低限速轴的转速。
优选的，所述电磁铁一的尺寸小于定环的尺寸且电磁铁一内侧的磁性磁性相反并且相互平行，电磁铁一在外部设备的作用下通电产生磁性，当限速轴转动的时候带动线圈转动从而切割磁感应线产生电流，当电磁铁一与磁极发生相对运动时，两者之间会产生电磁阻力，阻碍相对运动，从而限速轴受到阻力转速下降。
优选的，所述限速轴中部开设有与卡块相适配的槽且卡块是由高硬度材质制作而成卡块外侧开设有卡齿，卡块在磁致伸缩材料的作用下向外侧转动，从而使得与卡槽卡接从而带动限速轴转动。
优选的，所述线圈为闭合线圈且线圈的数量为三对并均匀分布，由于线圈所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感应电流，或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。
优选的，所述复位弹簧的尺寸小于离心块的尺寸且复位弹簧内侧与活动槽内壁固定连接，复位弹簧主要起到牵引和复位离心块的作用，当转轴转低速事离心块不会向外侧运动，当转轴高速转动时离心块受到的离心力大于复位弹簧的牵引力，沿着活动槽内壁向外侧运动。
优选的，所述离心块的尺寸与活动槽相适配且离心块外侧光滑，离心块在转轴的作用下向外侧运动。
优选的，所述电磁体的尺寸小于卡块的尺寸且电磁体外侧的磁性为N极，当电磁体在导电柱的作用下通电时，此时磁致伸缩材料受到磁场作用，从而发生形变带动卡块向外侧运动。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种自调节风力发电装置，具备以下有益效果：
1、该自调节风力发电装置，通过转轴带动离心块运动，离心块带动导电柱运动，再通过复位弹簧与活动槽的配合使用，从而达到对风速检测的效果，当外界风速过大时此时转轴转速较快，离心块受到的向心力大于复位弹簧的牵引力使导电柱与静触点接触，从而电磁体被接通。
2、该自调节风力发电装置，通过电磁体带动磁致伸缩材料运行，磁致伸缩材料带动卡块运动，再通过限速轴、线圈与电磁铁一的配合使用，从而达到对设备进行超速保护的效果，与卡槽卡接从而实现带动限速轴转动，从而带动线圈转动，由于电磁铁一处于通路状态因此线圈在做切割磁感应运动，闭合线圈与磁极发生切割磁感线的运动时，由于闭合线圈所穿透的磁通量发生变化，从而产生电磁阻尼阻碍转轴运动，从而实现保护的目的。
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部局部放大结构示意图；
图3为本发明图1中B部局部放大结构示意图；
图4为本发离心块运动示意图。
图中：1、定环；2、外壳；3、电磁铁一；4、限速轴；5、线圈；6、转轴；7、复位弹簧；8、离心块；9、活动槽；10、卡槽；11、导电柱；12、磁致伸缩材料；13、电磁体；14、卡块；15、摩擦片。
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1-4，一种自调节风力发电装置，包括定环1，定环1的中部内壁开设有与限速轴4相适配的轴孔且定环1内壁粗糙，当限速轴4在转轴6的作用下转动沿着轴孔转动从而带动摩擦片15转动从而与定环1内壁摩擦从而降低限速轴4的转速，定环1外侧固定连接有外壳2，外壳2中部内壁固定连接有电磁铁一3，电磁铁一3的尺寸小于定环1的尺寸且电磁铁一3内侧的磁性磁性相反并且相互平行，电磁铁一3在外部设备的作用下通电产生磁性，当限速轴4转动的时候带动线圈5转动从而切割磁感应线产生电流，当电磁铁一3与磁极发生相对运动时，两者之间会产生电磁阻力，阻碍相对运动，从而限速轴4受到阻力转速下降，定环1中部内壁活动连接有限速轴4，限速轴4中部开设有与卡块14相适配的槽且卡块14是由高硬度材质制作而成卡块14外侧开设有卡齿；
卡块14在磁致伸缩材料12的作用下向外侧转动，从而使得与卡槽10卡接从而带动限速轴4转动，限速轴4中部内壁固定连接有线圈5，线圈5为闭合线圈且线圈5的数量为三对并均匀分布，由于线圈5所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感应电流，或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动，限速轴4中部内壁活动连接有转轴6，转轴6中部开设有活动槽9，活动槽9中部内壁活动连接有离心块8，离心块8的尺寸与活动槽9相适配且离心块8外侧光滑，离心块8在转轴6的作用下向外侧运动，离心块8中部内壁固定连接有导电柱11转轴6中部内壁开设有卡槽10，离心块8内侧固定连接有复位弹簧7；
复位弹簧7的尺寸小于离心块8的尺寸且复位弹簧7内侧与活动槽9内壁固定连接，复位弹簧7主要起到牵引和复位离心块8的作用，当转轴6转低速事离心块8不会向外侧运动，当转轴6高速转动时离心块8受到的离心力大于复位弹簧7的牵引力，沿着活动槽9内壁向外侧运动，限速轴4中部内壁活动连接有磁致伸缩材料12，限速轴4中部内壁活动连接有卡块14，卡块14中部内壁固定连接有电磁体13，电磁体13的尺寸小于卡块14的尺寸且电磁体13外侧的磁性为N极，当电磁体13在导电柱11的作用下通电时，此时磁致伸缩材料12受到磁场作用，从而发生形变带动卡块14向外侧运动，限速轴4外侧固定连接有摩擦片15。
工作原理：当设备以正常的转速进行转动的时候此时转轴6处于正常运转，离心块8受到的向心力小于复位弹簧7的牵引力，因此不会使导电柱11与静触点接触，从而电磁体13不会被接通，磁致伸缩材料12不会所受到磁场作用产生形变使得卡块14向内侧运动，并与卡槽10卡接，限速轴4不会在转轴6的作用下转动，当外界风速过大时此时转轴6转速较快，离心块8受到的向心力大于复位弹簧7的牵引力；
使导电柱11与静触点接触，从而电磁体13被接通，磁致伸缩材料12受到磁场作用将卡块14与卡槽10卡接从而实现带动限速轴4转动，从而带动线圈5转动，由于电磁铁一3处于通路状态因此线圈5在做切割磁感应运动，闭合线圈5与磁极发生切割磁感线的运动时，由于闭合线圈5所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感应电流，应电涡流也会产生一个电磁场与磁铁的磁场产生电磁阻尼效应，从而实现降低限速轴4的转速，又由于摩擦片15与定环1内壁产生摩擦阻力使得限速轴4多余的机械能转化为热能散发，从而来降低限速轴4的转速。
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 (8)

1.一种自调节风力发电装置，包括定环(1)，其特征在于：所述定环(1)外侧固定连接有外壳(2)，外壳(2)中部内壁固定连接有电磁铁一(3)，定环(1)中部内壁活动连接有限速轴(4)，限速轴(4)中部内壁固定连接有线圈(5)，限速轴(4)中部内壁活动连接有转轴(6)，转轴(6)中部开设有活动槽(9)，活动槽(9)中部内壁活动连接有离心块(8)，离心块(8)中部内壁固定连接有导电柱(11)转轴(6)中部内壁开设有卡槽(10)，离心块(8)内侧固定连接有复位弹簧(7)，限速轴(4)中部内壁活动连接有磁致伸缩材料(12)，限速轴(4)中部内壁活动连接有卡块(14)，卡块(14)中部内壁固定连接有电磁体(13)，限速轴(4)外侧固定连接有摩擦片(15)。
2.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述定环(1)的中部内壁开设有与限速轴(4)相适配的轴孔且定环(1)内壁粗糙。
3.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述电磁铁一(3)的尺寸小于定环(1)的尺寸且电磁铁一(3)内侧的磁性磁性相反并且相互平行。
4.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述限速轴(4)中部开设有与卡块(14)相适配的槽且卡块(14)是由高硬度材质制作而成卡块(14)外侧开设有卡齿。
5.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述线圈(5)为闭合线圈且线圈(5)的数量为三对并均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述复位弹簧(7)的尺寸小于离心块(8)的尺寸且复位弹簧(7)内侧与活动槽(9)内壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述离心块(8)的尺寸与活动槽(9)相适配且离心块(8)外侧光滑。
8.根据权利要求1所述的一种自调节风力发电装置，其特征在于：所述电磁体(13)的尺寸小于卡块(14)的尺寸且电磁体(13)外侧的磁性为N极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113380009A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 吉林大学 一种智能手术室发鞋机

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