CN113090466A - 一种压电功能偏航式风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力设备，更具体的说是一种压电功能偏航式风力发电机，解决了风力发电其偏航动作仍采用由风力发电机产生的电能供给能量，过程中有一定的能量损耗，利用率低的问题，偏航传动装置安装固定在立柱安装罩上，风力发电减速装置安装固定在立柱安装罩上，压电供能装置安装固定在立柱安装罩上，通过立柱安装罩安装其他的装置，偏航传动装置提供偏航动能并调整扇叶朝向，风力发电减速装置实现风能催动扇叶转动并通过加速装置提高发电效率,压电供能装置将扇叶转动产生的动能及噪声产生的振动通过压电效应产生电能供给偏航传动装置，实现提高供能效率，减少风力发电电能损耗功能。

Description

一种压电功能偏航式风力发电机
技术领域
本发明涉及一种电力设备，更具体的说是一种压电功能偏航式风力发电机。
背景技术
随着科技的发展时代的进步，越来越多的高端设备被引入到我们的生活和工作当中，在电力行业中，风力发电因其能量来源于自然界中的风能，且污染远小于火力发电，又无水利发电需要高低地势差的问题，但其偏航动作仍采用由风力发电机产生的电能供给能量，过程中有一定的能量损耗，利用率低，因此发明了一种压电供能偏航式风力发电机。
发明内容
本发明涉及一种电力设备，更具体的说是一种压电功能偏航式风力发电机，通过立柱安装罩安装其他的装置，偏航传动装置提供偏航动能并调整扇叶朝向，风力发电减速装置实现风能催动扇叶转动并通过加速装置提高发电效率,压电供能装置将扇叶转动产生的动能及噪声产生的振动通过压电效应产生电能供给偏航传动装置，实现提高供能效率，减少风力发电电能损耗功能。
为解决上述技术问题，一种压电功能偏航式风力发电机，包括立柱安装罩、偏航传动装置、风力发电减速装置、压电供能装置，通过立柱安装罩安装其他的装置，偏航传动装置提供偏航动能并调整扇叶朝向，风力发电减速装置实现风能催动扇叶转动并通过加速装置提高发电效率,压电供能装置将扇叶转动产生的动能及噪声产生的振动通过压电效应产生电能供给偏航传动装置，实现提高供能效率，减少风力发电电能损耗功能，其特征在于：偏航传动装置安装固定在立柱安装罩上，风力发电减速装置安装固定在立柱安装罩上，压电供能装置安装固定在立柱安装罩上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述的立柱安装罩包括立柱、偏航罩、传动箱罩，偏航罩通过轴承转动安装在立柱上，传动箱罩通过轴承转动安装在立柱上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述的偏航传动装置包括滑道轴承法兰、偏航电机安装架、偏航伺服电机、偏航座、立柱轴承瓦、滚珠，滑道轴承法兰安装固定在立柱内部，偏航电机安装架滑动安装在滑道轴承法兰上，偏航伺服电机安装固定在偏航电机安装架上，偏航座通过轴承转动安装在滑道轴承法兰上，立柱轴承瓦安装固定在立柱上，滚珠滚动安装在立柱轴承瓦上，滚珠滚动安装在偏航座上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述的风力发电减速装置包括抗阻力转头、扇叶、扇叶偏转机构、主轴、发电机安装座、发电机、联轴器、主轴轴承座、齿圈安装圈、加速齿圈、加速行星边齿轮、加速行星轮架、加速中心齿、加速轴，扇叶偏转机构安装固定在主轴上，抗阻力转头安装固定在扇叶偏转机构上，扇叶转动安装在扇叶偏转机构上，主轴通过轴承转动安装在偏航罩上，发电机安装座安装固定在偏航罩上，发电机安装固定在发电机安装座上，联轴器安装固定在发电机上，主轴轴承座安装固定在偏航罩上，齿圈安装圈安装固定在主轴上，加速齿圈安装固定在齿圈安装圈上，加速行星边齿轮和加速齿圈啮合，加速行星轮架按住那个固定在加速行星边齿轮上，加速中心齿和加速行星边齿轮啮合，加速轴安装固定在加速中心齿上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述的压电供能装置包括风力风向计叶片、风力计底座、传感器、储能电池、压电行星齿轮架、压电中心轮、压电行星边轮、压电凸轮、压电边轮、赫姆霍兹共鸣器、输电线、柔性压电复介振膜，风力风向计底座安装固定在偏航罩上，风力风向计叶片通过轴承转动安装在风力风向计底座上，传感器安装固定在偏航罩上，传感器通过信号线与风力计底座相连，储能电池安装固定在偏航罩上，储能电池通过输电线与传感器相连，压电行星齿轮架通过轴承转动安装在加速轴上，压电中心轮安装固定在加速轴上，压电行星边轮和压电中心轮啮合，压电凸轮安装固定在压电行星边轮上，压电边轮安装固定在偏航罩内部，赫姆霍兹共鸣器安装固定在偏航罩上，输电线将赫姆霍兹共鸣器和储能电池连接在一起,柔性压电复介振膜安装固定在赫姆霍兹共鸣器内部。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述偏航传动装置中滚珠有若干个。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述风力发电减速装置中扇叶、加速行星边齿轮均有三个。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种压电功能偏航式风力发电机所述压电供能装置中压电行星边轮、压电凸轮均有三个，赫姆霍兹共鸣器、柔性压电复介振膜均有若干个。
本发明一种压电功能偏航式风力发电机有益效果为：
本发明涉及一种电力设备，更具体的说是一种压电功能偏航式风力发电机，实现了通过立柱安装罩安装其他的装置，偏航传动装置提供偏航动能并调整扇叶朝向，风力发电减速装置实现风能催动扇叶转动并通过加速装置提高发电效率,压电供能装置将扇叶转动产生的动能及噪声产生的振动通过压电效应产生电能供给偏航传动装置，实现提高供能效率，减少风力发电电能损耗功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的整体结构示意图一。
图2为本发明的整体结构示意图二。
图3为本发明的立柱安装罩结构示意图。
图4为本发明的偏航传动装置结构示意图。
图5为本发明的风力发电减速装置结构示意图。
图6为本发明的压电供能装结构示意图一。
图7为本发明的压电供能装结构示意图二。
图8为本发明的压电供能装结构示意图三。
图中：立柱安装罩1；立柱1-1；偏航罩1-2；传动箱罩1-3；偏航传动装置2；滑道轴承法兰2-1；偏航电机安装架2-2；偏航伺服电机2-3；偏航座2-4；立柱轴承瓦2-5；滚珠2-6；风力发电减速装置3；抗阻力转头3-1；扇叶3-2；扇叶偏转机构3-3；主轴3-4；发电机安装座3-5；发电机3-6；联轴器3-7；主轴轴承座3-8；齿圈安装圈3-9；加速齿圈3-10；加速行星边齿轮3-11；加速行星轮架3-12；加速中心齿3-13；加速轴3-14；压电供能装置4；风力风向计叶片4-1；风力计底座4-2；传感器4-3；储能电池4-4；压电行星齿轮架4-5；压电中心轮4-6；压电行星边轮4-7；压电凸轮4-8；压电边轮4-9；赫姆霍兹共鸣器4-10；输电线4-11；柔性压电复介振膜4-12。
具体实施方式
具体实施方式一：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8为解决上述技术问题，一种压电功能偏航式风力发电机，包括立柱安装罩1、偏航传动装置2、风力发电减速装置3、压电供能装置4，通过立柱安装罩1安装其他的装置，偏航传动装置2提供偏航动能并调整扇叶朝向，风力发电减速装置3实现风能催动扇叶转动并通过加速装置提高发电效率,压电供能装置4将扇叶转动产生的动能及噪声产生的振动通过压电效应产生电能供给偏航传动装置，2实现提高供能效率，减少风力发电电能损耗功能，其特征在于：偏航传动装置2安装固定在立柱安装罩1上，风力发电减速装置3安装固定在立柱安装罩1上，压电供能装置4安装固定在立柱安装罩1上。
具体实施方式二：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的立柱安装罩1包括立柱1-1、偏航罩1-2、传动箱罩1-3，偏航罩1-2通过轴承转动安装在立柱1-1上，传动箱罩1-3通过轴承转动安装在立柱1-1上。
具体实施方式三：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的偏航传动装置2包括滑道轴承法兰2-1、偏航电机安装架2-2、偏航伺服电机2-3、偏航座2-4、立柱轴承瓦2-5、滚珠2-6，传感器4-3输送信号给偏航伺服电机2-3，偏航伺服电机2-3上的齿轮沿着立柱轴承瓦2-5上的齿圈与偏航座2-4上的齿轮啮合，带动偏航座2-4转动，使得偏航罩1-2方向改变，促使风能利用率最大，滑道轴承法兰2-1安装固定在立柱1-1内部，偏航电机安装架2-2滑动安装在滑道轴承法兰2-1上，偏航伺服电机2-3安装固定在偏航电机安装架2-2上，偏航座2-4通过轴承转动安装在滑道轴承法兰2-1上，立柱轴承瓦2-5安装固定在立柱1-1上，滚珠2-6滚动安装在立柱轴承瓦2-5上，滚珠2-6滚动安装在偏航座2-4上。
具体实施方式四：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的风力发电减速装置3包括抗阻力转头3-1、扇叶3-2、扇叶偏转机构3-3、主轴3-4、发电机安装座3-5、发电机3-6、联轴器3-7、主轴轴承座3-8、齿圈安装圈3-9、加速齿圈3-10、加速行星边齿轮3-11、加速行星轮架3-12、加速中心齿3-13、加速轴3-14，由自然风能吹动扇叶3-2，扇叶偏转机构3-3控制扇叶方向以达到能源利用最大化，带主轴动3-4转动，与主轴3-4相连接的齿圈安装圈3-9也随之转动，齿圈安装圈3-9内圈安装有加速齿圈3-10，加速齿圈3-10与加速行星边齿轮3-11啮合，加速行星边齿轮3-11又与加速中心齿3-13啮合，其原理反向利于行星机构，对加速轴3-14进行加速，联轴器3-7将加速轴3-14与发电机3-6进行连接，发电机3-6内线圈切割磁感线运动产生电能输送给电站，完成风力发电，扇叶偏转机构3-3安装固定在主轴3-4上，抗阻力转头3-1安装固定在扇叶偏转机构3-3上，扇叶3-2转动安装在扇叶偏转机构3-3上，主轴3-4通过轴承转动安装在偏航罩1-2上，发电机安装座3-5安装固定在偏航罩1-2上，发电机3-6安装固定在发电机安装座3-5上，联轴器3-7安装固定在发电机3-6上，主轴轴承座3-8安装固定在偏航罩1-2上，齿圈安装圈3-9安装固定在主轴3-4上，加速齿圈3-10安装固定在齿圈安装圈3-9上，加速行星边齿轮3-11和加速齿圈3-10啮合，加速行星轮架3-12按住那个固定在加速行星边齿轮3-11上，加速中心齿3-13和加速行星边齿轮3-11啮合，加速轴3-14安装固定在加速中心齿3-13上。
具体实施方式五：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的压电供能装置4包括风力风向计叶片4-1、风力计底座4-2、传感器4-3、储能电池4-4、压电行星齿轮架4-5、压电中心轮4-6、压电行星边轮4-7、压电凸轮4-8、压电边轮4-9、赫姆霍兹共鸣器4-10、输电线4-11、柔性压电复介振膜4-12，其偏航动作由风力风向计叶片4-1被风吹动，根据风力与风向不同，传输信号给传感器4-3，另设置压电中心轮4-6与加速轴3-14用键连接，压电中心轮4-6与压电行星边轮4-7啮合带动压电凸轮4-8转动，压电凸轮4-8上的凸点会间歇试压在压电边轮4-9上，压电边轮4-9会因其材料特性产生电能输送至储能电池4-4当中供给传感器4-3及偏航伺服电机2-3使用，赫姆霍兹共鸣器4-10前端设有开口，其内部为空腔，可对声音的振动进行集中并输送至赫姆霍兹共鸣器4-10后端，利用整个设备在风力供能时产生的噪声所形成的振动，对赫姆霍兹共鸣器4-10后端的柔性压电复介振膜4-12进行压电效应，并且也通过输电线4-11将电能输送至储能电池4-4当中供给传感器4-3及偏航伺服电机2-3使用，提高能量利用率，风力风向计底座4-2安装固定在偏航罩1-2上，风力风向计叶片4-1通过轴承转动安装在风力风向计底座4-2上，传感器4-3安装固定在偏航罩1-2上，传感器4-3通过信号线与风力计底座4-2相连，储能电池4-4安装固定在偏航罩1-2上，储能电池4-4通过输电线4-11与传感器4-3相连，压电行星齿轮架4-5通过轴承转动安装在加速轴3-14上，压电中心轮4-6安装固定在加速轴3-14上，压电行星边轮4-7和压电中心轮4-6啮合，压电凸轮4-8安装固定在压电行星边轮4-7上，压电边轮4-9安装固定在偏航罩1-2内部，赫姆霍兹共鸣器4-10安装固定在偏航罩1-2上，输电线4-11将赫姆霍兹共鸣器4-10和储能电池4-4连接在一起,柔性压电复介振膜4-12安装固定在赫姆霍兹共鸣器4-10内部。
具体实施方式六：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述偏航传动装置2中滚珠2-6有若干个。
具体实施方式七：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述风力发电减速装置3中扇叶3-2、加速行星边齿轮3-11均有三个。
具体实施方式八：
下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述压电供能装置4中压电行星边轮4-7、压电凸轮4-8均有三个，赫姆霍兹共鸣器4-10、柔性压电复介振膜4-12均有若干个。
本发明的工作原理是：
一种压电功能偏航式风力发电机的工作原理是，在使用前先检查好装置间的连接情况是否符合要求，将立柱1-1设置在相应地带，由自然风能吹动扇叶3-2，扇叶偏转机构3-3控制扇叶方向以达到能源利用最大化，带主轴动3-4转动，与主轴3-4相连接的齿圈安装圈3-9也随之转动，齿圈安装圈3-9内圈安装有加速齿圈3-10，加速齿圈3-10与加速行星边齿轮3-11啮合，加速行星边齿轮3-11又与加速中心齿3-13啮合，其原理反向利于行星机构，对加速轴3-14进行加速，联轴器3-7将加速轴3-14与发电机3-6进行连接，发电机3-6内线圈切割磁感线运动产生电能输送给电站，完成风力发电，其偏航动作由风力风向计叶片4-1被风吹动，根据风力与风向不同，传输信号给传感器4-3，传感器4-3输送信号给偏航伺服电机2-3，偏航伺服电机2-3上的齿轮沿着立柱轴承瓦2-5上的齿圈与偏航座2-4上的齿轮啮合，带动偏航座2-4转动，使得偏航罩1-2方向改变，促使风能利用率最大，另设置压电中心轮4-6与加速轴3-14用键连接，压电中心轮4-6与压电行星边轮4-7啮合带动压电凸轮4-8转动，压电凸轮4-8上的凸点会间歇试压在压电边轮4-9上，压电边轮4-9会因其材料特性产生电能输送至储能电池4-4当中供给传感器4-3及偏航伺服电机2-3使用，赫姆霍兹共鸣器4-10前端设有开口，其内部为空腔，可对声音的振动进行集中并输送至赫姆霍兹共鸣器4-10后端，利用整个设备在风力供能时产生的噪声所形成的振动，对赫姆霍兹共鸣器4-10后端的柔性压电复介振膜4-12进行压电效应，并且也通过输电线4-11将电能输送至储能电池4-4当中供给传感器4-3及偏航伺服电机2-3使用，提高能量利用率。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种压电供能偏航式风力发电机，包括立柱安装罩(1)、偏航传动装置(2)、风力发电减速装置(3)、压电供能装置(4)，其特征在于：偏航传动装置(2)安装固定在立柱安装罩(1)上，风力发电减速装置(3)安装固定在立柱安装罩(1)上，压电供能装置(4)安装固定在立柱安装罩(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述的立柱安装罩(1)包括立柱(1-1)、偏航罩(1-2)、传动箱罩(1-3)，偏航罩(1-2)通过轴承转动安装在立柱(1-1)上，传动箱罩(1-3)通过轴承转动安装在立柱(1-1)上。
3.根据权利要求1所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述的偏航传动装置(2)包括滑道轴承法兰(2-1)、偏航电机安装架(2-2)、偏航伺服电机(2-3)、偏航座(2-4)、立柱轴承瓦(2-5)、滚珠(2-6)，滑道轴承法兰(2-1)安装固定在立柱(1-1)内部，偏航电机安装架(2-2)滑动安装在滑道轴承法兰(2-1)上，偏航伺服电机(2-3)安装固定在偏航电机安装架(2-2)上，偏航座(2-4)通过轴承转动安装在滑道轴承法兰(2-1)上，立柱轴承瓦(2-5)安装固定在立柱(1-1)上，滚珠(2-6)滚动安装在立柱轴承瓦(2-5)上，滚珠(2-6)滚动安装在偏航座(2-4)上。
4.根据权利要求1所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述的风力发电减速装置(3)包括抗阻力转头(3-1)、扇叶(3-2)、扇叶偏转机构(3-3)、主轴(3-4)、发电机安装座(3-5)、发电机(3-6)、联轴器(3-7)、主轴轴承座(3-8)、齿圈安装圈(3-9)、加速齿圈(3-10)、加速行星边齿轮(3-11)、加速行星轮架(3-12)、加速中心齿(3-13)、加速轴(3-14)，扇叶偏转机构(3-3)安装固定在主轴(3-4)上，抗阻力转头(3-1)安装固定在扇叶偏转机构(3-3)上，扇叶(3-2)转动安装在扇叶偏转机构(3-3)上，主轴(3-4)通过轴承转动安装在偏航罩(1-2)上，发电机安装座(3-5)安装固定在偏航罩(1-2)上，发电机(3-6)安装固定在发电机安装座(3-5)上，联轴器(3-7)安装固定在发电机(3-6)上，主轴轴承座(3-8)安装固定在偏航罩(1-2)上，齿圈安装圈(3-9)安装固定在主轴(3-4)上，加速齿圈(3-10)安装固定在齿圈安装圈(3-9)上，加速行星边齿轮(3-11)和加速齿圈(3-10)啮合，加速行星轮架(3-12)按住那个固定在加速行星边齿轮(3-11)上，加速中心齿(3-13)和加速行星边齿轮(3-11)啮合，加速轴(3-14)安装固定在加速中心齿(3-13)上。
5.根据权利要求1所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述的压电供能装置(4)包括风力风向计叶片(4-1)、风力计底座(4-2)、传感器(4-3)、储能电池(4-4)、压电行星齿轮架(4-5)、压电中心轮(4-6)、压电行星边轮(4-7)、压电凸轮(4-8)、压电边轮(4-9)、赫姆霍兹共鸣器(4-10)、输电线(4-11)、柔性压电复介振膜(4-12)，风力风向计底座(4-2)安装固定在偏航罩(1-2)上，风力风向计叶片(4-1)通过轴承转动安装在风力风向计底座(4-2)上，传感器(4-3)安装固定在偏航罩(1-2)上，传感器(4-3)通过信号线与风力计底座(4-2)相连，储能电池(4-4)安装固定在偏航罩(1-2)上，储能电池(4-4)通过输电线(4-11)与传感器(4-3)相连，压电行星齿轮架(4-5)通过轴承转动安装在加速轴(3-14)上，压电中心轮(4-6)安装固定在加速轴(3-14)上，压电行星边轮(4-7)和压电中心轮(4-6)啮合，压电凸轮(4-8)安装固定在压电行星边轮(4-7)上，压电边轮(4-9)安装固定在偏航罩(1-2)内部，赫姆霍兹共鸣器(4-10)安装固定在偏航罩(1-2)上，输电线(4-11)将赫姆霍兹共鸣器(4-10)和储能电池(4-4)连接在一起,柔性压电复介振膜(4-12)安装固定在赫姆霍兹共鸣器(4-10)内部。
6.根据权利要求3所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述偏航传动装置(2)中滚珠(2-6)有若干个。
根据权利要求4所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述风力发电减速装置(3)中扇叶(3-2)、加速行星边齿轮(3-11)均有三个。
7.根据权利要求5所述的一种压电供能偏航式风力发电机，其特征在于：所述压电供能装置(4)中压电行星边轮(4-7)、压电凸轮(4-8)均有三个，赫姆霍兹共鸣器(4-10)、柔性压电复介振膜(4-12)均有若干个。
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