CN116146427A - 一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统 - Google Patents

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董知非
崔鸣伦
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Abstract

本发明公开了一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，包括发电机舱，所述发电机舱内腔左侧安装有辅助调速组件，所述发电机舱内腔中部安装有辅助散热组件，所述发电机舱内腔右部安装有固定组件，所述固定组件上安装有发电机本体，所述发电机本体的主轴通过轴承依次贯穿固定组件、辅助散热组件、辅助调速组件。通过飞轮扇叶发电机本体主轴转动，发电机本体主轴带动转轴、一号齿轮转动，啮合的一号齿轮在转动带动转动杆、二号齿轮转动，二号齿轮带动三号齿轮转动，三号齿轮同时带动发电机本体主轴转动，使得当扇叶在转动的时候增加部分传动，避免出现飞轮扇叶转速过快导致发电机本体过热的问题，更大程度上避免出现故障的情况。

Description

一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
专利CN202122868180.3所阐述的风力发电机，包括塔架，所述塔架的顶部固定连接有箱体，所述箱体内腔的左侧固定连接有定子，所述定子的内腔转动连接有转子。本实用新型通过设置散热槽、第一防尘网、过滤箱、进气槽、第二防尘网、灰尘过滤网、抽气管、抽气泵、出气管、环形管、固定机构、吹风罩、第一轴承、转轴、第二轴承和安装架相互配合，达到了对风力发电机散热效果好的优点，使风力发电机在长期使用时，能够有效的对风力发电机内部进行吹风散热，避免了风力发电机内部容易产生高温造成风力发电机内部元件出现烧坏的问题，防止风力发电机内部元件出现烧坏，延长了风力发电机的使用寿命，能够满足使用者的使用需求。
但是该装置在使用时，通过对风力发电机进行散热，从而保持风力发电机的使用寿命，但是如果当外部的风力较大，带动飞轮扇叶旋转速度过快的时候，带动风力发电机主轴转动速度加快，会导致风力发电机运转速度提升，从而内部的结构加速运动导致过热，热量在内部无法得到释放会导致风力发电机容易出现故障。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，具备安全防护避免过热、同时能够快速地散热、拆装的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，包括发电机舱，所述发电机舱内腔左侧安装有辅助调速组件，所述发电机舱内腔中部安装有辅助散热组件，所述发电机舱内腔右部安装有固定组件，所述固定组件上安装有发电机本体，所述发电机本体的主轴通过轴承依次贯穿固定组件、辅助散热组件、辅助调速组件；
所述辅助调速组件包括安装箱，所述安装箱与发电机舱内壁固定连接，所述安装箱内腔通过转轴转动连接有两个一号齿轮且上下对称布置，两个一号齿轮相啮合，所述发电机舱内顶壁固定连接有辅助板，所述安装箱右壁转动连接有转动杆，所述转动杆通过轴承贯穿辅助板固定连接有二号齿轮，所述发电机本体的主轴与通过轴承贯穿安装箱与对应的转轴固定连接，所述发电机本体的主轴对应的二号齿轮的位置固定连接有三号齿轮。
优选的，所述转动杆左端通过轴承贯穿安装箱与对应的转轴固定连接，所述二号齿轮和三号齿轮相啮合。
优选的，所述辅助散热组件包括容纳箱，所述容纳箱与发电机舱内壁固定连接，所述容纳箱内腔顶壁和底壁均转动连接有连杆，所述容纳箱内壁顶部和底部均固定连接有稳定板，所述连杆相邻的一端均通过轴承贯穿稳定板固定连接有一号锥齿轮。
优选的，所述发电机本体的主轴通过轴承贯穿容纳箱且对应的一号锥齿轮的位置固定连接有二号锥齿轮，所述二号锥齿轮均与一号锥齿轮啮合，所述连杆外壁均固定连接有三号锥齿轮。
优选的，所述容纳箱右壁均转动连接有承接杆，所述承接杆右端固定连接有散热风扇，所述承接杆左端通过轴承贯穿容纳箱固定连接有四号锥齿轮，所述四号锥齿轮均与对应的三号锥齿轮啮合。
优选的，所述固定组件包括敞口收集箱，所述敞口收集箱底壁与发电机舱内底壁固定连接，所述敞口收集箱内壁底部固定连接有限位板，所述敞口收集箱内壁且位于限位板上部转动连接有四向螺杆，所述四向螺杆上均匀螺接贯穿有与四个滑块，四个滑块底壁均与限位板顶壁贴合。
优选的，相邻的两个滑块顶壁均固定连接有L型限位块，位于左侧的L型限位块外壁与发电机本体外壁贴合，位于右侧的L型限位块相邻的一侧卡接有蓄电池，所述敞口收集箱右壁固定连接有电机，所述电机的动力轴通过轴承贯穿敞口收集箱与四向螺杆固定连接。
优选的，所述发电机舱左壁通过安装座转动连接有飞轮扇叶，所述发电机舱底壁固定连接有支撑杆，所述支撑杆底端固定连接有支撑板，所述支撑板底壁固定连接有钢筋预埋件，所述发电机本体主轴通过轴承贯穿发电机舱与安装座固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过飞轮扇叶发电机本体主轴转动，发电机本体主轴带动转轴、一号齿轮转动，啮合的一号齿轮在转动带动转动杆、二号齿轮转动，二号齿轮带动三号齿轮转动，三号齿轮同时带动发电机本体主轴转动，使得当扇叶在转动的时候增加部分传动，避免出现飞轮扇叶转速过快导致发电机本体过热的问题，更大程度上避免出现故障的情况。
2、通过发电机本体主轴带动二号锥齿轮、一号锥齿轮转动，带动连杆、三号锥齿轮、四号锥齿轮转动从而带动对应的承接杆、散热风扇进行转动，通过发电机本体在工作的时候，飞轮扇叶在转动的同时能够带动辅助散热组件对内部的装置进行散热，保障正常的工作运行。
3、通过电机带动四向螺杆转动，四向螺杆带动相邻的两个滑块远离沿着限位板移动，带动两个滑块相互远离的时候带动L型限位块对发电机本体和蓄电池进行脱离使得，在后期对内部的装置进行检查的时候更加具有便利性，容易操作不需要过于繁琐的设定。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部结构主视图；
图3为本发明的辅助调速组件结构立体图；
图4为本发明的固定组结构立体图；
图5为本发明的辅助散热组件右视图；
图6为本发明的辅助散热组件左视图。
图中：1、发电机舱；2、辅助调速组件；21、安装箱；22、辅助板；23、二号齿轮；24、三号齿轮；25、转动杆；26、转轴；27、一号齿轮；3、固定组件；31、敞口收集箱；32、电机；33、L型限位块；34、滑块；35、四向螺杆；36、限位板；37、蓄电池；4、辅助散热组件；41、容纳箱；42、二号锥齿轮；43、连杆；44、三号锥齿轮；45、四号锥齿轮；46、散热风扇；47、一号锥齿轮；48、稳定板；49、承接杆；5、飞轮扇叶；6、支撑杆；7、支撑板；8、发电机本体。
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。
实施例一：
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，包括发电机舱1，发电机舱1内腔左侧安装有辅助调速组件2，发电机舱1内腔中部安装有辅助散热组件4，发电机舱1内腔右部安装有固定组件3，固定组件3上安装有发电机本体8，发电机本体8的主轴通过轴承依次贯穿固定组件3、辅助散热组件4、辅助调速组件2；
辅助调速组件2包括安装箱21，安装箱21与发电机舱1内壁固定连接，安装箱21内腔通过转轴26转动连接有两个一号齿轮27且上下对称布置，两个一号齿轮27相啮合，发电机舱1内顶壁固定连接有辅助板22，安装箱21右壁转动连接有转动杆25，转动杆25通过轴承贯穿辅助板22固定连接有二号齿轮23，发电机本体8的主轴与通过轴承贯穿安装箱21与对应的转轴26固定连接，发电机本体8的主轴对应的二号齿轮23的位置固定连接有三号齿轮24。
本实施方案中，飞轮扇叶5通过安装座带动发电机本体8主轴转动，发电机本体8主轴带动转轴26转动并且带动一号齿轮27，啮合的一号齿轮27在转动同时带动转动杆25、二号齿轮23转动，二号齿轮23在转动的同时带动三号齿轮24转动，三号齿轮24同时带动发电机本体8主轴转动，保持发电机本体8主轴转动的稳定，增加一部分的传动避免发电机本体8主轴转动过快的情况，同时在后期推广的过程中造价不高，结构不复杂通过各个装置之间的配合使用，有利于对发电机本体8的保护作用。
实施例二：
请参阅图1-6，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：转动杆25左端通过轴承贯穿安装箱21与对应的转轴26固定连接，二号齿轮23和三号齿轮24相啮合，辅助散热组件4包括容纳箱41，容纳箱41与发电机舱1内壁固定连接，容纳箱41内腔顶壁和底壁均转动连接有连杆43，容纳箱41内壁顶部和底部均固定连接有稳定板48，连杆43相邻的一端均通过轴承贯穿稳定板48固定连接有一号锥齿轮47，发电机本体8的主轴通过轴承贯穿容纳箱41且对应的一号锥齿轮47的位置固定连接有二号锥齿轮42，二号锥齿轮42均与一号锥齿轮47啮合，连杆43外壁均固定连接有三号锥齿轮44，容纳箱41右壁均转动连接有承接杆49，承接杆49右端固定连接有散热风扇46，承接杆49左端通过轴承贯穿容纳箱41固定连接有四号锥齿轮45，四号锥齿轮45均与对应的三号锥齿轮44啮合。
本实施例中，发电机本体8主轴带动二号锥齿轮42、一号锥齿轮47转动，从而连杆43、三号锥齿轮44、四号锥齿轮45转动，从而带动对应的承接杆49转动，承接杆49带动散热风扇46转动，散热风扇46对发电机本体8和蓄电池37进行散热的作用，使得当飞轮扇叶5在外部风力的作用下经过各个装置之间的配合传动，带动散热风扇46对内部的发电机本体8和蓄电池37进行散热，能够更好地节约能源，通过风力的作用带动进行散热。
实施例三：
请参阅图1-6，在实施例一和实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：固定组件3包括敞口收集箱31，敞口收集箱31底壁与发电机舱1内底壁固定连接，敞口收集箱31内壁底部固定连接有限位板36，敞口收集箱31内壁且位于限位板36上部转动连接有四向螺杆35，四向螺杆35上均匀螺接贯穿有与四个滑块34，四个滑块34底壁均与限位板36顶壁贴合，相邻的两个滑块34顶壁均固定连接有L型限位块33，位于左侧的L型限位块33外壁与发电机本体8外壁贴合，位于右侧的L型限位块33相邻的一侧卡接有蓄电池37，敞口收集箱31右壁固定连接有电机32，电机32的动力轴通过轴承贯穿敞口收集箱31与四向螺杆35固定连接，发电机舱1左壁通过安装座转动连接有飞轮扇叶5，发电机舱1底壁固定连接有支撑杆6，支撑杆6底端固定连接有支撑板7，支撑板7底壁固定连接有钢筋预埋件，发电机本体8主轴通过轴承贯穿发电机舱1与安装座固定连接。
本实施例中，对发电机本体8进行检查的时候，电机32带动四向螺杆35转动，四向螺杆35带动相邻的两个滑块34进行相互远离，沿着限位板36，移动，带动两个滑块34相互远离的时候带动L型限位块33对发电机本体8和蓄电池37进行分离，在后期维修或者更换的时候更加方便，不需要有过多的操作，就能够完成拆卸安装的作用。
本发明的工作原理及使用流程：工作时，首先当外部的风带动飞轮扇叶5转动的时候，飞轮扇叶5通过安装座带动发电机本体8主轴转动，发电机本体8主轴带动转轴26转动并且带动一号齿轮27，啮合的一号齿轮27在转动同时带动转动杆25、二号齿轮23转动，二号齿轮23在转动的同时带动三号齿轮24转动，三号齿轮24同时带动发电机本体8主轴转动，保持发电机本体8主轴转动的稳定，并且发电机本体8主轴在转动的同时带动二号锥齿轮42转动，同时啮合的一号锥齿轮47被同时带动进行转动，从而带动连杆43转动，并且在转动的同时三号锥齿轮44、四号锥齿轮45转动从而带动对应的承接杆49转动，承接杆49同时带动散热风扇46进行转动，散热风扇46对发电机本体8和蓄电池37进行散热的作用，后期需要对发电机本体8进行检查的时候，可以通过启动电机32带动四向螺杆35转动，四向螺杆35带动相邻的两个滑块34进行相互远离，并且沿着限位板36，移动，同时带动两个滑块34相互远离的时候带动L型限位块33对发电机本体8和蓄电池37进行分离。
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)

1.一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，包括发电机舱(1)，其特征在于：所述发电机舱(1)内腔左侧安装有辅助调速组件(2)，所述发电机舱(1)内腔中部安装有辅助散热组件(4)，所述发电机舱(1)内腔右部安装有固定组件(3)，所述固定组件(3)上安装有发电机本体(8)，所述发电机本体(8)的主轴通过轴承依次贯穿固定组件(3)、辅助散热组件(4)、辅助调速组件(2)；
所述辅助调速组件(2)包括安装箱(21)，所述安装箱(21)与发电机舱(1)内壁固定连接，所述安装箱(21)内腔通过转轴(26)转动连接有两个一号齿轮(27)且上下对称布置，两个一号齿轮(27)相啮合，所述发电机舱(1)内顶壁固定连接有辅助板(22)，所述安装箱(21)右壁转动连接有转动杆(25)，所述转动杆(25)通过轴承贯穿辅助板(22)固定连接有二号齿轮(23)，所述发电机本体(8)的主轴与通过轴承贯穿安装箱(21)与对应的转轴(26)固定连接，所述发电机本体(8)的主轴对应的二号齿轮(23)的位置固定连接有三号齿轮(24)。
2.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述转动杆(25)左端通过轴承贯穿安装箱(21)与对应的转轴(26)固定连接，所述二号齿轮(23)和三号齿轮(24)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述辅助散热组件(4)包括容纳箱(41)，所述容纳箱(41)与发电机舱(1)内壁固定连接，所述容纳箱(41)内腔顶壁和底壁均转动连接有连杆(43)，所述容纳箱(41)内壁顶部和底部均固定连接有稳定板(48)，所述连杆(43)相邻的一端均通过轴承贯穿稳定板(48)固定连接有一号锥齿轮(47)。
4.根据权利要求3所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述发电机本体(8)的主轴通过轴承贯穿容纳箱(41)且对应的一号锥齿轮(47)的位置固定连接有二号锥齿轮(42)，所述二号锥齿轮(42)均与一号锥齿轮(47)啮合，所述连杆(43)外壁均固定连接有三号锥齿轮(44)。
5.根据权利要求3所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述容纳箱(41)右壁均转动连接有承接杆(49)，所述承接杆(49)右端固定连接有散热风扇(46)，所述承接杆(49)左端通过轴承贯穿容纳箱(41)固定连接有四号锥齿轮(45)，所述四号锥齿轮(45)均与对应的三号锥齿轮(44)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述固定组件(3)包括敞口收集箱(31)，所述敞口收集箱(31)底壁与发电机舱(1)内底壁固定连接，所述敞口收集箱(31)内壁底部固定连接有限位板(36)，所述敞口收集箱(31)内壁且位于限位板(36)上部转动连接有四向螺杆(35)，所述四向螺杆(35)上均匀螺接贯穿有与四个滑块(34)，四个滑块(34)底壁均与限位板(36)顶壁贴合。
7.根据权利要求6所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：相邻的两个滑块(34)顶壁均固定连接有L型限位块(33)，位于左侧的L型限位块(33)外壁与发电机本体(8)外壁贴合，位于右侧的L型限位块(33)相邻的一侧卡接有蓄电池(37)，所述敞口收集箱(31)右壁固定连接有电机(32)，所述电机(32)的动力轴通过轴承贯穿敞口收集箱(31)与四向螺杆(35)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，其特征在于：所述发电机舱(1)左壁通过安装座转动连接有飞轮扇叶(5)，所述发电机舱(1)底壁固定连接有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)底端固定连接有支撑板(7)，所述支撑板(7)底壁固定连接有钢筋预埋件，所述发电机本体(8)主轴通过轴承贯穿发电机舱(1)与安装座固定连接。
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