CN117365823A - 一种多功能智慧风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能智慧风力发电机，属于风力发电技术领域，包括筒体装置，筒体装置上设置有大叶片装置和小叶片装置，小叶片装置和大叶片装置用于发电，筒体装置上设置有风向装置，风向装置用于调节叶片的方向。本发明设置的小叶片装置使得该风力发电机在风力较小的情况下也能带动大叶片转动，从而进行发电，提高了风力发电机的发电效率，适用性大大提高；大叶片装置的大叶片在风力较大时开始转动，此时发电效率提高，且大叶片的转动不会影响小叶片的转动；风向装置使得大叶片和小叶片能够随着风向进行自动改变，使得叶片始终迎着风力的方向，提高发电效率，且通过碗叶能够进行辅助发电。

Description

一种多功能智慧风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种多功能智慧风力发电机。
背景技术
风力发电机作为最环保的发电方式，从发电效率上远高于太阳能发电，且占用垂直空间较多，占用水平面积较少，且具有一定的观赏性，在偏僻荒凉的山区以及海边和海上等处得以广泛应用。常规风力发电机方向固定，只有在同一方向的风才能够得到最佳发电效果，且在风力较小时无法进行发电。
公告号为CN113048020A的中国发明专利公开了风力发电机，该现有技术将风机机舱安装在塔筒的上端，通过在风机机舱内安装发电机实现发电，安装水冷套件来进行散热，并调节阻尼，优化发电效率。但是该现有技术无法在风力较小的情况下进行发电，同时也无法进行风向的调整。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多功能智慧风力发电机，包括筒体装置，所述的筒体装置包括底座，底座上固定安装有立筒和外架，外架上固定安装有齿轮架，所述的筒体装置上设置有大叶片装置，所述的大叶片装置包括叶轴，叶轴转动安装在立筒上，所述的筒体装置上设置有小叶片装置，所述的小叶片装置包括小叶轴，小叶轴与齿轮架转动安装，所述的小叶片装置和大叶片装置用于发电，所述的筒体装置上设置有风向装置，所述的风向装置包括立转轴，立转轴与立筒固定安装，所述的风向装置用于调节叶片的方向。
当风力较小时，风力带动小叶片装置转动从而带动大叶片装置启动，进行发电，当风力较大时，风力直接带动大叶片装置启动，进行发电，通过风向装置来调整小叶片装置和大叶片装置的方位。
进一步地，所述的大叶片装置包括固定安装在叶轴上的大叶片，叶轴上固定安装有外圈架，叶轴上固定安装有横磁极，立筒内固定安装有铁芯，铁芯上固定安装有线圈，外圈架上设置有若干活动齿机构。
进一步地，所述的活动齿机构包括转动安装在外圈架上的转齿，转齿与外圈架之间设置有转齿弹簧。
当风力较大时，风力会推动大叶片和叶轴转动，从而带动横磁极转动，横磁极在铁芯中转动，使得线圈中形成电流，进行发电。
进一步地，所述的小叶片装置包括固定安装在小叶轴上的小叶片，小叶轴上固定安装有小叶齿轮，齿轮架上转动安装有中间齿轮，小叶齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮上固定安装有内中齿轮，齿轮架上转动安装有拨动齿轮，内中齿轮与拨动齿轮啮合。
当风力较小时，风力无法推动大叶片转动，但风力能推动小叶片转动，从而带动小叶轴和小叶齿轮转动，从而带动中间齿轮和内中齿轮转动，从而带动拨动齿轮转动，通过拨动齿轮推动转齿，从而带动外圈架转动，从而带动大叶片和叶轴转动，进行发电。
风力较大时，大叶片被吹动，带动叶轴和外圈架转动，当外圈架的转动速度大于拨动齿轮的转动速度后，当转齿与拨动齿轮接触，转齿弹簧会被挤压，当转齿穿过拨动齿轮后，转齿弹簧回弹。
进一步地，所述的风向装置包括固定安装在立转轴上的风向标，立转轴上转动安装有顶转块，顶转块上固定安装有碗叶，顶转块上固定安装有立磁极，立筒内固定安装有立铁芯，立铁芯上固定安装有立线圈。
进一步地，所述的碗叶为碗形。
在风向发生改变时，风向标因前后两端受力面积不同，产生转动，使前段箭头面与风向一致；风向标转动将带动立筒进行转动，使小叶片与大叶片始终处于最佳发电方向。
风力吹动碗叶和顶转块转动，从而带动立磁极转动，立磁极在立铁芯中转动，使得立线圈中形成电流，进行辅助发电。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明设置的小叶片装置使得该风力发电机在风力较小的情况下也能带动大叶片转动，从而进行发电，提高了风力发电机的发电效率，适用性大大提高；(2)本发明设置的大叶片装置的大叶片在风力较大时开始转动，此时发电效率提高，且大叶片的转动不会影响小叶片的转动；(3)本发明设置的风向装置使得大叶片和小叶片能够随着风向进行自动改变，使得叶片始终迎着风力的方向，提高发电效率，且通过碗叶能够进行辅助发电。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明筒体装置结构示意图。
图3为本发明大叶片装置结构示意图一。
图4为本发明大叶片装置结构示意图二。
图5为本发明活动齿机构结构示意图。
图6为本发明小叶片装置结构示意图一。
图7为本发明小叶片装置结构示意图二。
图8为本发明风向装置结构示意图一。
图9为本发明风向装置结构示意图二。
附图标记：101-底座；102-立筒；103-外架；104-齿轮架；201-叶轴；202-大叶片；203-外圈架；204-转齿；205-转齿弹簧；206-横磁极；207-线圈；208-铁芯；301-小叶轴；302-小叶片；303-小叶齿轮；304-中间齿轮；305-内中齿轮；306-拨动齿轮；401-立转轴；402-风向标；403-顶转块；404-碗叶；405-立磁极；406-立线圈；407-立铁芯。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例：参考图1-图9，一种多功能智慧风力发电机，包括筒体装置，筒体装置包括底座101，底座101上固定安装有立筒102和外架103，外架103上固定安装有齿轮架104，筒体装置上设置有大叶片装置，大叶片装置包括叶轴201，叶轴201转动安装在立筒102上，筒体装置上设置有小叶片装置，小叶片装置包括小叶轴301，小叶轴301与齿轮架104转动安装，小叶片装置和大叶片装置用于发电，筒体装置上设置有风向装置，风向装置包括立转轴401，立转轴401与立筒102固定安装，风向装置用于调节叶片的方向。
当风力较小时，风力带动小叶片装置转动从而带动大叶片装置启动，进行发电，当风力较大时，风力直接带动大叶片装置启动，进行发电，通过风向装置来调整小叶片装置和大叶片装置的方位。
如图3-图5所示，大叶片装置包括固定安装在叶轴201上的大叶片202，叶轴201上固定安装有外圈架203，叶轴201上固定安装有横磁极206，立筒102内固定安装有铁芯208，铁芯208上固定安装有线圈207，外圈架203上设置有若干活动齿机构。
如图3-图5所示，活动齿机构包括转动安装在外圈架203上的转齿204，转齿204与外圈架203之间设置有转齿弹簧205。
当风力较大时，风力会推动大叶片202和叶轴201转动，从而带动横磁极206转动，横磁极206在铁芯208中转动，使得线圈207中形成电流，进行发电。
如图6、图7所示，小叶片装置包括固定安装在小叶轴301上的小叶片302，小叶轴301上固定安装有小叶齿轮303，齿轮架104上转动安装有中间齿轮304，小叶齿轮303与中间齿轮304啮合，中间齿轮304上固定安装有内中齿轮305，齿轮架104上转动安装有拨动齿轮306，内中齿轮305与拨动齿轮306啮合。
当风力较小时，风力无法推动大叶片202转动，但风力能推动小叶片302转动，从而带动小叶轴301和小叶齿轮303转动，从而带动中间齿轮304和内中齿轮305转动，从而带动拨动齿轮306转动，通过拨动齿轮306推动转齿204，从而带动外圈架203转动，从而带动大叶片202和叶轴201转动，进行发电。
风力较大时，大叶片202被吹动，带动叶轴201和外圈架203转动，当外圈架203的转动速度大于拨动齿轮306的转动速度后，当转齿204与拨动齿轮306接触，转齿弹簧205会被挤压，当转齿204穿过拨动齿轮306后，转齿弹簧205回弹。
如图8、图9所示，风向装置包括固定安装在立转轴401上的风向标402，立转轴401上转动安装有顶转块403，顶转块403上固定安装有碗叶404，顶转块403上固定安装有立磁极405，立筒102内固定安装有立铁芯407，立铁芯407上固定安装有立线圈406。
如图8、图9所示，碗叶404为碗形。
在风向发生改变时，风向标402因前后两端受力面积不同，产生转动，使前段箭头面与风向一致；风向标402转动将带动立筒102进行转动，使小叶片302与大叶片202始终处于最佳发电方向。
风力吹动碗叶404和顶转块403转动，从而带动立磁极405转动，立磁极405在立铁芯407中转动，使得立线圈406中形成电流，进行辅助发电。
本发明公开的一种多功能智慧风力发电机的工作原理为：当风力较小时，风力无法推动大叶片202转动，但风力能推动小叶片302转动，从而带动小叶轴301和小叶齿轮303转动，从而带动中间齿轮304和内中齿轮305转动，从而带动拨动齿轮306转动，通过拨动齿轮306推动转齿204，从而带动外圈架203转动，从而带动大叶片202和叶轴201转动，从而带动横磁极206转动，横磁极206在铁芯208中转动，使得线圈207中形成电流，进行发电。当风力较大时，风力会推动大叶片202和叶轴201转动，从而带动横磁极206转动，横磁极206在铁芯208中转动，使得线圈207中形成电流，进行发电。带动叶轴201和外圈架203转动，当外圈架203的转动速度大于拨动齿轮306的转动速度后，当转齿204与拨动齿轮306接触，转齿弹簧205会被挤压，当转齿204穿过拨动齿轮306后，转齿弹簧205回弹。在风向发生改变时，风向标402因前后两端受力面积不同，产生转动，使前段箭头面与风向一致；风向标402转动将带动立筒102进行转动，使小叶片302与大叶片202始终处于最佳发电方向。风力吹动碗叶404和顶转块403转动，从而带动立磁极405转动，立磁极405在立铁芯407中转动，使得立线圈406中形成电流，进行辅助发电。
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)

1.一种多功能智慧风力发电机，包括筒体装置，其特征在于：所述的筒体装置包括底座(101)，底座(101)上固定安装有立筒(102)和外架(103)，外架(103)上固定安装有齿轮架(104)，所述的筒体装置上设置有大叶片装置，所述的大叶片装置包括叶轴(201)，叶轴(201)转动安装在立筒(102)上，所述的筒体装置上设置有小叶片装置，所述的小叶片装置包括小叶轴(301)，小叶轴(301)与齿轮架(104)转动安装，所述的小叶片装置和大叶片装置用于发电，所述的筒体装置上设置有风向装置，所述的风向装置包括立转轴(401)，立转轴(401)与立筒(102)固定安装，所述的风向装置用于调节叶片的方向。
2.根据权利要求1所述的一种多功能智慧风力发电机，其特征在于：所述的大叶片装置包括固定安装在叶轴(201)上的大叶片(202)，叶轴(201)上固定安装有外圈架(203)，叶轴(201)上固定安装有横磁极(206)，立筒(102)内固定安装有铁芯(208)，铁芯(208)上固定安装有线圈(207)，外圈架(203)上设置有若干活动齿机构。
3.根据权利要求2所述的一种多功能智慧风力发电机，其特征在于：所述的活动齿机构包括转动安装在外圈架(203)上的转齿(204)，转齿(204)与外圈架(203)之间设置有转齿弹簧(205)。
4.根据权利要求1所述的一种多功能智慧风力发电机，其特征在于：所述的小叶片装置包括固定安装在小叶轴(301)上的小叶片(302)，小叶轴(301)上固定安装有小叶齿轮(303)，齿轮架(104)上转动安装有中间齿轮(304)，小叶齿轮(303)与中间齿轮(304)啮合，中间齿轮(304)上固定安装有内中齿轮(305)，齿轮架(104)上转动安装有拨动齿轮(306)，内中齿轮(305)与拨动齿轮(306)啮合。
5.根据权利要求1所述的一种多功能智慧风力发电机，其特征在于：所述的风向装置包括固定安装在立转轴(401)上的风向标(402)，立转轴(401)上转动安装有顶转块(403)，顶转块(403)上固定安装有碗叶(404)，顶转块(403)上固定安装有立磁极(405)，立筒(102)内固定安装有立铁芯(407)，立铁芯(407)上固定安装有立线圈(406)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能智慧风力发电机，其特征在于：所述的碗叶(404)为碗形。
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