CN201367983Y - 一种风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机，具体方案是在叶片轴与壳体之间安装过压弹簧，并在叶片轴与壳体相对的边安装互相对应的锥齿轮，叶片轴相对的发电机另一头安装有尾翼，当风力过大时，叶片轴挤压过压弹簧，两边的锥齿轮互相卡住，进而带动过速负载，降低风大时叶片转速过快带来的发电机过热等问题，利用尾翼受风时偏转来调整叶片受风的方向。并且调整发电机内部电刷与集电环的接触面，减少了飞弧，延长了整个构件的使用寿命。本方案的风力转换率高，并可随风力大小自动调整发电机的级数。

Description

一种风力发电机
技术领域
本发明涉及一种风力发电机，具体讲涉及一种利用车辆前进产生风力来发电的环保发电机。
背景技术
经济合理地、最大限度地获取风能资源，一直是风力发电机设计和发展中最主要的技术挑战与目标，为进一步提高风机的风能利用率，人们不断改进风机的浆叶叶型设计或发明新型风叶，现在的风力发电机有多种形式，但从是否可调整叶片朝向，风力发电机分为定桨和变桨两种，定桨就是叶片的迎风角度固定，但此种风力发电机在风向改变时不能自调整叶片方向，不能最大限度的利用风力，而变桨是桨叶迎风角度可以自动调节，风力的转化效率高，风力过大时改变叶片角度，使叶片处于偏风角度，进而降低了叶片所承受的风力，使所迎的风力在承受能力内，但这种方式等于间接浪费了风力，不能达到风力的最大利用率，且只能带动额定的负载。
ZL号200410055408.5公开了一种单转子与水平垂直轴联合型风力发电机系统，在水平轴的一端部上设置以风作为媒介并按风压产生向前后方向变量的可变工具后，能适应风的方向，最大限度的利用风力资源，转换接触面太大增加了电弧的产生，且在风力过大时没有相应保护措施。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种结构简单、自动改变叶片迎风角度的风力发电机，其二在于提供一种可减少电刷与集电环接触面，从而延长使用寿命的风力发电机，其三在于将多余的风力转化做更多的功。
本实用新型目的通过以下方案来达到；一种风力发电机，包括固定叶片的叶片轴、与电动机相连的主动轴、与主动轴垂直的支撑轴、主动轴外面的外壳和集电构件，改进在于叶片轴连接在主动轴上并在叶片轴与外壳之间安装有过压弹簧，叶片轴与外壳相对一边安装有内锥齿轮，外壳与叶片轴相对一边安装有对应的外锥齿轮，外壳固定在支撑轴上，与叶片轴相对一头安装有尾翼，所述集电构件包括电刷，弹簧、集电环、上刷架和下刷架，集电环夹装于上刷架与下刷架中间，上刷架与下刷架通过螺栓连接在一起，电刷及弹簧装于下刷架内，电刷与集电环接触，下刷架与盖板之间通过螺栓连接为一体，电刷及弹簧置于下刷架的腔内。
本实用新型的优选方式是：所述尾翼呈平面片状并与叶片垂直。
再一优选方式是：包括一个由内锥齿轮与外锥齿轮带动的附加负载，所述附加负载为电动机或减速装置。
第二优选方式是：所述集电环包括环主体、接触片和导线，所述接触片设于环主体的对称面上与电刷接触。
第三优选方式是：所述风力发电机叶片的外围设置有导风罩。
本实用新型提供的技术方案，采用叶片在风力过大时带动二级负载，使得转速相应下降，能将转速控制在一定范围之内，且将利用强风做更多的功，也将叶片的转速控制在一定范围内，避免风力过大时叶片转速过高带来的电机过热，因使用二级负载使风力转化效率高。
此外采用了上刷架及下刷架呈近似的半圆弧状，并通过螺栓组合为一体。电刷都会随之转动一定角度。集电构件结构合理，可减少集电环与电刷接触面的变动，由于增加了这个转动角度，故减少了集电环与电刷接触面的变动，变成浮动型接触，故大大减少了飞弧，延长了整个构件的使用寿命。
附图说明
图1发电机的示意图
图2集电器侧面示意图
图3集电器正面示意图
图4带导风罩的风力发电机
具体实施方式
下面结合附图对实用新型方案做进一步说明。
如图1所示，本实施例中，叶片安装在叶片轴1上，叶片轴1安装在发电机的主轴20上，发电机外面有外壳6，外壳6与叶片轴1之间安装弹簧21，叶片轴1与外壳6相对的一边安装有内锥齿轮3，外壳6与叶片轴1相对一边安装有对应的外锥齿轮4，外壳6固定在支撑轴5上，风力过大时，叶片轴1在风压的作用下挤压弹簧21，弹簧21压缩到一定程度时，叶片轴1上内锥齿轮3与外壳6上外锥齿轮4卡合在一起，带动第二个负载，第二个负载可以是变速电动机或是纯负重齿轮，转速高使得有更大的动力来带动更高级数的发电机，从而得到更高效率。也因此叶片风压及转速都降下来，当风压变小时，在弹簧21作用下，卡合的锥齿轮自动脱离。
发电机与叶片轴相反一端安装有尾翼2，其外形成薄片状，与叶片相切的方式固定在机壳6上，当风向改变时，尾翼2受力摆动，带动发电机以支撑轴5为支点迎着风向旋转，达到自动适应风向的目的。
如图2、3所示，本方案包括电刷7、弹簧9、集电环8、上刷架13、下刷架12、螺栓、盖板15等。集电环8包括环主体11、接触片10、导线14，上刷架13及下刷架12呈近似的半圆弧状，并通过螺栓16、17组合为一体，集电环8夹装于上刷架13与下刷架12所形成的空腔内。盖板15盖于下刷架12底部，并通过螺栓16与其连接为一体；电刷7及弹簧9置于下刷架12的空腔内。电刷7可与集电环8上的接触片10接触。在下刷架12的两侧还设有挡板，当集电环8转动时(与风机转轴连动)，整个上刷架13、下刷架12、电刷7都会随之转动一定角度，当下刷架12被挡板挡住时，电刷7才与集电环8上的接触片10脱离接触。由于增加了这个转动角度，故减少了集电环8与电刷7接触面的变动，变成浮动型接触，故大大减少了飞弧，延长了整个构件的使用寿命。
如图4所示，本实用新型还可以在叶片周围设一个边框，控制进入的风的流向，达到更大限度的利用风力，也可以将发电机的定子安装在外罩上，加大发电径定转子的直径，在同等转速前提下使发电机的感应线圈得以更高的速度切割磁力线，提高风机的效能。

Claims (5)

1、一种风力发电机，包括固定叶片的叶片轴(1)、与电动机相连的主动轴(20)、与主动轴垂直的支撑轴(5)、主动轴(20)外面的外壳(6)和集电构件，其特征在于叶片轴(1)连接在主动轴(20)上并在叶片轴(1)与外壳(6)之间安装有过压弹簧(21)，叶片轴(1)与外壳相对一边安装有内锥齿轮(3)，外壳(6)与叶片轴(1)相对一边安装有对应的外锥齿轮(4)，外壳(6)固定在支撑轴(5)上，与叶片轴(1)相对一头安装有尾翼(2)，所述集电构件包括电刷(7)，弹簧(9)、集电环(8)、上刷架(13)和下刷架(12)，集电环(8)夹装于上刷架(13)与下刷架(12)中间，上刷架(13)与下刷架(12)通过螺栓(17、16)连接在一起，电刷(7)及弹簧(9)装于下刷架(12)内，电刷(7)与集电环(8)接触，下刷架(12)与盖板(15)之间通过螺栓(16)连接为一体，电刷(7)及弹簧(9)置于下刷架(12)的腔内。
2、如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于所述尾翼(2)呈平面片状并与叶片垂直。
3、如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于包括一个由内锥齿轮(3)与外锥齿轮(4)带动的附加负载，所述附加负载为电动机或减速装置。
4、如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于所述集电环(8)包括环主体(11)、接触片(10)和导线(14)，所述接触片(10)设于环主体(11)的对称面上与电刷(7)接触。
5、如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于所述风力发电机叶片的外围设置有导风罩(22)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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