CN201723373U - 伸缩风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种涉及风力发电机领域的伸缩风力发电机，旨在提供一种不用改变叶面角度或间距即可根据风速变化调整主轴转速的伸缩风力发电机，本实用新型包括主轴、转子磁体及绕组，转子磁体固定安装在主轴上，绕组的中心与在主轴同轴，所述转子磁体的一端预设在绕组内，所述主轴上设置有传感器，所述传感器连接有驱动电机，所述绕组上设置有一端可沿转子磁体轴向运动的传动机构，所述传动机构的驱动端设置在驱动电机上，所述传动机构的运动端与绕组固定连接，利用传感器检测主轴转速变化，利用传动机构对转子磁体与绕组的接触面积进行调整，从而调整主轴转速。

Description

伸缩风力发电机
技术领域
本实用新型涉及风力发电机领域，特别是涉及一种转子风力发电机。
背景技术
现有的风力发电机对于风速变化，大多采用改变叶片桨距或调成叶片迎风角度的方式来调整转速，采用这种调整方式，虽然在改变发电机转速方面可以取得一定效果，但由于在这种调节机构中，转子磁体与绕组的接触面积恒定，当风力发生改变时，特别是对于风力较小时，风力还不足以克服发电机内部的安培阻力进行发电；若是采用调整叶片迎风角度的方式调整转速，风能的利用率下降。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是：提供一种不用改变叶面角度或间距即可根据风速变化调整发电机功率的伸缩风力发电机。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：一种伸缩风力发电机，包括主轴、转子磁体及绕组，转子磁体固定安装在主轴上，绕组的中心与在主轴同轴，所述转子磁体的一端预设在绕组内，所述主轴上设置有传感器，所述传感器连接有驱动电机，所述绕组上设置有一端可沿转子磁体轴向运动的传动机构，所述传动机构的驱动端设置在驱动电机上，所述传动机构的运动端与绕组固定连接。
优选的，所述传动机构为齿轮齿条机构，所述驱动电机的输出端安装有齿轮，所述绕组上固定设置有齿条；作为传动机构的常见形式，采用齿轮齿条机构具有结构简单，成本低，且传动效果好的优点；
优选的，所述传动机构为电动推杆，所述驱动电机与电动推杆的减速齿轮相连，所述绕组与推杆固定连接；由于本实用新型所要求的行程不长，采用电动推杆作为本实用新型的传动机构具有结构简单的优点；同理，采用其他的传动机构如带传动等，亦能实现本实用新型通过驱动电机带动绕组作直线运动的效果；
优选的，所述传感器为加速度传感器；采用加速度传感器通过判断主轴转动的角加速度可以直接判断出主轴的加减速情况。
本实用新型提供的一种伸缩风力发电机与现有技术相比，具有以下优点：采用传动机构带动绕组相对于转子磁体的轴向运动，可以根据风力大小的不同，使用传感器检测主轴转速变化，在不改变叶片的间距和迎风角的情况下，利用传动机构对转子磁体与绕组的接触面积进行调整，从而改变转子磁体的安培阻力，更高效地利用强度不停变化的风力进行发电。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1 是本实用新型中实施例的结构示意图；
图中：1-叶片，2-主轴，3-转子磁体，4-绕组，5-齿条，6-齿轮，7-驱动电机，8-加速度传感器。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合附图对本实用新型进行进一步阐述：
如图1所示，本实用新型伸缩风力发电机的主轴2的顶部固定有叶片1，在风力的作用下，叶片1带动主轴2旋转，主轴2的底部安装有转子磁体3，转子磁体3的外部包覆有绕组4，主轴2静止时，转子磁体3的顶端仅有一小段预置于绕组4的包覆中，绕组4上固定有传动机构，本实施例中，传动机构为齿轮齿条机构，绕组4的外侧与齿条5固定，齿条5与驱动电机7上的齿轮6相互齿合，在主轴2上设置有加速度传感器8，驱动电机7的启闭及工作方式受加速度传感器8控制，加速度传感器8从主轴2上收集主轴2转动的角加速度变化信息；风力增大时，由于叶片1的迎风角度及叶片1的间距不变，主轴2加速转动，即加速度传感器8感应到的角加速度为正，此时，加速度传感器8发出电信号使驱动电机7正转，带动绕组5向下运动，使绕组5包覆转子磁体3的面积增大；若风力减小，主轴2减速转动，即加速度传感器8感应到的角加速度为负，此时，加速度传感器8发出电信号使驱动电机7反转，带动绕组5向上移动，使绕组5包覆转子磁体3的面积减小；若主轴2的转速不变，即加速度传感器8感应到的角加速度为零，则加速度传感器8不发出信号，驱动电机7保持静止状态，绕组5的位置不变。
 加速度传感器8也可以预先设置好加速度变化的阈值，根据加速度值与阈值的关系来判断是否向驱动电机7发出信号，若角加速度变化的幅度达到预设阈值时，加速度传感器8向驱动电机7发出信号，使驱动电机7转动。若角加速度变化幅度小于预设阈值时，加速度传感器8判定为未收到角加速度信号，不向驱动电机7发出信号。
传感器也可以是采用频率传感器等其他种类的传感器，传动机构也可以采用诸如带传动，电动推杆等其他形式，其运用原理与效果同上述实施例类似，在此就不作一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种伸缩风力发电机，包括主轴、转子磁体及绕组，转子磁体固定安装在主轴上，绕组的中心与在主轴同轴，其特征在于：所述转子磁体的一端预设在绕组内，所述主轴上设置有传感器，所述传感器连接有驱动电机，所述绕组上设置有一端可沿转子磁体轴向运动的传动机构，所述传动机构的驱动端设置在驱动电机上，所述传动机构的运动端与绕组固定连接。
2.根据权利要求1所述的伸缩风力发电机，其特征在于：所述传动机构为齿轮齿条机构，所述驱动电机的输出端安装有齿轮，所述绕组上固定设置有齿条。
3.根据权利要求1所述的伸缩风力发电机，其特征在于：所述传动机构为电动推杆，所述驱动电机与电动推杆的减速齿轮相连，所述绕组与推杆固定连接。
4.根据权利要求1所述的伸缩风力发电机，其特征在于：所述传感器为加速度传感器。
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