CN202125403U - 可折叠风光互济式风力发电机 - Google Patents
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Abstract
一种可折叠风光互济式风力发电机，包括底座、外壳、发电机、电机转轴、旋转臂以及叶片，底座内部安装发电机和蓄电池，电机转轴从底座顶面伸出，伸出端套接直齿齿轮，顶端安装连接架，连接架侧面呈角度活动连接三根旋转臂；旋转臂内部分设两根直转轴，外侧转轴套接链轮，内侧转轴套接飞轮；外侧转轴顶端开设卡槽，卡槽处插接转杆；内侧转轴底端套接增速齿轮，在旋转臂内侧一端安装传动齿轮；转杆上固定叶片；底座各底边活动连接外壳，外壳顶面固定太阳能吸收板。本实用新型具有体积小、操作简单、方便实用、应用广泛等优点。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种发电设备，特别涉及一种能够综合利用风能及太阳能的发电机。
背景技术 随着社会经济的快速发展，人们对能源的重视程度越来越高，尤其近年来，日趋严峻的能源危机更引起了大家的重视，国家为此出台了一系列的相关政策，以鼓励发展低碳经济和开发清洁能源。其中在电力开发方面，以风力发电和太阳能发电最受关注，目前，市场中的风力发电机已有很多，工作原理普遍大同小异，其缺点是结构单一、体型庞大而且造价昂贵，只适用于大型企业和国家购买使用，对于小型企业或家庭，根本无能力购买而且缺少专业操作技术人员，因此现在的风力发电机很难普及使用。另外，市场中也有许多太阳能发电装置，此类发电装置的工作原理都是通过吸收太阳能并转化成电能使用，然而现阶段的太阳能发电装置受光照影响非常大，一旦缺少太阳光照射，便无法工作，因此无法长久稳定使用。综上所述，现在的风能和太阳能发电都存在各自缺陷，无法满足社会的需求。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种集合风能和太阳能发电于一身的可折叠风光互济式风力发电机。
本实用新型主要包括底座、外壳、发电机、电机转轴、旋转臂以及叶片，底座内部安装发电机和蓄电池，底座为正棱台结构；电机转轴从底座顶面中心处竖直伸出，其伸出端套接直齿齿轮，其顶端安装柱状连接架，在柱状连接架侧面呈角度活动连接三根旋转臂；旋转臂为长方体结构，内部分设两根竖直转轴，外侧转轴上套接链轮，内侧转轴上套接飞轮；外侧转轴顶端伸出，在伸出端开设柱体卡槽，在卡槽处插式安装转杆；内侧转轴底端伸出与增速齿轮套接，在旋转臂靠近内侧活动端位置处通过转轴连接传动齿轮，传动齿轮与增速齿轮、直齿齿轮啮合；在转杆上固定叶片；在底座各底边分别活动连接外壳，外壳顶面固定太阳能吸收板；太阳能吸收板与蓄电池连接。叶片整体为等腰三角形结构，转杆固定在中线位置处；叶片以中线为对称线形成左右对称的“S”形结构。所述外壳主体为长条形结构，外壳数量与底座侧面数量一致；外壳的活动连接端斜向上加工成斜面，该斜面与底座侧面贴合时形成90°直角；外壳的顶端垂直加工三角片。所述柱状连接架为正三棱柱体结构。三根旋转臂处于同一平面，彼此呈120°分布。
储存或携带时，使用者首先取下转杆和叶片，然后向上拉起旋转臂，使得所有旋转臂竖直向上贴紧，最后再把各个外壳向上拉起，所有外壳紧形成类似于封闭结构，有效缩小整体的体积，便于携带和存放。
使用前，使用者向外展开各个外壳，使外壳表面的太阳能吸收板朝上，有利于吸收太阳光，然后把各个旋转臂水平展开，把叶片展开，最后把转杆插入卡槽，此时准备完毕。
风力发电时，S形叶片分别安装在三个旋转臂上，呈现正三角分布，相距角度为120°，由于叶片是S形，所以能使叶片灵活的转动并始终迎着风的来向并保持着最大的受风面积，而只有凹面受风时才能带动叶片转动，再加上飞轮机构的运用，从而确保叶片自传时不受其他叶片影响使其传动效率下降。当叶片受风吹动而发生自转时，带动链轮转动，链轮带动飞轮和增速齿轮旋转，而增速齿轮带动传动齿轮转动，最后传动齿轮带动电机转轴上的直齿齿轮转动，从而为发电机提供转动力，此时开始发电工作。工作过程中，叶片自转的前提下围绕电机转轴进行公转，实现了自转带动公转，公转促进自转的效果。
太阳能发电时，通过固定在外壳表面的太阳能吸收板来吸收太阳能，并把太阳能转化成为电能对蓄电池充电。
综上，可采用一种方式发电，也可两种发电方式同时使用，扩大适用范围，减小环境对发电工作的影响。只要有风能或光能存在，发电机就可以源源不断的积累能源，然后通过整流稳压电路，将产生的电能转化为稳定的电流存储到蓄电池中从而为电器供电。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果为：体积小、操作简单、方便实用、应用广泛、装卸便利、造价低廉，实现风能和太阳能的综合利用，使得发电不受环境影响，适合推广使用，而且便于存放和运输。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构简图。
图2为本实用新型的折叠结构简图。
图3为本实用新型的齿轮连接机构结构图。
具体实施方式 在图1所示的本实用新型的立体结构简图中，主要包括底座1、外壳2、发电机、电机转轴3、旋转臂4以及叶片5，底座内部安装发电机和蓄电池，底座为正棱台结构；电机转轴从底座顶面中心处竖直伸出，其伸出端套接直齿齿轮6-1，其顶端安装柱状连接架7，在柱状连接架侧面呈角度活动连接三根旋转臂；旋转臂为长方体结构，内部分设两根竖直转轴，外侧转轴上套接链轮6-2，内侧转轴上套接飞轮6-3；外侧转轴顶端伸出，在伸出端开设柱体卡槽，在卡槽处插式安装转杆8；内侧转轴底端伸出与增速齿轮6-4套接，在旋转臂靠近内侧活动端位置处通过转轴连接传动齿轮6-5，传动齿轮与增速齿轮、直齿齿轮啮合；在转杆上固定叶片；在底座各底边分别活动连接外壳，外壳顶面固定太阳能吸收板9；太阳能吸收板与蓄电池连接。叶片整体为等腰三角形结构，转杆固定在中线位置处；叶片以中线为对称线形成左右对称的“S”形结构。所述外壳主体为长条形结构，外壳数量与底座侧面数量一致。外壳的活动连接端斜向上加工成斜面，该斜面与底座侧面贴合时形成90°直角；外壳的顶端垂直加工三角片10。所述柱状连接架为正三棱柱体结构。三根旋转臂处于同一平面，彼此呈120°分布。
其中，所有电路、蓄电池、发电机等均安装在底座内，从而达到了小巧美观紧凑的目的。各齿轮间的传动比可根据具体环境而定。底座、外壳、旋转臂均采用硬度较强的绝缘材料制成。
本实用新型的功能主要由以下几个机构来完成：
1、链轮传动装置：
由于是远距离传动，因此选用传动比固定的链轮装置进行传动，其主要目的是将叶片受风所产生的动能通过链条传给与增速齿轮机构相连的飞轮机构，链轮和飞轮的圆周比是1：1，链轮与飞轮的中心距为25cm。
2、飞轮机构：
为了避免三组叶片由于风向不同而导致在运动当中互相制约所产生的能量损耗，故在增速齿轮处设计一个与链轮配合的齿数相同的飞轮，保证运动的稳定性和可靠性，使产生的风能最大效率的传给增速齿轮。
3、增速齿轮及传动齿轮机构：
飞轮与传动齿轮传动比为1：1，两者与增速齿轮的传动比为1：2。传动齿轮与电机转轴上的直齿齿轮啮合，从而确定总传动比为1：2。当叶片自转旋转时，通过齿轮的啮合作用而绕着电机转轴公转，从而实现自转带动公转、公转促进自转的效果。这就意味着任一叶片转动都能产生电能，并可以有效减少能源的损耗。
4、叶片和转杆机构：
叶片和转杆形成一个集风装置，每个集风装置安装在各自的旋转臂上，相隔120°分布。叶片展开后为等腰三角形，并形成S形弯曲曲面，保证凹处总有最大受风面积，而另一侧表面为光滑外弧结构，气流能顺利通过从而减小阻力，每个叶片都是朝固定风向转动的。经实验得知，在2m/s的风速情况下即可产生电能。
5、发电集电装置：
因受风量不稳定，故其输出70~90V变化的交流电，须经整流电路，再对蓄电池充电，使发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把蓄电池里的化学能转变成交流220V市电，才能供用电设备使用。另外，外壳表面有太阳能吸收板，结合风能和太阳能两部分能源为蓄电池充电。
该发电机也可配置太阳能、风能互济控制装置，轻松实现两种能量的转换。
Claims (6)
1.一种可折叠风光互济式风力发电机，主要包括底座（1）、外壳（2）、发电机、电机转轴（3）、旋转臂（4）以及叶片（5），底座（1）内部安装发电机和蓄电池，其特征在于：底座（1）为正棱台结构；电机转轴（3）从底座（1）顶面中心处竖直伸出，其伸出端套接直齿齿轮（6-1），其顶端安装柱状连接架（7），在柱状连接架（7）侧面呈角度活动连接三根旋转臂（4）；旋转臂（4）为长方体结构，内部分设两根竖直转轴，外侧转轴上套接链轮（6-2），内侧转轴上套接飞轮（6-3）；外侧转轴顶端伸出，在伸出端开设柱体卡槽，在卡槽处插式安装转杆（8）；内侧转轴底端伸出与增速齿轮（6-4）套接，在旋转臂（4）靠近内侧活动端位置处通过转轴连接传动齿轮（6-5），传动齿轮（6-5）与增速齿轮（6-4）、直齿齿轮（6-1）啮合；在转杆（8）上固定叶片（5）；在底座（1）各底边分别活动连接外壳（2），外壳（2）顶面固定太阳能吸收板（9）；太阳能吸收板（9）与蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的可折叠风光互济式风力发电机，其特征在于：叶片（5）整体为等腰三角形结构，转杆（8）固定在中线位置处；叶片（5）以中线为对称线形成左右对称的“S”形结构。
3. 根据权利要求1所述的可折叠风光互济式风力发电机，其特征在于：所述外壳（2）主体为长条形结构，外壳（2）数量与底座（1）侧面数量一致。
4. 根据权利要求1所述的可折叠风光互济式风力发电机，其特征在于：外壳（2）的活动连接端斜向上加工成斜面，该斜面与底座（1）侧面贴合时形成90°直角；外壳（2）的顶端垂直加工三角片（10）。
5. 根据权利要求1所述的可折叠风光互济式风力发电机，其特征在于：所述柱状连接架（7）为正三棱柱体结构。
6. 根据权利要求1所述的可折叠风光互济式风力发电机，其特征在于：三根旋转臂（4）处于同一平面，彼此呈120°分布。
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| CN109882360A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-14 | 易事特智能化系统集成有限公司 | 一种组合式风力发电机组 |
| CN109921508A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-21 | 西南交通大学 | 一种高速公路风光互补能量采集系统 |
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