CN203022972U - 一种平稳输出风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种平稳输出风力发电机，包括叶轮、驱动轴、转子、定子、壳体和前后端盖，转子固定在壳体内的驱动轴轴段上；其中驱动轴与前后端盖间设有轴承为直线轴承，驱动轴与后端盖间套设有复位弹簧；驱动轴伸出后端盖外侧的端部固定有支架，支架上铰接有三至五根L形离心锤，L形离心锤均匀分布在支架以驱动轴为旋转中心的圆周上，L形离心锤的外展脚端部设有一滚珠轴承，该滚珠轴承搭在一离心转盘上，所述的离心转盘通过一推力轴承定位后端盖上。该设计即不需要对叶轮采取制动的措施，也不需要停车，在强风时，任其自由转动，在超过额定风速的情况下，风机处于空转状态，适用于垂直风力发电机，也适用于水平式风力发电机。

Description

一种平稳输出风力发电机
技术领域：
本实用新型属于发电设备领域，特别涉及一种根据不同风力自动调节磁通量，从而实现输出稳压的风力发电机。
背景技术：
随着人类的环保意识不断加强，各国政府开始重视并极力倡导对可再生能源的开发与利用，并且太阳能、风能等绿色能源等新技术研究已经有了相当的成就。风能已成为目前技术较成熟、最具有规模开发价值的清洁能源。风是一种自然现象，如同其它自然现象，给人类带来福利，也存在灾害隐患。风虽然是取之不尽的丰富能源，最典型的开发利用就是驱动风力发电机，同时也是一把双刃剑，台风蕴含的巨大能量也给发电设备造成严重破坏。大风时的超速，发电机输出电压急剧上升，是导致蓄电控制系统的损毁的重要原因之一。尤其是中小型风力发电设备上，考虑到成本，没采用先进的控制技术，如何改善现有风力发电机结构，使其在风速急骤变化环境下，也能具有平稳输出的风力发电机，即成为本实用新型研究的对象。
发明内容：
本实用新型的目的是设计一种由离心锤带动移动结构的转子，根据风力大小自动调节磁通量的平稳输出风力发电机。
本实用新型技术方案是这样实现的：一种平稳输出风力发电机，包括叶轮、驱动轴、转子、定子、壳体和前后端盖，叶轮固定在驱动轴前端，驱动轴穿过壳体，与前后端盖间设有轴承，定子固定在壳体内壁上，转子固定在壳体内的驱动轴轴段上；其特征是驱动轴与前后端盖间设有轴承为直线轴承，驱动轴与后端盖间套设有复位弹簧；驱动轴伸出后端盖外侧的端部固定有支架，支架上铰接有三至五根L形离心锤，L形离心锤均匀分布在支架以驱动轴为旋转中心的圆周上，L形离心锤的外展脚端部设有一滚珠轴承，该滚珠轴承搭在一离心转盘上，所述的离心转盘通过一推力轴承定位后端盖上。
本实用新型采用离心力改变发电机磁通量的设计原理，实现在弱风时启动阻力小，在正常风速时磁通量最大，在强风时，可以继续发电，同时利用离心力自动移动转子与定子的相对位置，减小磁通量，实现在强风时稳压的目的。该设计即不需要对叶轮采取制动的措施，也不需要停车，在强风时，任其自由转动，在超过额定风速的情况下，风机处于空转状态，适用于垂直风力发电机，也适用于水平式风力发电机。
附图说明：
下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：
图1弱风状态风力发电机示意图
图2额定风速状态风力发电机示意图
图3强风状态风力发电机示意图
其中
1-叶轮               2-驱动轴             3-转子               4-定子
5-壳体               51-前端盖            52-后端盖            61-直线轴承
62-推力轴承          63-滚珠轴承          7-复位弹簧           8-支架
81-L形离心锤         811-外展脚           82-离心转盘
具体实施方式：
参照图1、图2和图3，平稳输出风力发电机，包括叶轮1、驱动轴2、转子3、定子4、壳体5和前后端盖51、52，叶轮1固定在驱动轴2前端，驱动轴2穿过壳体5，与前、后端盖51、52间设有直线轴承61，使得驱动轴2能相对壳体5做前后移动；定子4固定在壳体5内壁上，转子3固定在壳体5内的驱动轴2轴段上；驱动轴2与后端盖52间套设有复位弹簧7，在静态下，如图，转子3前移与定子4错位，此时磁阻力小，弱风即可启动；驱动轴2伸出后端盖52外侧的端部固定有支架8，支架8上铰接有三至五根L形离心锤81，L形离心锤81均匀分布在支架8以驱动轴2为旋转中心的圆周上，以使驱动轴2旋转时，离心锤81能绕支架8铰接点平衡张开；L形离心锤81的外展脚811端部设有一滚珠轴承63，该滚珠轴承63搭在一离心转盘82上，所述的离心转盘82通过一推力轴承62定位后端盖52上，该离心转盘82能跟随驱动轴2旋转，并作为L形离心锤81外展脚811的滚动着力点。
如图2，当风力逐渐增大到设计额定速度区间时，由于驱动轴2转速增大后，L形离心锤81在离心力作用下，往外张开，此时外展脚811受离心转盘82约束，迫使支架8连同驱动轴2往后移动，使得安装在驱动轴2上的转子3与定子4位置逐渐对齐，达到最佳的发电区间。
如图3，当台风来临，也即风速增加到设计的额定速度之上时，驱动轴2转速更快，L形离心锤81的离心力更大，驱动轴2连同转子3逐步后移，转子3再次与定位4错位，磁通量减少，但转速更高，保持发电量的平稳。

Claims (1)

1.一种平稳输出风力发电机，包括叶轮(1)、驱动轴(2)、转子(3)、定子(4)、壳体(5)和前后端盖(51、52)，叶轮(1)固定在驱动轴(2)前端，驱动轴(2)穿过壳体(5)，与前后端盖(51、52)间设有轴承，定子(4)固定在壳体(5)内壁上，转子(3)固定在壳体(5)内的驱动轴(2)轴段上；其特征是驱动轴(2)与前后端盖(51、52)间设有轴承为直线轴承(61)，驱动轴(2)与后端盖(52)间套设有复位弹簧(7)；驱动轴(2)伸出后端盖(52)外侧的端部固定有支架(8)，支架(8)上铰接有三至五根L形离心锤(81)，L形离心锤(81)均匀分布在支架(8)以驱动轴(2)为旋转中心的圆周上，L形离心锤(81)的外展脚(811)端部设有一滚珠轴承(63)，该滚珠轴承(63)搭在一离心转盘(82)上，所述的离心转盘(82)通过一推力轴承(62)定位后端盖(52)上。 
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105003386A (zh) * 2015-08-13 2015-10-28 郭志强 离心限速风力机
CN113107775A (zh) * 2021-04-14 2021-07-13 合肥博斯维尔能源科技有限公司 基于新能源的用于高速公路两侧的风力发电装置
CN117081343A (zh) * 2023-08-17 2023-11-17 包头长安永磁电机有限公司 一种高转矩密度的轴向磁通磁齿轮复合永磁电机

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