CN203685476U - 叶翅智能调向的小型风力发电机 - Google Patents

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宋少帅
祝晋尧
郑雪冰
钟超
栗然
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Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是叶翅智能调向的小型风力发电机，包括承托底座、支杆、驱动电机、尾舵、叶翅及发电机，所述承托底座包括通过螺栓固定连接的第一基板和第二基板，第一基板与第二基板之间设有多个减震弹簧，支杆固定在承托底座上，上端套接有套管，套管上端部安装驱动电机，驱动电机一侧安装发电机，对称的另一侧通过L形杆安装尾舵，驱动电机上安装有内置MCU芯片的电气控制盒，尾舵与L形杆的连接部位设有扭力计。本实用新型结构设计合理，采用扭力计实时侦测尾舵侧向风压，通过MCU芯片控制驱动电机，从而带动发电机上的叶翅智能调向，适应性强，发电效率高，减震性能好，稳定可靠，是一种理想的小型风力发电装置。

Description

叶翅智能调向的小型风力发电机
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是叶翅智能调向的小型风力发电机。
背景技术
在一些边远地区，供电是比较困难的。许多世纪以来，风力发电机同水力机械一样，作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥过重要作用。随着能源紧张的问题的出现，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。现有风力发电机普遍存在结构不稳定，适应性差，使用寿命短等问题。
公告号为CN201786558U的一种风力发电机，通过在支撑架上安装多个伸缩结构解决了结构不稳定的问题，但这种方式安装繁琐、可靠性差，尤其是在风力较大的情况下，多个伸缩及减震装置会使叶片左右摇晃，严重影响了发电效率，而合理的减震系统应该是基于整体结构的考虑，使支杆及支杆上安装的各个部件与基座之间的扭力得以消解，因此其结构应进行改进。此外，此风力发电机通过尾舵提供对叶片迎风向的调整，但实际的调整过程需要人工操作尾舵旋转轴上的卡钮来实现，操作不便，尤其不适于对多个风力发电机的管理和维护。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述技术缺点提供叶翅智能调向的小型风力发电机，由发电机自身提供动力源，通过扭力计侦测尾舵所受的风压，由MCU芯片智能判断风向，指令驱动电机实现叶翅的智能转向，使风翅所在平面始终与风向垂直，从而提高发电效率。
本实用新型解决技术问题采用的技术方案为：叶翅智能调向的小型风力发电机，包括承托底座、支杆、驱动电机、尾舵、叶翅及发电机，所述承托底座包括通过螺栓固定连接的第一基板和第二基板，第一基板与第二基板之间设有多个减震弹簧，支杆固定在承托底座上，上端套接有套管，套管上端部安装驱动电机，驱动电机一侧安装发电机，对称的另一侧通过L形杆安装尾舵，驱动电机上安装有内置MCU芯片的电气控制盒，尾舵与L形杆的连接部位设有扭力计。
所述支杆的下端部穿过第二基板、第一基板并与第一基板固定连接，上端部安装有轴承，所述驱动电机的动力输出轴与轴承配套连接。第一基板埋入地下，第二基板安装在地面上，第一基板、第二基板之间的减震弹簧用于避免支杆传导的扭力影响整体结构的稳定性。
所述驱动电机为基于MCU芯片控制的减速电机，所述扭力计与电气控制盒内部的MCU芯片电性连接。扭力计用于实时侦测尾舵所受的风压(正负)，并将参数传输给MCU芯片，电气控制盒指令驱动电机作顺时针、或逆时针转动。
所述尾舵的下端面高出叶翅顶点所在的平面，尾舵、L形杆与发电机的相对位置固定。尾舵高出叶翅，避免气流经过叶翅旋转搅动后对尾舵定位的精确度造成不利影响。
本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型结构设计合理，采用扭力计实时侦测尾舵侧向风压，通过MCU芯片控制驱动电机，从而带动发电机上的叶翅智能调向，适应性强，发电效率高，减震性能好，稳定可靠，是一种理想的小型风力发电装置。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型做以下详细说明。
如图1所示，本实用新型包括承托底座、支杆3、驱动电机5、尾舵9、叶翅8及发电机7，所述承托底座包括通过螺栓15固定连接的第一基板1和第二基板2，第一基板1与第二基板2之间设有多个减震弹簧14，支杆3固定在承托底座上，上端套接有套管4，套管4上端部安装驱动电机5，驱动电机5一侧安装发电机7，对称的另一侧通过L形杆6安装尾舵9，驱动电机5上安装有内置MCU芯片(图中未标出)的电气控制盒11，尾舵9与L形杆6的连接部位设有扭力计10。
所述支杆3的下端部穿过第二基板2、第一基板1并与第一基板1固定连接，上端部安装有轴承13，所述驱动电机5的动力输出轴12与轴承13配套连接。第一基板1埋入地下，第二基板2安装在地面上，第一基板1、第二基板2之间的减震弹簧14用于避免支杆3传导的扭力影响整体结构的稳定性。
所述驱动电机5为基于MCU芯片控制的减速电机，所述扭力计10与电气控制盒11内部的MCU芯片(图中未标出)电性连接。扭力计10用于实时侦测尾舵9所受的风压(正负)，并将参数传输给MCU芯片，电气控制盒11指令驱动电机5作顺时针、或逆时针转动。
所述尾舵9的下端面高出叶翅8顶点所在的平面，尾舵8、L形杆6与发电机8的相对位置固定。尾舵9高出叶翅8，避免气流经过叶翅8旋转搅动后对尾舵8定位的精确度造成不利影响。
运行过程中，气流先后经过叶翅8和尾舵9，发电机7发电并同时为驱动电机5提供动力：尾舵9与L形杆6的连接部位设有扭力计10，尾舵9侧面受风压后对L形杆6产生扭力，扭力计10实时侦测扭力值，并传输给电气控制盒11内部的MCU芯片，MCU芯片根据扭力值判断风速、风向，并指令驱动电机5运行；驱动电机5的动力输出轴12与支杆3顶端的轴承13相对固定，从而带动发电机7、叶翅8作顺时针、或逆时针转动，使叶翅8所在平面与风向始终垂直。
本实施例权为说明本实用新型的技术实质，而并非限定实施范围，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果。但凡基于本实用新型技术实质的修改或等同替换，在未超出本实用新型权利要求书限定范围的情况下，应视为对本实用新型的具体实施，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.叶翅智能调向的小型风力发电机，包括承托底座、支杆、驱动电机、尾舵、叶翅及发电机，其特征在于：所述承托底座包括通过螺栓固定连接的第一基板和第二基板，第一基板与第二基板之间设有多个减震弹簧，支杆固定在承托底座上，上端套接有套管，套管上端部安装驱动电机，驱动电机一侧安装发电机，对称的另一侧通过L形杆安装尾舵，驱动电机上安装有内置MCU芯片的电气控制盒，尾舵与L形杆的连接部位设有扭力计。
2.根据权利要求1所述的叶翅智能调向的小型风力发电机，其特征在于：所述支杆的下端部穿过第二基板、第一基板并与第一基板固定连接，上端部安装有轴承，所述驱动电机的动力输出轴与轴承配套连接。
3.根据权利要求1所述的叶翅智能调向的小型风力发电机，其特征在于：所述驱动电机为基于MCU芯片控制的减速电机，所述扭力计与电气控制盒内部的MCU芯片电性连接。
4.根据权利要求1所述的叶翅智能调向的小型风力发电机，其特征在于：所述尾舵的下端面高出叶翅顶点所在的平面，尾舵、L形杆与发电机的相对位置固定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105888982A (zh) * 2016-05-27 2016-08-24 王增飞 一种智能风电风力发电系统

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