CN206655772U - 基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，属于风力发电领域。基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，包括带有交流永磁伺服系统的机体外壳，所述机体外壳的下端固定连接有主支撑杆，所述机体外壳上安装有风叶，所述机体外壳内设有发电机，所述发电机上安装有副齿轮和蓄电池，所述副齿轮上啮合连接有主齿轮，所述主齿轮通过转轴与风叶连接，所述机体外壳上设有环形滑槽，所述环形滑槽的底部设有环形开口，所述环形滑槽上滑动连接有滑环，所述滑环的侧面对称设有伸缩叶片，所述机体外壳的下端设有副支撑杆。它可以实现设置基于风力发电的交流永磁伺服系统的减速装置，控制风叶的转速。

Description

基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，更具体地说，涉及基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置。

背景技术

把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电，风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

当风速变化时，风力发电机的风叶转速将随风速的变化而变化，但风力发电机所用材料的物理性能都是有限度的，过高的风速除使风叶的旋转角速度超过材料极限而损坏外，更重要的，还会使风力发电机的输出电压大幅升高，击穿发电机绝缘，使系统负载因过电压而烧毁，因此，必须采取措施控制转速。

实用新型内容

1．要解决的技术问题：

针对现有技术中存在过高的风速使风叶的旋转角速度超过材料极限而损坏，还会使风电机的输出电压大幅升高，击穿发电机绝缘，使系统负载因过电压而烧毁的问题，本实用新型的目的在于提供基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，它可以实现设置基于风力发电的交流永磁伺服系统的减速装置，控制风叶的转速。

2．技术方案：

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，包括带有交流永磁伺服系统的机体外壳，所述机体外壳的下端固定连接有主支撑杆，所述机体外壳上安装有风叶，所述机体外壳内设有发电机，所述发电机上安装有副齿轮和蓄电池，所述副齿轮上啮合连接有主齿轮，所述主齿轮通过转轴与风叶连接，所述机体外壳上设有环形滑槽，所述环形滑槽的底部设有环形开口，所述环形滑槽上滑动连接有滑环，所述滑环的侧面对称设有伸缩叶片，所述机体外壳的下端设有副支撑杆，所述副支撑杆和主支撑杆分别位于滑环的两侧，所述副支撑杆的一端与机体外壳固定连接，所述副支撑杆的另一端与主支撑杆固定连接，所述转轴上对称设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆通过连接件与蓄电池电性连接，所述连接件包括导电杆和导电滑环，所述导电杆的一端安装在第一电动伸缩杆上，所述导电杆的另一端与导电滑环的内侧壁接触，所述导电滑环连接在蓄电池上，所述第一电动伸缩杆位于环形开口内，所述第一电动伸缩杆的一端与转轴固定连接，所述第一电动伸缩杆的另一端上安装有第一电触点，所述滑环的内侧设有与第一电动伸缩杆对应的限位槽，所述限位槽的底部安装有第二电触点，所述伸缩叶片为中空结构，所述伸缩叶片内设有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的下端与伸缩叶片底部固定连接，且第二电动伸缩杆的下端与第二电触点电性连接，所述第二电动伸缩杆的上端与伸缩叶片的顶部固定连接，所述永磁伺服系统分别与第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆电性连接，通过永磁伺服系统控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆调节伸缩叶片，利用伸缩叶片转动时受到空气的阻力阻碍转轴转动使风叶转速降低，有效防止过高的风速除使风叶的旋转角速度超过材料极限而损坏外，也不会使风电机的输出电压大幅升高，击穿发电机绝缘，使系统负载因过电压而烧毁。

优选地，所述第一电触点和第二电触点表面均设有防水层，防止第一电触点和第二电触点被水腐蚀，影响使用。

优选地，所述伸缩叶片的表面设有褶皱，褶皱能增加伸缩叶片与空气接触面积，增大空气阻力。

优选地，所述第一电动伸缩杆的表面设有磨砂层，所述限位槽的侧面同样设有磨砂层，磨砂层能增加摩擦力，防止第一电动伸缩杆从限位槽中滑出。

3．有益效果：

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本方案通过永磁伺服系统控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆调节伸缩叶片，利用伸缩叶片转动时受到空气的阻力阻碍转轴转动使风叶转速降低，有效防止过高的风速除使风叶的旋转角速度超过材料极限而损坏外，也不会使风电机的输出电压大幅升高，击穿发电机绝缘，使系统负载因过电压而烧毁。

（2）第一电触点和第二电触点表面均设有防水层，防止第一电触点和第二电触点被水腐蚀，影响使用。

（3）伸缩叶片的表面设有褶皱，褶皱能增加伸缩叶片与空气接触面积，增大空气阻力。

（4）第一电动伸缩杆的表面设有磨砂层，限位槽的侧面同样设有磨砂层，磨砂层能增加摩擦力，防止第一电动伸缩杆从限位槽中滑出。

附图说明

图1为本实用新型伸缩叶片展开时的结构示意图；

图2为本实用新型伸缩叶片缩回时的结构示意图；

图3为本实用新型第一伸缩杆部分的结构示意图；

图4为本实用新型伸缩叶片展开时的正视图；

图5为本实用新型伸缩叶片缩回时的正视图；

图6为本实用新型第二伸缩杆部分的结构示意图。

图中标号说明：

1风叶、2转轴、3副支撑杆、4伸缩叶片、5第一电动伸缩杆、6主齿轮、7导电杆、8导电滑环、9蓄电池、10机体外壳、11发电机、12副齿轮、13主支撑杆、14环形滑槽、15限位槽、16滑环、17第二电动伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-6，基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，包括带有交流永磁伺服系统的机体外壳10，机体外壳10的下端固定连接有主支撑杆13，机体外壳10上安装有风叶1，机体外壳10内设有发电机11，发电机11上安装有副齿轮12和蓄电池9，副齿轮12上啮合连接有主齿轮6，主齿轮6通过转轴2与风叶1连接，机体外壳10上凿有环形滑槽14，环形滑槽14的底部开设有环形开口，环形滑槽14上滑动连接有滑环16，滑环16的侧面对称焊接有伸缩叶片4，机体外壳10的下端设有“L”形的副支撑杆3，副支撑杆3和主支撑杆13分别位于滑环16的两侧，副支撑杆3的一端焊接在机体外壳10上，副支撑杆3的另一端焊接在主支撑杆13上，转轴2上对称安装有第一电动伸缩杆5，第一电动伸缩杆5通过连接件与蓄电池9电性连接，连接件包括导电杆7和导电滑环8，导电杆7的一端安装在第一电动伸缩杆5上，导电杆7的另一端与导电滑环8的内侧壁接触，导电滑环8连接在蓄电池9上，第一电动伸缩杆5位于环形开口内，第一电动伸缩杆5的一端与转轴2固定连接，第一电动伸缩杆5的另一端上安装有第一电触点，滑环16的内侧设有与第一电动伸缩杆5对应的限位槽15，第一电动伸缩杆5的表面设有磨砂层，限位槽15的侧面同样设有磨砂层，磨砂层能增加摩擦力，防止第一电动伸缩杆5从限位槽15中滑出，限位槽15的底部安装有第二电触点，第一电触点和第二电触点表面均设有防水层，防止第一电触点和第二电触点被水腐蚀，影响使用，伸缩叶片4为中空结构，伸缩叶片4的表面设有褶皱，褶皱能增加伸缩叶片4与空气接触面积，增大空气阻力，伸缩叶片4内设有第二电动伸缩杆17，第二电动伸缩杆17的下端与伸缩叶片4底部固定连接，且第二电动伸缩杆17的下端与第二电触点电性连接，第二电动伸缩杆17的上端与伸缩叶片4的顶部固定连接，永磁伺服系统分别与第一电动伸缩杆5和第二电动伸缩杆17电性连接。

工作原理：当风速过高时，永磁伺服系统控制第一电动伸缩杆5伸长，第一电动伸缩杆5插入限位槽15中，使第一电触点和第二电触点接通，蓄电池9通过导电杆7、导电滑环8、第一电触点和第二电触点分别为第一电动伸缩杆5和第二电动伸缩杆17供电，此时永磁伺服系统控制第二电动伸缩杆17伸长的长度，控制伸缩叶片4的展开程度，随着风叶1的转动，带动转轴2转动，转轴2通过第一电动伸缩杆5带动滑环16转动，从而使伸缩叶片4转动，伸缩叶片4转动受到空气阻力，阻碍转轴2转动，使风叶1转速降低，当风速减小时，永磁伺服系统控制第二电动伸缩杆17缩短，使伸缩叶片4缩回，再控制第一电动伸缩杆5缩短，断开第一电触点和第二电触点，使滑环16停止转动，转轴2不受阻力，风叶1正常转动。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，包括带有交流永磁伺服系统的机体外壳（10），所述机体外壳（10）的下端固定连接有主支撑杆（13），所述机体外壳（10）上安装有风叶（1），所述机体外壳（10）内设有发电机（11），所述发电机（11）上安装有副齿轮（12）和蓄电池（9），所述副齿轮（12）上啮合连接有主齿轮（6），所述主齿轮（6）通过转轴（2）与风叶（1）连接，其特征在于：所述机体外壳（10）上设有环形滑槽（14），所述环形滑槽（14）的底部设有环形开口，所述环形滑槽（14）上滑动连接有滑环（16），所述滑环（16）的侧面对称设有伸缩叶片（4），所述机体外壳（10）的下端设有副支撑杆（3），所述副支撑杆（3）和主支撑杆（13）分别位于滑环（16）的两侧，所述副支撑杆（3）的一端与机体外壳（10）固定连接，所述副支撑杆（3）的另一端与主支撑杆（13）固定连接，所述转轴（2）上对称设有第一电动伸缩杆（5），所述第一电动伸缩杆（5）通过连接件与蓄电池（9）电性连接，所述连接件包括导电杆（7）和导电滑环（8），所述导电杆（7）的一端安装在第一电动伸缩杆（5）上，所述导电杆（7）的另一端与导电滑环（8）的内侧壁接触，所述导电滑环（8）连接在蓄电池（9）上，所述第一电动伸缩杆（5）位于环形开口内，所述第一电动伸缩杆（5）的一端与转轴（2）固定连接，所述第一电动伸缩杆（5）的另一端上安装有第一电触点，所述滑环（16）的内侧设有与第一电动伸缩杆（5）对应的限位槽（15），所述限位槽（15）的底部安装有第二电触点，所述伸缩叶片（4）为中空结构，所述伸缩叶片（4）内设有第二电动伸缩杆（17），所述第二电动伸缩杆（17）的下端与伸缩叶片（4）底部固定连接，且第二电动伸缩杆（17）的下端与第二电触点电性连接，所述第二电动伸缩杆（17）的上端与伸缩叶片（4）的顶部固定连接，所述永磁伺服系统分别与第一电动伸缩杆（5）和第二电动伸缩杆（17）电性连接。

2.根据权利要求1所述的基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，其特征在于：所述第一电触点和第二电触点表面均设有防水层。

3.根据权利要求1所述的基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，其特征在于：所述伸缩叶片（4）的表面设有褶皱。

4.根据权利要求1所述的基于风力发电的交流永磁伺服系统的调速装置，其特征在于：所述第一电动伸缩杆（5）的表面设有磨砂层，所述限位槽（15）的侧面同样设有磨砂层。