CN2075707U

CN2075707U - 一种平装风力机

Info

Publication number: CN2075707U
Application number: CN90213315U
Authority: CN
Inventors: 张恩侗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1991-04-24

Abstract

本实用新型涉及一种平装式风力机，它属于风力机的改进。适用于风力发电和以风力为动力的各种机器上。

本实用新型采用叶平装，叶片轮旋转与地面平行，与现有风力发电机同功率机相比缩短了风叶尺寸，改变了风叶形状和数量以及装配、稳速方法，便于安装与维修。

本实用新型转换效率和同样投资相比高出现风力机四倍以上，同时还具有适用面广，小者家庭使用，大者工厂使用等诸多优点。

Description

本实用新型涉及一种平装风力机，是风力机的改进，适用于风力发电及以风为动力的设备上。

现有风力机由于设置高度较高，叶片少，从而工作效率低，适用面窄，装配困难。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺点，设计一种平装风力机。

本实用新型的结构特点是：采用多个多层叶片并使叶片轮旋转和地面平行。

附图1为本实用新型结构示意图；图2为风力机叶片装配示意图；图3为叶片结构示意图；图4为图3的剖示图；图5为多层叶片风力机结构示意图；图6为图5的俯视图；图7为风力机调速装置结构示意图；图8、9、10为叶片结构示意图，图11、图12为叶片旋转原理示意图；图13为风力机调速电路结构示意图，图14为充电保护电路，图15为多路充电原理图。

结合附图，叙述本实用新型的内容：

如图一所示，本风力机由立轴1、转笼18、风叶19、23、上、中轴承2、下承重轴承11，转笼下底盘12，内齿轮7、磁力稳速器6，发电机9，底座5、4、底托24等组成。

立轴1、底托24、底座4、5，以及托架8、10是焊接在一起的。立轴1下端穿入底座4中孔后焊牢以保证垂直度。底座4与5之间用螺栓固定。发电机9固定在托架10上，发电机轴伸端齿轮与转笼18下底盘12内侧的内齿轮7相啮合，风叶19、23，带动转笼18转动，转笼18带动固定在转笼下底盘内侧的齿轮7随之转动，再带动发电机转动。

磁力稳速器6，固定在托架8上。磁力稳速器是由四个电磁铁ZCT1－4组成。四只电磁铁的接线和在托架8上的排列如图7所示：电磁铁为开口U型铁芯、线圈固定在U形铁芯下凹处，铁芯开口朝转笼下底盘外轮面，且有均匀间隙。两组电磁铁ZCT1－2与ZCT3－4相对放置，即每组二只电磁铁相对置于同一中心线上。接线每组二只电磁铁是串联的，两组是通过可控硅SCR1－2并联的，如图13和7所示。

下轴承11是一种滚珠轴承，它起承重和转动平稳的作用。防尘毡圈14和橡胶防尘罩3阻止灰尘进入下轴承内。上、中轴承的上下盖，除固定轴承外还将转笼顶板，转笼中板固定在一起。上下转笼毂25，用螺栓固定在笼顶板、笼中板和转笼下底盘上。

风叶结构如图4和图8、9、10所示，风叶是由内固定板b风叶框K，风叶片a组成。如图10所示，风叶断面为抛物线形。以O为中心，以抛物线形式向框架延伸，包住框架，以螺栓固定。固定框板b与转笼毂25用螺栓联接。上风叶19和下风叶23各六片，分别等距辐射状固定在上、下转笼毂25上，上下风叶绪开如图2所示。上、下转笼毂各六个，等距固定在笼顶板、笼中板以及转笼下底盘上。

本实用新型所述平装式风力机的原理与气象用的转轮风速计原理相似（如图11、12示），北面风（视上为北）吹来时，风叶a阻挡了风的前进，似挡风板，风叶a受力为F1，风叶b朝风向面为凸面，风速大于内凹面，因而产生一顶力F2，F1F2使风叶a、b带动转轴c逆时针转动。当两只风叶置于顺风时（如图12所示），风叶凸面风速大于凹面，产生顶力F1F2，F1F2也使风叶a、b带动转轴C逆时针转动，本平装式风力机，风叶面积大，转换效率比现有风力机大4倍以上。

本实用新型设计为小型风力机时，可采用图4所示的风叶，转笼改为套在立轴1外面的管子，风叶可直接固定在套管上，套管与立轴1间用轴承连接，以保证套管自由转动，套管下端装一动力传导轮即可。

将本实用新型制造为大型风力机（如图5、6所示），它是由固定架1、风叶2、转动轴3、动力传导轮4、承重轴承5、转动轴承6、地基7所组成，固定架1可采用星形（图6示）或者一字形结构（图5示）。本实用新型结构充分利用风力，采用多片风叶，多层式，邻层风叶错开排列，风叶直接固定在转轴上。转轴、固定架、垂直立于地面上。风叶与地面平行。

本实用新型所述风力机还可和自动磁力稳速器相配合使用，它是由电子开关Ⅰ和磁力稳速器Ⅱ组成（如图13示），磁力稳速器接在发电机输出端。在八级以上大风时稳速器投入运行。

风力机磁力稳速器工作原理是：在八级风以下时，稳压二极管W1W2截止，三极管Q1Q2无偏流而截止，可控硅SCR1－2截止，由磁铁ZCT1－4未投入运行。电子开关电路在八级风以上时，发电机输出电压VF高到一定值时，经二极管D1整流后电容C1上的电压使W1导通，Q1有偏流饱和导通，W4导通触发SCR1导通对地，使ZCT1－2并接在发电机输出端。电磁铁XCT1－2投入运行，吸力限制了转笼的转速，使发电机高速时多余电能用在稳速上。如果风力更大，更强时，VF升的更高，这时电容C2上的电压使W2导通、Q2饱和、W3导通触发SCR2导通对地，这时电磁铁ZCT1－2和ZCT3－4同时并接在发电机输出端，四只电磁铁吸力同时作用于转笼下底盘12上。使风力机在八级以上大风时处于稳定的工作状态。

本风力机还可和发电机配套使用。无风时，使用双电源多路电瓶充电来供电，电路如图15所示，可控硅SCR3－8可改为整流二极管。采用可控硅的目的：当电瓶极板间短路或者线间短路时，保护电路Ⅲ能保护SCR3－8及发电设备不受损坏。图14示出充电保护电路图。

多路充电电路和保护电路原理是：有风发电时，电压UF经二极管D3整流，经电阻R1和稳压二极管W5稳压供继电器J，断电器J导通，常闭触点J1－1断开，外电沅U1断开。VF经交流电子稳压器稳压，输出电压U，再经可控硅SCR3－5对电瓶E1－E3充电，无风时UF等于O继电器J释放，J1－1闭合，接通外电流U1，U1经可控硅SCR6－8对电瓶E1－3充电。短路自动保护电路Ⅲ原理是：正常时W7导通，Q3导通，W6截止，Q5无偏流而截止，交流电U经D8（正流）R14、D9、W8触发可控硅SCR、SCR导通对电瓶E充电，当SCR输出端，或电瓶E极板间短路时，W7截止，Q3无偏流而截止，这时交流电V经D8R12W6使Q4饱和导通Q4集电极电压为0，W8截止使SCR无触发电压而截止，保护了SCR及发电充电装置。D9作用防止SCR截止时电瓶E的电流经SCR阴极和控制极对地漏电。D4－D7是保护Q1－D4三极管的。R4、R5是Q1、Q2的基极限流电阻。W3、W4作用是当Q1、Q2截止时，能防止有漏电流进入可控硅的控制极。R2、R3是Q1Q2的集电极负载电阻，也是SCR1、SCR2的控制极限流电阻、C1、C2为滤波电容，R8、R9为下偏流电阻。R11、R10是Q3的上下偏流电阻，W7是Q3的开关二极管、R12是Q3的集电极电阻，也是Q4的基极电阻，R14是Q4集电极电阻，也是SCR的控制极限流电阻。

Claims

1、一种平装风力机，由底座4、5及和底座4、5垂直连接的立轴1，装在立轴1上的转笼18组成，其特征在于：

(1)转笼18和风叶19、23由承重轴承的下轴承11支撑，并通过轴承2与立轴1相连。风叶固定在转笼毂25上，并与地面垂直。随着吹动风叶代动转笼18转动，转轮18带动固定在转轮下底盘内侧的齿轮7，随之转动，带动发电机转动；

(2)转笼18是由笼顶板17，笼中板21，转笼下托板12以及转笼毂25组成，结合处用螺栓固定。转笼18通过上、中轴承2、下轴承11与立轴1联接；内齿轮7固定在底盘内，与发电机9齿轮啮合带动发电旋转。转笼毂25上、下各六条，等距上下错错位固定在笼顶板，笼中板，转笼下底盘上；

(4)上风叶19、下风叶23各六片，分上下两层等距上下错开，固定在转笼毂25上，风叶为半球状，断面为抛物线形，抛物线风叶固定在风叶框K上。

2、根据权利要求1所述的风力机，其特征在于采用多层风叶2来提高风的利用率。