CN212642951U - 风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种风力发电装置，包括立式布置的转动轴，转动轴的下端通过齿盘与发电机输入轴上的齿轮啮合连接，转动轴的周向固定设置有转动架，转动架上铰接有风叶板，风叶板在转动轴的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板绕转动轴公转时驱动机构驱动风叶板绕其铰接轴自转，所述铰接轴轴芯与转动轴轴芯位于同一平面上且铰接轴轴芯位于水平面上，铰接轴轴芯与转动轴轴芯所在平面垂直于风向标指向时，一侧风叶板的板面垂直于风向标指向，风叶板相对于风向公转180°时，风叶板自转90°使其板面平行于风向标指向。这样本实用新型中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。
Description
技术领域
本实用新型涉及风能利用的技术领域，具体涉及一种风力发电装置。
背景技术
随着经济的快速发展，能源的消耗速度也不断加快，能源短缺已经成为一个日趋严重的问题，风能作为一种可再生能源越来越受到人们的重视，目前风能主要是通过风力发电装置转化为机械能再通过发电机将机械能转化为电能而得以利用，风力发电装置还可以直接作为其他装置的动力机构。
现有的风力发电机一般离不开风力发电装置带动发电机转子转动来发电，而在自然环境中，风往往是变化无常的，不但风向时时改变，风的大小也不停变化，由于风力发电机上的风力发电装置较为庞大，其风力发电装置上的叶片较窄，当风力较小或微风时，由于风力发电装置得不到足够的风力驱动，难以带动发电机转子转动，风力发电就会受到限制，无法满足持续发电和持续供电的要求。同时，由于风力不足不能运转，发电机只能闲置，造成资源浪费，长期的停滞也会造成设备的生锈损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风力发电装置其能够在微风条件下转动。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种风力发电装置，包括立式布置的转动轴，转动轴的下端通过齿盘与发电机输入轴上的齿轮啮合连接，转动轴的周向固定设置有转动架，转动架上铰接有风叶板，风叶板在转动轴的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板绕转动轴公转时驱动机构驱动风叶板绕其铰接轴自转，所述铰接轴轴芯与转动轴轴芯位于同一平面上且铰接轴轴芯位于水平面上，铰接轴轴芯与转动轴轴芯所在平面垂直于风向标指向时，一侧风叶板的板面垂直于风向标指向，风叶板相对于风向公转180°时，风叶板自转90°使其板面平行于风向标指向。
上述方案中，风车的迎风面上有一风叶板的板面垂直于风向，这样可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本实用新型中的风叶板是相对于风向转动，这样本实用新型中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型的结构示意图；
图4为本实用新型的简易模型；
图5为齿盘处剖视图。
具体实施方式
一种风力发电装置，包括立式布置的转动轴10，转动轴10的下端通过齿盘与发电机70输入轴上的齿轮啮合连接，转动轴10的周向固定设置有转动架20，转动架20上铰接有风叶板30，风叶板30在转动轴10的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板30绕转动轴10公转时驱动机构驱动风叶板30绕其铰接轴31自转，所述铰接轴31轴芯与转动轴10轴芯位于同一平面上且铰接轴31轴芯位于水平面上，铰接轴31轴芯与转动轴10轴芯所在平面垂直于风向标40指向时，一侧风叶板30的板面垂直于风向标40指向，风叶板30相对于风向标40公转180°时，风叶板30自转90°使其板面平行于风向。
上述方案中，如图3所示，在本实用新型的简易模型中，当铰接轴31轴芯与转动轴10轴芯所在的平面垂直于风向时，风向上的一侧风叶板30的板面垂直于风向迎风，另一侧风叶板30的板面平行于风向顺风，由于风的压强相同，则迎风面越大所受风力越大，由于两侧风叶板的迎风面积不同，这样风力作用在风叶板上自然会使风车发生旋转。风叶板30公转的同时伴随着自转，风叶板30相对于风向标40公转180°时风叶板30自转90°，即风叶板30自转角度＝(风叶板30公转角度-风向标40转动角度)/2，保证了风叶板30相对于风向公转至各位置时其在该位置上的状态是相同的，这样风车便能持续稳定的工作。本实用新型中风车的迎风面较大，可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本实用新型中的风叶板30是相对于风向转动，这样本实用新型中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。
所述驱动机构包括与铰接轴31相连的电机50。使用电动控制风叶板30转动可以保证其自转角度能够随风向和风叶板30公转角度实时变化。
所述电机50上设置有太阳能电池为其供电。这样在阳光充沛的地区可以保证电机50以电池作为能源工作，无需对电机进行布线。
所述电机50通过铰接轴31与转动架20之间以及转动轴10上的电刷供电。由于电机50安装在转动部件上，传统的布线方式会造成线束卷绕断裂，因此在各转动副之间安装电刷为电机50供电。
所述转动轴10与风向标之间设置有相对转动角度信号采集器以及无线信号发射器，驱动机构上设置有无线信号接收器。这样可以直接得到风叶板30公转角度-风向标40转动角度的值，即得到风叶板30相对于风向标40公转角度，再通过无线信号发射器发射至驱动机构上，驱动机构接收信号并驱动风叶板30转动一定角度，该角度＝采集到的相对转动角度/2。
所述风叶板30在转动轴10轴向上布置多层。多层布置的风叶板30可以进一步增大迎风面。所述转动轴10上部周向转动设置有支架60，支架60远离转动轴10的一端悬置，支架60的悬置端通过钢索与大地连接。这样进一步加强风车的安装强度，保证风车在较大的风力下依然能够稳定工作。
所述转动轴10端的齿盘11及发电机70在转动轴10的轴向上布置多层。这样可以进一步提升风能利用率，提高发电效率，发电机70的输入轴既可以立式布置也可以横置。
所述齿盘11的上盘面中部下凹形成外缘高中部低的圆形凹部，齿盘11的外缘上方设置有槽口朝下的环形槽状的护罩12。齿盘11的外缘为啮合处，在齿盘11的外缘设置护罩12，这样当有灰尘或雨水落下时便会落在护罩12上并顺护罩12的表面落在齿盘11外部或从其中部工艺孔流出，避免了灰尘或雨水污染啮合处的润滑油。
Claims (9)
1.一种风力发电装置，其特征在于：包括立式布置的转动轴(10)，转动轴(10)的下端通过齿盘(11)与发电机(70)输入轴上的齿轮啮合连接，转动轴(10)的周向固定设置有转动架(20)，转动架(20)上铰接有风叶板(30)，风叶板(30)在转动轴(10)的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板(30)绕转动轴(10)公转时驱动机构驱动风叶板(30)绕其铰接轴(31)自转，所述铰接轴(31)轴芯与转动轴(10)轴芯位于同一平面上且铰接轴(31)轴芯位于水平面上，铰接轴(31)轴芯与转动轴(10)轴芯所在平面垂直于风向标(40)指向时，一侧风叶板(30)的板面垂直于风向标(40)指向，风叶板(30)相对于风向标(40)公转180°时，风叶板(30)自转90°使其板面平行于风向。
2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述驱动机构包括与铰接轴(31)相连的电机(50)。
3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述电机(50)上设置有太阳能电池为其供电。
4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述电机(50)通过铰接轴(31)与转动架(20)之间以及转动轴(10)上的电刷供电。
5.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述转动轴(10)与风向标之间设置有相对转动角度信号采集器以及无线信号发射器，驱动机构上设置有无线信号接收器。
6.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述风叶板(30)在转动轴(10)轴向上布置多层。
7.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述转动轴(10)上部周向转动设置有支架(60)，支架(60)远离转动轴(10)的一端悬置，支架(60)的悬置端通过钢索与大地连接。
8.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述转动轴(10)下端的齿盘(11)及发电机(70)在转动轴(10)的轴向上布置多层。
9.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述齿盘(11)的上盘面中部下凹形成外缘高中部低的圆形凹部，齿盘(11)的外缘上方设置有槽口朝下的环形槽状的护罩(12)。
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN212642951U true CN212642951U (zh) | 2021-03-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020872885.5U Active CN212642951U (zh) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | 风力发电装置 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-05-21 CN CN202020872885.5U patent/CN212642951U/zh active Active
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