CN2521419Y - 带增速器的小型风力发电机 - Google Patents
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Abstract
带增速器的小型风力发电机由风轮与发电机联结构成，发电机连接有蓄电池，其特征是：在风轮与发电机之间设有增速机构。优化方案有：增速机构采用两级齿轮增速，或齿轮增速机构中至少采用一个内齿轮。另一优化方案是：在发电机的主轴上设置有离心开关，该离心开关连接在发电机的励磁线圈与蓄电池之间。以下优化方案可对机械效率的损失作出补偿：在风轮每片风叶的基部，设置一个伸缩器，该伸缩器是该伸缩器是一种连接固定件，包括一段可替换的加长轴。本实用新型采用增速器提高了转速，为采用普通廉价发电机提供了条件，从结构上排除了价格高昂的永磁慢速发电机，大幅度地降低了成本，为广大农村提供了一种适用的能源机械，宜于大量推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机，特别是一种带增速器的小型风力发电机。
背景技术
风力发电机是一种绿色能源，也是一种可再生的能源，所以具有良好的发展前景。特别是小型风力发电机，适合于广大农村和山区的家家户户使用，经济效益和社会效益都很可观。传统的风力发电机是由风轮与一个发电机联结，带动发电机工作，大多数风力发动机还设有蓄电池。有的风力发电机在风轮与发电机之间设有传动机构，很多在风轮上还设有限速机构、制动机构或轴距自动调节等机构。目前小型风力发电机技术的发展主流是：为了提高机械效率，风轮与发电机直接联结，即所谓的“无齿轮结构”。这种结构提高了机械效率，其代价是同时提高了成本。因为风轮的旋转速度很低，一般在200～700转/分，直接联结就必须采用慢速的永磁发电机，这种发电机的成本很高，使整个小型风力发动机的售价达到数万元，影响了风力发电这种绿色、可再生能源的大面积推广使用。在中国广大农村或山区，一般用户只能接受数千元的价位。如何针对中国广大农村和山区用户的具体需要，研发一种经济适用的小型风力发电机？这需要选择一种完全不同的技术路线。
发明内容
本实用新型的主要目的，是提供一种新结构的风力发电机，该结构将放弃风力发电机设计的传统路线，把“提高机械效率”定为次要考虑，而以降低成本为主要目标，以便针对中国广大农村和山区的具体需要，研发一种经济适用的小型风力发电机。
完成上述发明目的的技术方案是：一种带增速器的小型风力发电机，由风轮与发电机联结构成，发电机连接有蓄电池，其特征是：在风轮与发电机之间，设有增速机构。增速机构将风轮的转速转变到1500～3000转/分，即一般发电机的转速，以便能够采用普通的廉价发电机。这里的增速机构，可以是齿轮变速机构、蜗轮蜗杆变速机构、皮带传动变速机构或其他变速机构。采用蜗轮蜗杆增速的优点是增速比比较大，但蜗轮蜗杆的加工要求较高，大多数乡镇小厂无法加工，所以成本也较高，不利于完成本发明的任务；齿轮增速的增速比比较小，但其成本低，加工容易，所以本实用新型的优化方案是：该增速机构采用两级齿轮增速。小型风力发电机所在的高空环境空间有限，为了适应在这种条件安装增速机构，要求该机构体积与重量较小，所以进一步的优化方案是：齿轮增速机构中至少采用一个内齿轮。采用普通发电机带来的一个新问题是：当风力发动机不工作时，发电机的励磁线圈需要与蓄电池的电路断开，所以本实用新型的另一个优化方案是：在发电机的主轴上设置有离心开关，该离心开关的电连接关系是：连接在发电机的励磁线圈与蓄电池之间。这里的离心开关，可以采用市售的离心开关，也可以用电动机上的离心开关改装。当风轮带动发电机的转速达到一定数额时，离心开关把电路接通；停止工作时，离心开关把发电机励磁线圈与蓄电池断开，防止蓄电池通过该线圈漏电。设置增速机构以后，机械效率有所降低，本实用新型用以下优化方案做出补偿：在风轮每片风叶的基部，设置一个伸缩器，该伸缩器是一种连接固定件，包括一段可替换的加长轴。该结构可以采用通用件，也可以专门设计，例如：在风叶座上焊接一段有螺纹的钢管，风叶的基部也设有带螺纹的钢管，加长轴的两端设有同样螺纹，与两端的钢管连接即可。也可以是：风叶座与风叶基部设置带螺纹的钢筋、加长轴采用有螺纹的钢管。加长轴可以设有长短不同的几种规格，以备换用。安装伸缩器以后，风叶向外伸展的幅度加大，力矩加大，可获得更大的功率。该伸缩器更大的优点是：当用户的电力需求增大时，不需购置新的风力发动机，只需要给每片风叶换一段加长轴，使之与新的发电机匹配即可。这样增加发电功率，只需要很少的资金投入。
本实用新型提供的带增速器的小型风力发电机，从设计思路上屏弃了一味提高机械效率的做法，转而大力降低成本。因为风力是无需付费的能量来源，机械效率有限的降低，不会造成什么经济影响。对于中国广大农村和山区来说，成本的降低却是非常重要的。本实用新型采用增速器提高转速，为采用普通廉价发电机提供了条件，从结构上排除了价格高昂的永磁慢速发电机，所以能够大幅度降低成本与售价，一般可把销售价格降低到原来的三分之一到四分之一，为广大农村提供了一种适用的能源机械，宜于大量推广。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
实施例1，参照图1：带增速器的小型风力发电机，由风轮与发电机联结构成，发电机上连接有蓄电池，其特征是：在风轮与发电机之间，设有增速机构，该增速机构采用两级齿轮增速，其中风轮轴5上固定有一级齿轮1，该齿轮采用内齿轮，齿轮1与齿轮2啮合。齿轮2的同轴上固定有齿轮3，齿轮3再与发电机主轴上6的齿轮4啮合。增速机构将风轮的转速增速后传动给普通廉价发电机，达到增速目的。在发电机的主轴上设置有离心开关，该离心开关的电连接关系是：连接在发电机的励磁线圈与蓄电池之间。这里的离心开关是采用电动机上的离心开关改装而成。当风轮带动发电机的转速达到一定数额时，离心开关把电路接通，开始发电；停止工作时，离心开关把发电机励磁线圈与蓄电池断开，防止蓄电池通过该线圈漏电。在每片风叶的基部设置有伸缩器，是一段可替换的加长轴。本实施例的伸缩器是在风叶座上焊接一段有螺纹的钢管，风叶的基部也设有带螺纹的钢管，加长轴的两端设有同样螺纹，与两端的钢管连接即可。加长轴可以设有长短不同的几种规格，以备换用。当用户的电力需求增大时，给每片风叶换一段更长的加长轴，使之与新换的发电机匹配即可。
Claims (6)
1、一种带增速器的小型风力发电机，由风轮与发电机联结构成，发电机连接有蓄电池，其特征是：在风轮与发电机之间，设有增速机构。
2、按照权利要求1所述的小型风力发电机，其特征是：所说的增速机构采用两级齿轮增速。
3、按照权利要求2所述的小型风力发电机，其特征是：所说的齿轮增速机构中至少采用一个内齿轮。
4、按照权利要求1或2或3所述的小型风力发电机，其特征是：在发电机的主轴上设置有离心开关，该离心开关的电连接关系是：连接在发电机的励磁线圈与蓄电池之间。
5、按照权利要求1或2或3所述的小型风力发电机，其特征是：在风轮每片风叶的基部，设置一个伸缩器，该伸缩器是该伸缩器是一种连接固定件，包括一段可替换的加长轴。
6、按照权利要求4所述的小型风力发电机，其特征是：在风轮每片风叶的基部，设置一个伸缩器，该伸缩器是该伸缩器是一种连接固定件，包括一段可替换的加长轴。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (3)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN2521419Y true CN2521419Y (zh) | 2002-11-20 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102549260A (zh) * | 2009-11-03 | 2012-07-04 | 李茂逸 | 风力发电机 |
| CN111379666A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-07-07 | 四川师范大学 | 一种将风能转成势能的储能装置 |
-
2002
- 2002-05-17 CN CN02233807U patent/CN2521419Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
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| CN102549260B (zh) * | 2009-11-03 | 2014-09-24 | 李茂逸 | 风力发电机 |
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