【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机，特别是一种多段调节桨距的风力发电机及控制方法。
技术介绍
1、垂直轴风力发电机具有较小的体积、较高的安装灵活性和较低的噪音等优点。
2、在山区和农村都存在停电和电力不稳定的的情况，对于这些地区的住户带来诸多不便，而较大型的发电装置缺很难实现运输和搭建。
3、但在垂直轴风力发电机使用过程中存在以下问题：
4、1、缺少变桨结构，风机旋转状态无法适应多变的风力情况，导致风能的利用率较低，或者变桨结构较简单，缺少智能调节的系统。
5、2、缺少刹车结构，风机在高速旋转的情况下无法紧急制动，存在大风环境损毁风机的风险。
6、3、缺少保护装置，风机在恶劣的天气下，工作的稳定性较差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：缺少智能化调控的变桨结构、刹车结构以及风力发电机运输不方便的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种多段调节桨距的风力发电机，包括可偏转扇叶变桨结构、刹车制动装置、伸缩式变桨结构、可升降平台、控制系统、发电机和风机底座；
3、风机底座安装于可升降平台上，安装于风机底座上并依次连接的发电机、刹车制动装置和风机主杆，风机主杆竖直转动连接在风机底座上，风机主杆和风机扇叶之间通过伸缩式变桨结构连接，风机扇叶内设置有倾角传感器，且倾角传感器信号连接伸缩式变桨结构，可偏转扇叶变桨结构安装于风机扇叶上。
4、优选的，所述伸缩式变桨结构包
5、优选的，所述驱动件包括平行于所述风机主杆设置的推杆电机和设置于所述底部伸缩环上的升降电机，推杆电机的输出端固定连接位于底部的所述底部伸缩环，升降电机安装于位于顶部的所述底部伸缩环，升降电机的输出轴上设置有升降齿轮，所述风机主杆外壁上设置与升降齿轮啮合的齿条，所述倾角传感器控制连接升降电机。
6、优选的，所述风机扇叶包括副叶片和竖直转动连接在副叶片一端的主叶片，副叶片连接所述伸缩式变桨结构，所述可偏转扇叶变桨结构连接在主叶片和副叶片之间，且所述可偏转扇叶变桨结构的驱动端传动连接主叶片的安装轴。
7、优选的，所述主叶片外壁覆盖有隔热涂层，所述主叶片内固定设置有依次连接的充气气囊、气体加热管和小型气体压缩机，充气气囊侧壁粘结在所述主叶片的内壁上，所述主叶片上开设有与充气气囊内部连通的开孔，小型气体压缩机的进气端位于所述主叶片的外部。
8、优选的，所述风机主杆的底端固定连接有主动齿轮，所述风机底座内竖直转动设置有传动杆，传动杆上固定连接有与主动齿轮啮合的从动齿轮，传动杆与所述发电机的输入轴传动连接，从动齿轮的齿数小于主动齿轮的齿数。
9、优选的，所述刹车制动装置连接于所述传动杆的底端，所述刹车制动装置包括由下至上依次设置于所述风机底座上的轴承固定盖、制动器定子、电磁线圈、刹车盘、制动盘和法兰盘，法兰盘和制动器定子之间连接有定位销，制动器定子和轴承固定盖之间连接有固定螺钉，制动器定子内圈设置有与所述传动杆连接的轴承，制动盘固定连接在所述传动杆上，刹车盘与制动器定子之间设置有压力弹簧，刹车盘和制动盘之间设置有间隙。
10、优选的，所述可升降平台包括支撑板和竖直连接于支撑板底部的伸缩柱，伸缩柱包括顶柱和底柱，底柱上设置有用于锁紧顶柱的升降扣。
11、一种多段调节桨距的风力发电机的控制方法，风机变桨包括如下步骤：
12、s1、通过推杆电机推动位于底部的底部伸缩环向上移动，底部伸缩环带动长连杆向上移动，长连杆向上移动过程中穿过支撑盘，并推动风机扇叶的底端向风机外侧移动，并使得风机扇叶向内侧倾斜；
13、s2、风机扇叶内的倾角传感器检测到风机扇叶向内侧倾斜后，位于顶部的底部伸缩环上的升降电机驱动升降齿轮转动，升降齿轮带动底部伸缩环向下移动，底部伸缩环带动长连杆向下移动，长连杆向下移动过程中穿过支撑盘，并推动风机扇叶的顶端向风机外侧移动，并使得风机扇形成竖直状态。
14、优选的，所述风机变桨还可通过所述可偏转扇叶变桨结构中的电机驱动主叶片的端部绕副叶片的端部竖直转动。
15、本专利技术提供一种多段调节桨距的风力发电机及控制方法，具有如下技术效果；
16、1、通过设置可偏转扇叶变桨结构和伸缩式变桨结构，能够极大限度的调整风力发电机扇叶的桨距，在风力发电机工作时将叶片充分展开，以保证风力发电机的高效发电，在运输风力发电机时，能够将叶片有效收纳，以方便对风力发电机的运输。
17、2、在风力发电机主杆上连接有刹车制动装置，在风力发电机转速过高的情况下，实现风力发电机主杆的抱紧锁死，实现风力发电机主杆的停机，保证在大风环境下风力发电机内部发电机的安全运行。
18、3、在调整风力发电机桨距时，能够通过倾角传感器配合升降电机调整风力发电机扇叶的角度，维持风力发电机扇叶的竖直状态，保证风力发电机运行的安全性。
19、4、可偏转扇叶变桨结构，能够调整风力发电机扇叶的结构，方便风力发电机的收纳，同时能够调整风力发电机的受力面积，调整发电功率。
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1.一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：包括可偏转扇叶变桨结构、刹车制动装置（17）、伸缩式变桨结构、可升降平台、控制系统、发电机和风机底座（1）；
2.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述伸缩式变桨结构包括成对套设于所述风机主杆（10）上的底部伸缩环（3）和顶部伸缩环（4），底部伸缩环（3）滑动设置，顶部伸缩环（4）固定设置，底部伸缩环（3）外壁铰接有长连杆（9），顶部伸缩环（4）外壁固定连接有短连杆（5），短连杆（5）活动端铰接有供长连杆（9）贯穿的支撑盘（8），所述风机主杆（10）上设置有两组底部伸缩环（3）和顶部伸缩环（4），两个长连杆（9）分别与所述风机扇叶的两端铰接，所述风机主杆（10）上设置有驱动底部伸缩环（3）轴向滑动的驱动件。
3.如权利要求2所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述驱动件包括平行于所述风机主杆（10）设置的推杆电机（6）和设置于所述底部伸缩环（3）上的升降电机，推杆电机（6）的输出端固定连接位于底部的所述底部伸缩环（3），升降电机安装于位于顶部的所述底部伸缩环（3），升降电机的输
4.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述风机扇叶包括副叶片（11）和竖直转动连接在副叶片（11）一端的主叶片（12），副叶片（11）连接所述伸缩式变桨结构，所述可偏转扇叶变桨结构连接在主叶片（12）和副叶片（11）之间，且所述可偏转扇叶变桨结构的驱动端传动连接主叶片（12）的安装轴。
5.如权利要求4所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述主叶片（12）外壁覆盖有隔热涂层，所述主叶片（12）内固定设置有依次连接的充气气囊（14）、气体加热管和小型气体压缩机，充气气囊（14）侧壁粘结在所述主叶片（12）的内壁上，所述主叶片（12）上开设有与充气气囊（14）内部连通的开孔，小型气体压缩机的进气端位于所述主叶片（12）的外部。
6.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述风机主杆（10）的底端固定连接有主动齿轮（20），所述风机底座（1）内竖直转动设置有传动杆（16），传动杆（16）上固定连接有与主动齿轮（20）啮合的从动齿轮（15），传动杆（16）与所述发电机的输入轴传动连接，从动齿轮（15）的齿数小于主动齿轮（20）的齿数。
7.如权利要求6所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述刹车制动装置（17）连接于所述传动杆（16）的底端，所述刹车制动装置（17）包括由下至上依次设置于所述风机底座（1）上的轴承固定盖（26）、制动器定子（25）、电磁线圈（29）、刹车盘（31）、制动盘（32）和法兰盘（23），法兰盘（23）和制动器定子（25）之间连接有定位销（24），制动器定子（25）和轴承固定盖（26）之间连接有固定螺钉（28），制动器定子（25）内圈设置有与所述传动杆（16）连接的轴承（27），制动盘（32）固定连接在所述传动杆（16）上，刹车盘（31）与制动器定子（25）之间设置有压力弹簧（30），刹车盘（31）和制动盘（32）之间设置有间隙。
8.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述可升降平台包括支撑板和竖直连接于支撑板底部的伸缩柱，伸缩柱包括顶柱和底柱，底柱上设置有用于锁紧顶柱的升降扣（33）。
9.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机的控制方法，其特征在于，风机变桨包括如下步骤：
10.如权利要求9所述一种多段调节桨距的风力发电机的控制方法，其特征在于：所述风机变桨还可通过所述可偏转扇叶变桨结构中的电机驱动主叶片（12）的端部绕副叶片（11）的端部竖直转动。
...【技术特征摘要】
1.一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：包括可偏转扇叶变桨结构、刹车制动装置（17）、伸缩式变桨结构、可升降平台、控制系统、发电机和风机底座（1）；
2.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述伸缩式变桨结构包括成对套设于所述风机主杆（10）上的底部伸缩环（3）和顶部伸缩环（4），底部伸缩环（3）滑动设置，顶部伸缩环（4）固定设置，底部伸缩环（3）外壁铰接有长连杆（9），顶部伸缩环（4）外壁固定连接有短连杆（5），短连杆（5）活动端铰接有供长连杆（9）贯穿的支撑盘（8），所述风机主杆（10）上设置有两组底部伸缩环（3）和顶部伸缩环（4），两个长连杆（9）分别与所述风机扇叶的两端铰接，所述风机主杆（10）上设置有驱动底部伸缩环（3）轴向滑动的驱动件。
3.如权利要求2所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述驱动件包括平行于所述风机主杆（10）设置的推杆电机（6）和设置于所述底部伸缩环（3）上的升降电机，推杆电机（6）的输出端固定连接位于底部的所述底部伸缩环（3），升降电机安装于位于顶部的所述底部伸缩环（3），升降电机的输出轴上设置有升降齿轮，所述风机主杆（10）外壁上设置与升降齿轮啮合的齿条，所述倾角传感器控制连接升降电机。
4.如权利要求1所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述风机扇叶包括副叶片（11）和竖直转动连接在副叶片（11）一端的主叶片（12），副叶片（11）连接所述伸缩式变桨结构，所述可偏转扇叶变桨结构连接在主叶片（12）和副叶片（11）之间，且所述可偏转扇叶变桨结构的驱动端传动连接主叶片（12）的安装轴。
5.如权利要求4所述一种多段调节桨距的风力发电机，其特征在于：所述主叶片（12）外壁覆盖有隔热涂层，所述主叶片（12）内固定设置有依次连接的充气气囊（14）、气体加热管和小型气体压缩机，充气气囊（14）侧...
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