带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置制造方法及图纸

技术编号:4342002 阅读:433 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,是一种在增速装置一直保持对风的情况下,风小时风轮正对着风向;风速超过允许范围时,风轮侧偏以限制风轮转速的带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置及其方法。它不仅能有效地起到限速的效果,增加风力发电机工作的稳定性,且具有经济、简单,安装维护方便的特点。其结构为:它包括塔架装置,在塔架装置上安装风能加速装置,风轮装置以与塔架装置偏置的方式安装在风能加速装置中心位置,所述风能加速装置上安装有尾翼。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水平轴式风力发电机的迎风限速装置,特别涉及一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置
技术介绍
采用风能作为动力的风力发电机,由于风向的可变性和风速的不稳定性,风力发电机必须有稳定的迎风机构和可靠的安全保护系统,以便在捕获更多风能的同时保护风力发电机不受到破坏。现有的带有增速装置的小型风力发电机,无论是扩压式、集流式,还是浓缩型风力发电机,由于具有一定的外形结构,使其不能像普通的小型风力发电那样通过尾翼调向、通过偏心调速法调速,而是通过电动装置。这样既增加了风力发电机的成本,又增加了风力发电机结构的复杂性,从而降低了风力发电机的稳定性。另外,电动装置一直在运转,要消耗电能,从而增加了运行成本。现有的带有增速装置的小型风力发电机还有一个特点是风轮与增速装置始终相对静止,当风速达到一定数值时,风轮与增速装置同时侧偏,当其偏转至一定角度时,由于风向的突变,可能使风轮与加速装置正面迎风,从而造成风轮的突然加速运转,容易损坏叶片。
技术实现思路
本技术的目就是为解决上述问题,提出一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,是一种在增速装置一直保持对风的情况下,风小时风轮正对着风向;风速超过允许范围时,风轮侧偏以限制风轮转速的带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置及其方法。它不仅能有效地起到限速的效果,增加风力发电机工作的稳定性,且具有经济、简单,安装维护方便的特点。本技术的目的是通过下述技术方案实现的:一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,它包括塔架装置,在塔架装置上安装风能加速装置,风轮装置以与塔架装置偏置的方式安装在风能加速装置中心位置,所述风能加速装置上安装有尾翼。所述塔架装置包括下塔架,上塔架通过回转体II安装在下塔架上,风能加速装置则安装在上塔架上部,风轮装置与上塔架间偏心设置。所述风轮装置包括风轮,风轮与永磁发电机连接,永磁发电机通过支架安装在回转体I上,回转体I安装在支撑管件上,支撑管件偏置于风能加速装置中,即支撑管件与上塔架在纵向偏置;同时在支撑管件上端安装配重装置,配重装置与凸轮机构配合。所述配重装置包括配重,它安装在导轨上;所述凸轮机构包括在配重下方设置的端面凸轮I,以及在回转体I上的上方设有端面凸轮。本技术所述的迎风限速的方法是将尾翼固定在加速装置上,使加速装置一直正对着风向。风小时风轮正对着风向,不需要限速。当风速超过限定值时,风轮在偏心机构-->与凸轮机构的共同作用下,偏离正面迎风向。而这种偏离是通过将支撑风轮与发电机的支撑管件偏置于加速装置中来实现的。在偏离时,风轮的旋转轴始终在水平面内绕支撑管件摆动。本技术用简单的机械结构代替了传统带增速装置的小型风力发电机的电子偏航系统,既降低了风力发电机的成本,又减小了风力发电机结构的复杂性,从而增加了风力发电机的稳定性。附图说明图1是本技术的一个实施例的风轮正面迎风状态结构示意图;图1a为图1的局部放大图;图2是本技术的一个实施例的限速机构工作状态时结构示意图;图2a为图2的局部放大图。其中,1.尾翼,2.风能加速装置,3.风轮,4.导轨,5.配重,6.端面凸轮I,7.端面凸轮II,8.永磁发电机,9.回转体I,10.支撑管件,11.上塔架,12.回转体II,13.下塔架,14.支架。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术做进一步说明。图1中,尾翼1固定在风能加速装置2的后端,风能加速装置2固定在上塔架11上,上塔架11与下塔架13通过回转体II12相连接。导轨4固定在支撑管件10的上方,与支撑管件10相对于风能加速装置2始终静止。配重5与端面凸轮6沿着导轨4上下滑动。支撑管件10偏置于风能加速装置2中,回转体I9安置于支撑管件10的顶部,端面凸轮II7固定在回转体I9的正上方并与端面凸轮I6啮合。风轮3安置在永磁发电机8上,永磁发电机8与回转体I9之间通过支架14固定,风轮3相对于支撑管件10是偏心的且可以通过回转体I9的作用绕支撑管件10水平摆动。如图2所示,当风速超过限定值时,作用于风轮3扫掠面上的偏转力矩大于配重5的回位力矩,使风轮3产生侧偏,此时配重5被顶起,配重5的重心升高。如图1所示,当风速再次小于限定值时,配重5的回位力矩大于风作用于风轮3产生的偏转力矩,使配重5回到原位,风轮3再次正对着风向。如图1、图2所示,尾翼1控制风能加速装置2通过上塔架11与回转体II12的作用绕着下塔架13水平摆动,以便保持正面迎风。本技术的工作方法为:将尾翼固定在风能加速装置上,使风能加速装置一直正对着风向;风小时风轮正对着风向,不需要限速;当风速超过限定值时,风轮在偏心支撑管件与凸轮机构的共同作用下,偏离正面迎风向;在偏离时,风轮的旋转轴始终在水平面内绕支撑管件摆动。在对风力发电机进行保护的过程中,风轮安装在风能加速装置的中心,风轮相对于其绕着摆动的支撑管件偏置安装,亦即有一偏心距,作用在风轮扫掠面上的偏转力矩使风轮水平侧偏,偏离风向,从而达到限速目的,实现对风力发电机的保护。在支撑管件正上方,安置一带有回位力矩的配重;当风速超过限定值时,风轮产生-->侧偏,从而把配重顶起;当风速低于限定数值时,配重自动落下,使风轮回到原位。所述支撑管件配重通过凸轮机构进行连接;当风轮的扫掠面正向迎风时,配重的重心最低;随着风轮侧偏角度的增加,配重的重心逐渐升高。作用在风轮扫掠面上的偏转力矩带动风轮偏离正面迎风方向的极限位置是风轮的扫掠面平行于风向,此时,风轮不再旋转。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,它包括塔架装置,在塔架装置上安装风能加速装置(2),风轮装置以与塔架装置偏置的方式安装在风能加速装置(2)中心位置,其特征是,所述风能加速装置(2)上安装有尾翼(1)。

【技术特征摘要】
1.一种带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,它包括塔架装置,在塔架装置上安装风能加速装置(2),风轮装置以与塔架装置偏置的方式安装在风能加速装置(2)中心位置,其特征是,所述风能加速装置(2)上安装有尾翼(1)。2.如权利要求1所述的带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,其特征是,所述塔架装置包括下塔架(13),上塔架(11)通过回转体II(12)安装在下塔架(13)上,风能加速装置(2)则安装在上塔架(11)上部,风轮装置与上塔架(11)间偏心设置。3.如权利要求1或2所述的带增速装置的小型风力发电机迎风限速装置,其特征是,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐保良杨宝昆齐天
申请(专利权)人:山东建筑大学
类型:实用新型
国别省市:88[中国|济南]

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