伞形风力发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种伞形风力发电机，由监控系统实时监测发电机的功率值，并根据监测结果发出信号控制调整叶片收缩角及调整幅度，从而改变了叶轮的扫掠面积，进而控制功率输出。监测系统连接控制着蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱依次连接可前后移动的丝杠和螺纹顶杆，螺纹顶杆穿过发电机的中空轴并在其顶端固定3-5只撑杆，每只撑杆都与一只所述叶片活动铆接，叶片与轮毂之间通过连接杆连接，并且叶片可随螺纹顶杆的前后移动做出伞形收合动作。本实用新型专利技术属全新的功率控制方法，其结构简单、可靠性高，并全部为自动控制，对多变性天气适应能力更强。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
伞形风力发电机
本技术涉及一种风力发电机，特别指一种具有输出功率调节功能的伞形风力发电机。
技术介绍
离网小型风力发电机具有价格低、易于安装和适用范围广等特点。作为大型并网风力发电系统的补充，它可以满足由于地形复杂等原因导致电网无法覆盖地区的用电需求。风力机输出功率的调节主要依靠限速机构，就目前而言，限速机构主要包括定桨距限速和变桨距调速两大类。然而，由于考虑经济性等因素，现有的限速机构大多采用被动式，还有一部分不具备限速保护功能。通过对被动式小型风力发电机实际工作情况的研究发现，其对风效果并不理想，且存在功率输出稳定性差的缺点。因此，研制一种可避免目前小型风力发电机之不足，并具有调整风轮扫掠面积、实现风力机输出功率调节的风力发电机是符合市场需求的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种伞形风力发电机，这种风力发电机具有伞形调速机构，它可以根据风速的变化情况，及时有效地调整风轮的扫掠面积，最终达到控制风力发电机输出功率在额定值附近的目的，并提高了风力发电机的工作效率及安全性。本技术要解决的技术问题由如下方案来实现:伞形风力发电机，由监控系统实时监测发电机的功率值，并根据监测结果发出信号控制调整叶片收缩角及调整幅度，结构包括发电机、叶片、轮毂，其特征是:所述监测系统连接控制着蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱依次连接可前后移动的丝杠和螺纹顶杆，螺纹顶杆穿过所述发电机的中空轴并在其顶端固定3-5只撑杆，每只撑杆都与一只所述叶片活动铆接，所述叶片与所述轮毂之间活动铆接，并且叶片可随螺纹顶杆的前后移动做出伞形收合动作。本技术还包括如下方案:所述丝杠的一端与蜗轮蜗杆减速箱里装的丝母螺纹配合；另一端与固定在所述螺纹顶杆一端的推拉盘固定连接。所述发电机上下两侧各固定一根导轨并与所述推拉盘滑动配合。所述发电机轴的中空轴两端有轴承固定。本技术的工作原理:叶片带动发电机运转，产生电压、电流，电压、电流变送器实时采集发电机的电压、电流信号，并将采集到的信号经过PLC运算转化为功率值。微处理器将采集到的功率值与设定值进行比较，从而确定是否调整叶片收缩角以及调整幅度。当监控系统发出指令后，蜗轮蜗杆减速箱根据指令信号启停，带动丝杠旋转，丝杠推动螺纹顶杆前后运动，从而达到调整叶片收缩角的目的。本技术具有如下优点:1、与其它调速机构相比，本技术是通过改变叶轮的扫掠面积来控制调节输出功率,对多变性天气适应能力更强。2、发电机采用永磁同步发电机，此种发电机在低转速下工作性能优于直流发电机，并且转子惯量小，具有良好的动静态品质，更适合风力发电的特点。3、叶片与轮毂之间通过钢制连接杆相连，而不是直接相连，从而确保叶片有足够的空间完成收合动作。4、轮毂与风轮采用平键固定，平键制造简单、装拆方便，且精度较高。轴端还配有圆螺母和锁紧挡圈，保证轴向固定。5、当监控系统检测到功率信号超出或小于设定值时，3s后会再进行第二次检测，若3s后功率信号仍是超出或过小，监控系统向伺服系统发出信号使螺纹顶杆向前或后移动，叶片收缩角增大或减小。这样就防止了阵风对整个系统的影响，延长了整机的使用寿命O【附图说明】下面结合附图举实施例:图1是伞形风力发电机结构图。【具体实施方式】如图1所示，蜗轮蜗杆减速箱I依次连接可前后移动的丝杠3和螺纹顶杆11，丝杠3的一端与蜗轮蜗杆减速箱I里装的丝母2螺纹配合；另一端与固定在螺纹顶杆11 一端的推拉盘4固定连接。螺纹顶杆11穿过发电机7的中空轴6并在其顶端固定3只撑杆10。发电机7上下两侧各固定一根导轨5并与推拉盘4滑动配合。中空轴6两端有轴承固定。每只撑杆10都与一只叶片8活动铆接，叶片8与轮毂9之间活动铆接，并且叶片8可随螺纹顶杆11的前后移动做出伞形收合动作。如图1所示，当螺纹顶杆11前后运动时，即可带动叶片8做出收合动作。当检测到功率信号超出或小于设定值时，监控系统向蜗轮蜗杆减速箱I发出信号，蜗轮蜗杆减速箱I根据指令信号做出启停动作，带动丝杠3转动，丝杠3带动螺纹顶杆11前后移动，螺纹顶杆11穿过发电机7的中空轴6，通过与其连接的撑杆10带动叶片8做出收合动作，从而控制叶片8的收缩角。伞形风力发电机底座上装有限位开关，当叶片8收缩角大于70°或恢复到0°位置时都会触动限位开关，防止叶片8收合动作超过限定值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
伞形风力发电机，由监控系统实时监测发电机的功率值，并根据监测结果发出信号控制调整叶片收缩角及调整幅度，结构包括发电机、叶片、轮毂，其特征是：所述监测系统连接控制着蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱依次连接可前后移动的丝杠和螺纹顶杆，螺纹顶杆穿过发电机的中空轴并在其顶端固定3?5只撑杆，每只撑杆都与一只所述叶片活动铆接，所述叶片与所述轮毂之间活动铆接。

【技术特征摘要】
1.伞形风力发电机，由监控系统实时监测发电机的功率值，并根据监测结果发出信号控制调整叶片收缩角及调整幅度，结构包括发电机、叶片、轮毂，其特征是:所述监测系统连接控制着蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱依次连接可前后移动的丝杠和螺纹顶杆，螺纹顶杆穿过发电机的中空轴并在其顶端固定3-5只撑杆，每只撑杆都与一只所述叶片活动铆接，所述叶片与所述轮毂之间活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：包道日娜，代文平，刘志璋，张晓阳，常征，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：实用新型
国别省市：