[实用新型]带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，特别涉及立轴式风力发电设备的结构设计。

背景技术

风力发电设备有立轴式风力发电设备与水平轴式风力发电设备两种，现世界上一般采用水平轴式风力发电设备，因水平轴式发电设备可以通过电子控制改变叶片迎风角来调整力矩和转速，使其保持相对稳定的输出功率，而立轴式风力发电设备在风速变化时不能改变叶片迎风角，也就不能调整力矩和转速，不能保持相对稳定的输出功率，这是立轴式和水平轴式风力发电设备的主要差别之一，所以尽管立轴式风力发电设备结构简单，成本相对低廉，仍不利于广泛应用。

例如一台立轴式风力发电设备，它的额定功率是1000W，额定风速是5—8M/S，转速是2转/S，力矩是500NM，当风速超过8M/S时，其力矩和转速都会增加，这时发电设备的输出功率就会大于1000W，导致发电设备烧毁，目前解决的办法只是关机停车，这样，当超过额定风速时，立轴式风车发电设备就不能够正常使用，不仅浪费了资源，而且发电设备的利用率也低。

直到目前，所有立轴式风车发电设备的制动装置，无论自动还是手动，其制动的力矩全部传到空心内定轴上，这样增加了对空心内定轴的强度要求，使设备的造价增加。

发明内容

本实用新型的目的在于为克服已有技术的不足之处，提出一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，以解决当风速超过额定风速时，把发电设备的转速控制在额定转速之内，使立轴式风力发电设备能正常工作的问题。

本实用新型提出的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、双发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该双发电机为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该发电机的定子和转子分别固定在该空心内定轴的外侧和该上下轴套的内侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧，该手动制动装置安装于该空心内定轴内。

本实用新型提出的另外一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该发电机为永磁直驱式交流发电机，该发电机转子固定在上该轴套内侧，该发电机另一个转子固定在该下轴套外侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧。

本实用新型的特点和效果：

采用本实用新型的结构，当风速超过额定风速时，离心力增大，推动自动制动装置动作，形成“制动—减速—加速—制动”的过程，这样，在风速超过额定风速的情况下，发电设备不用停车，也能将转速控制在额定转速范围内，使立轴式风力发电设备能正常工作，从而提高风力发电设备的使用效率；本实用新型的手动制动装置，可供维修或紧急情况下使用。

本实用新型的另一个优点，是采用了双组风车叶片朝向相反地通过双组风车叶片连杆安装于上下轴套上，这种相反方向转动的双组风车叶片(或多组风车叶片)结构，又称双风车(或多风车)结构，在自动制动和手动制动时，产生的力矩就不会传递到空心内定轴上，节约造价，并提高了风力发电设备的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(中部双发电机)实施例结构示意图。

图2为本实用新型带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备的自动制动和手动制动实施例结构示意图。

图3为图2中B-B剖面示意图。

图4为图2中C-C剖面示意图。

图5为图2中A-A剖面示意图。

图6为图2中D-D剖面示意图。

图7为本实用新型的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(上下部双发电机)实施例结构示意图。

图8为本实用新型的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(单发电机)实施例结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备结合附图及实施例详细说明如下：