[发明专利]软风启动型风力发电机

说明书

技术领域：

本发明涉及风力发电机，尤其涉及一种在软风环境条件下能够正常启动，并能运行发电的风力发电机。

背景技术：

目前普遍使用的风力发电机都包括叶轮、叶轮轴、变速机构、发电机、风向校正装置、蓄电池等，叶轮安装在叶轮轴上，叶轮轴通过一组变速机构带动发电机旋转，风向校正装置确保叶轮对准风向，由于风力发电机内各运动件之间均存在磨擦，当风力小于3级(风速小于3.3m/s)时，风力对叶轮作用所产生的扭矩小于各运动件之间静磨擦力矩，因而现有的风力发电机在软风条件下(风速在0.3～3.3m/s)是无法启动运行发电的，这是限制风力发电机推广应用的主要技术障碍。大家知道，风能存在于自然界，它是由太阳辐射热所引起的，太阳能照射到地球表面，引起地球表面各处受热不均，产生温差，引起大气的对流而形成风。风是流动的空气，它有速度，有密度，所以含有能量，风是取之不尽的清洁能源，但风能分布的随机性很强，没有特定规律，在不同地区，不同季节，不同时段的风力都不相同，并不是每天都有3级以上的风，风力小于3级的天气时常存在。目前，风力发电机只能为一些无电源的固定场所不定时地提供电能，或作为农村、山区家庭用电的补充电源。如何使风力发电机在软风条件下能正常运转发电，这是人们共同关注并渴望解决的技术难题。为此人们开展了一系列的创新设计，吉林大学的方显忠教授在专利200720094027.7公开了一种《叶片式风力发电机》，它是利用两只互为倒置的套装锥筒，使进入导风筒内的风流增速后再吹动发电机叶轮，从而提高流经叶片风的速度和密度，增大流经叶片风的体积流量，迫使风力发电机正常运转发电，实现利用软风就能发电的目的，扩大风能的利用率。其核心技术是通过一种导风装置提高流经叶轮的风速，达到软风启动运行发电的目的，这是软风启动发电的一种理论性技术方案，还没有得到实践验证，到目前为止，该方案尚未得到应用实施，实施和应用困难。

大家知道，对于同一运动副来讲，其动磨擦系数要小于静磨擦系数，即要将风力发电机的叶轮从静止状态进入运转状态所需要的能量要比维护转动状态的叶轮继续运转所需要的能量要大，也就是说，在现有技术条件下，风力小于3级的风虽然不足以使风力发电机正常运转发电，但若给风力发电机提供一定启动能量，使风力发电机从静止状态进入运转状态，那么3级以下风力就有可能维持风力发电机正常运转发电，基于这一理论申请人经过研究和试验，找到了一种利用软风就能使风力发电机正常运转发电的新方案。

发明内容：

本发明的目的是提供一种软风启动型风力发电机，它在软风条件下就能运行发电，提高了风力发电机的运行时间和发电效率，提高了风能利用率。

所述软风启动型风力发电机，包括叶轮1、叶轮轴2、变速机构3、发电机4、支架5、立柱法兰6、蓄电池7和电控装置11，叶轮1安装在叶轮轴2的前端，发电机4安装在支架5上，装有叶轮1的叶轮轴2经变速机构3驱动发电机4，支架5固定在立柱法兰6上，其特征是：还包括软风启动装置8，在叶轮轴2上还装有惯性轮9，所述软风启动装置8包括启动电机80、蜗轮蜗杆机构81、电磁离合器82、启动轴83、输入齿轮84、接收齿轮85，输入齿轮84安装在启动轴83上，接收齿轮85安装在叶轮轴2上，启动电机80通过蜗轮蜗杆机构81和电磁离合器82驱动设置在启动轴83和叶轮轴2之间的启动齿轮组，使装有叶轮1和惯性轮9的叶轮轴2转动，电磁离合器82控制启动齿轮组中的输入齿轮84与接收齿轮85啮合或脱离；所述启动电机80由蓄电池7供电，启动电机80和电磁离合器82均由电控装置11控制。

进一步，所述变速机构3包括安装在叶轮轴2上的初级大齿轮31，安装在过渡轴32上的初级小齿轮33和二级大齿轮34，带动发电机旋转的二级小齿轮35，初级大齿轮31和初级小齿轮33相啮合，二级大齿轮34与二级小齿轮35相啮合。

进一步，所述惯性轮9与初级大齿轮31合并为一体。

进一步，所述惯性轮9、初级大齿轮31、接收齿轮85三者合并为一体。