[实用新型]换气照明两用的风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换气照明两用的风力发电机，属于新能源技术领域，特别涉及一种将建筑通风换气和照明溶于一体的风力发电设备。

背景技术

在现有技术中，风力发电机只限于发电功能，没有将室内通风换气和照明功能溶于一体，以发挥更大的节能潜力和应用范围。由于自然界的风速始终处于不断变化之中，大多数气候和时间处在微风状态，所以，设计和选择优良的发电机和风轮、以及两者结构之间的有机结合是实现上述目标的首要条件之一。

发明内容

本实用新型的技术方案：

一种换气照明两用的风力发电机，包括：主机9的外转子与球托8连接，主轴6固定在机架10上，上端通过主轴承4支承风轮5和助动风轮2，顶部设有助动风口3，机架10上装置控制盒13、止动器14、照明灯具16通过导线15与控制盒连接，机架套接在机座12上组成；特征是：主机9内设有通风冷却装置和自动监控调速系统，通风冷却装置，由：设在主轴6上的出风孔22、设在下端盖26上的进风孔21、风道30构成，风道通过主机内部带走热量，同时，使风能利用率和通风换气率从下述渡经得以提高：1.利用室内空气与屋顶空气的温差和高低压差形成的引凤力，从内部推动风轮5和助动风轮2旋转；2.主机的温升、散热、和照明灯热量、促使风道中的空气加速循环上升，从助动风口3推动助动风轮旋转；3.屋顶外自然界风力从外部推动风轮5和助动风轮2旋转。

上述所说自动监控调速装置，由：嵌装在静盘23上的霍尔元件27、温度传感器28、线圈24、以及控制盒13中的单片机系统、为主要元件组成，线圈24是，可串、并联连接的绕组或可三相星形/三角形连接的绕组或者可双速或三速连接的绕组构成；当动盘18旋转，霍尔元件27从磁钢体19中感应霍尔信号，通过信号线29传递给控制盒13的单片机系统，经运算处理、功率放大以后，由接触器执行自动切换上述线圈绕组的接线方式，使之与外界风速相匹配，从而调节、控制和稳定发电机的输出功率。

上述所说主轴6，由大口径钢管制成，长度可根据配置的风轮高度套接加长，直径至少是主机外壳直径的四分之一以上，选择比例在1∶0.25～0.6的范围，有利于扩展通风量和缩短转子与定子之间的直径距离，提高动态平衡、减轻重量、降低成本、快速散热，改善换气和发电能力。

上述所说风轮5和助动风轮2为涡轮式风轮：由薄片金属材料压制成若干涡轮角度的叶片，下端围成圆形固定在球托8上，上端与防雨盖1固定，构成球形的涡轮式风轮，该涡轮式风轮运转时，在内部形成负压，使内部空气与外部空气形成对流，进一步推动风轮旋转，达到良好的通风和发电效果。

上述所说主机9，选择永磁叠加型发电机，主要采用磁钢体19，嵌装固定在动盘18内，静盘23套装在主轴6上，由端盖17和26中的轴承20支承，端盖上设有凹槽或凸槽，该凹槽与动盘18的凸槽卡接，螺栓25将端盖固定在动盘上，静盘23内嵌装线圈24、霍尔元件27、温度传感器28、导线15和信号线29穿过管路与控制盒13以及负载连接。

实践中，交流发电机的转速与磁极数成反比，当磁极数确定以后，发电机的转速与输出电压、频率成正比；因此，可以使用改变磁场极数的接线法或改变输出电压的接线法，来实现发电机与风轮的转速相匹配，所以，单相发电机线圈23可用绕组串、并联的接线方法；三相发电机则用星形/三角形转换的接线方法解决。

例如，当发电机在20极，300转/分时，线圈25的绕组是串联接线，正常发电，由于外界风速增强，转速超过600转/分以上时，自动监控调速装置就发出指令，控制盒13自动控制执行切换，通过接触器将线圈24切换成并联的接线方法或者星形/三角形的接线方式，进行匹配，使发电机在自然风速环境中的适用宽度提高一倍以上。

上述所说控制盒13内设有单片机系统、功率放大电路、自动充电电路、以及接触器、显示电路板为主要元件组成的普通自动控制电路，附设锂电池、超级电容蓄电池以克服蓄电池使用寿命短的缺陷。

上述所说的温度传感器28为1只或每片静盘装1只，采集到的温升信息由信号线29传递给控制盒13内的单片机系统，自动检测线圈和主机温升，若出现异常时，则自动存储记录、显示报警、直至关闭该片绕组的输出电路，以确保发电机的运行安全。

上述所说机架10由不锈钢材料制成，十字支架101外侧与机架10的圆形圈片焊接，内侧与空心圆盘1011焊接，主轴6通过圆盘1011中的横档定位，由螺母固定。