[实用新型]微型组合式单台风力发电机

说明书

技术领域：本实用新型涉及微型风力发电机技术领域，尤其涉及该产品整体设计理念、工艺、技术的创新形式。

背景技术：现有的风力发电机技术领域，风力发电机的设计早已概念化，提及风力发电机人们自然会想到风叶和机身的设计外形、构件的金属铸造、机械加工工艺和风力发电机在灾难天气中用减少励磁电流、或人为干预强制使发电机转动偏离迎风面的保护形式，不可否认，这是若干年来沉淀出的设计理念、工艺、技术的精华形式，有其合理性、实用性，但也不可一概而论，在微型风力发电机技术领域若沿用中、大型风力发电机的设计理念、工艺、技术的形式就存在不合理和不实用现象。从风能利用上自然界每秒5米的风速，一平方米可输出360瓦电力，面国内生产传统的FLFD50W风力发电机仅能满负荷输出，其风叶直径1米，占用空间面积0.785平方米可获取50瓦的功率，如此反差看出利用风能效果上严重偏低。从工艺水平上传统设计构件多，金属加工链长，再者大小不一但形状相同的构件有个辨证关系，就是尺寸越小，加工精度越高，这就加大了制造成本，使得传统的微型风力发电机失去了价格优势，性能价格比差必然招到市场的遗弃，另外从抵抗灾难天气的能力上我们也迫切需要有一个更加完善保护的技术形式。

实用新型内容：本实用新型的目的在于冲破传统工艺、技术的束缚而引入新工艺、新技术，创造出一个新型的微型风力发电机实体。在名称中其组合式的含义是用至少二台以上的超微型风力发电机共同模拟单台微型风力发电机的使用效果，从创新形式上讲不是在追求微型风力发电机组合后发电量的叠加，而是在追求传统微型风力发电机风叶扫过的面积上，新微型风力发电机将获得数倍于传统微型风力发电机发电量，验证简化结构、简化制造工艺以廉价成本获得更强的发电效果和更先进的抗灾难天气的能力，对微型风力发电机来讲是个跨越式进步。犹如一篇耐人回味的散文，不求形似，但求神似，更求超越。

本实用新型的设计方案是在保留微型风力发电机功能和效果的前提下，抛弃了传统的设计理念，创新地利用了塑料成型工艺，利用了超微型发电机组合、引入了单片机控制，并配合传统风力发电机未曾有过的机械同步机构和阻尼机构、可控转动尾翼于一体的新型风力发电机。只所以定位于微型风力发电机，是因为塑料成型工艺和塑料材质强度不支持体形较大质量较重的部件。

其创新设计的技术方案：传统风力发电机的前后端盖和机体外壳由于是支撑和承载部件，同时由于部件自重和所受载荷原因，一般不会采用塑料成型工艺，而采用金属铸造的方式。本实用新型通过对机体的变形设计，把机体设计成方格状箱体后，就抛弃了传统风力发电机前后端盖的主体结构，再把箱体的每个方格视为一个单元，把每个单元设计双层结构，即外方内园，形成了圆形风道在内，方格分割在外，两层间均布筋板支撑，至少两个单元以上就组成了方格状箱体，从迎风面看去前凹后凸，前面双层结构封口，形成了前端由方形向园形过渡并凹入箱体复合的曲面收口形状，其收口形状与内圆锥体有着本质区别，它减少了迎风面，是方形向圆形过渡的合理形式，后凸圆形风道是为了便于安装发电机基座和过渡齿轮固定板的设计，由此形成了箱体部件的整体雏形，它是微型组合式单台风力发电机的主体部件。塑料成型工艺的大型部件一般来自注塑工艺，如电视机壳体、洗衣机壳体，箱式机体各个圆形风道的双层设计加强了方格状箱体的总体强度和抵抗变形的能力，对壳体类部件的结构设计是突破性尝试，理由源自方格状箱体部件既是壳体件也是支撑和承载件，且受力状态复杂，加上风叶转动时的交变载荷，要达到理想的技术效果就必须利用形状设计来增加风力发电机箱体部件的刚度和强度，弥补塑料材质强度不足的缺陷，圆形风道内外双层结构是创造性使用塑料成型的典范，同时也符合其注塑工艺要求。方格状箱体复合曲面收口意义重大，它将方格状箱体部件迎面来风分割引导进入圆形风道，由于方形截面面积大于圆形截面，风力进入圆形风道后风速有增强作用，并且两者截面面积比值越大，效果越佳。方格状箱体复合曲面收口处左右上下对称，风力作用于复合曲面时产生的正向分力自动抵消，方格状箱体部件复合曲面收口处的正向曲面总分力为零，不存在产生作用于方格状箱体部件支撑处有害力矩的不良效应，同时前凹的复合曲面收口处有助于阻挡雨水进入圆形风道。