[实用新型]风力发电机

说明书

本发明涉及一种风力发电机，特别是一种设置有离合器与电子、机械稳速装置的风力发电机。

风力发电机是一种重要的能源机械，在当前能源严重不足，农村及边远地区电力十分短缺的情况下，风力发电机的作用更为突出。现有的风力发电机在确定风叶迎风角度的时候面临矛盾：角度较小时，启动困难，角度较大时，运转时阻力过大，同时抗风强度亦受影响。有的风力发电机设置了机械稳速装置，随转速的增加，利用离心力使螺旋槽内的转向销旋移，从而使风叶的迎风角从5°到零以至负角度之间变动。但这类装置作用有限，启动难与阻力大的矛盾仍存在，抗风力一般也只达到八级左右。

本实用新型是要提供一种能在微弱风力下启动；运转时可自动将风叶阻力减到最小；转速过高时能自动稳速；同时抗风能力可大大提高的风力发电机。

实现以上目标的技术方案如下：在由发电机、主轴、风叶、风叶芯轴以及转向机构、风舵、支架等部件组成的风力发电机上，在发电机与风机之间设置一只离合器（例如电子离合器或超越离合器等）。发电机启动前，发电机主轴与风叶分离，风叶空载启动，所需启动力矩很小。转速达到一定数值时离合器将发电机联轴，开始发电。为进一步改善启动能性，风叶在静止时，可设计成有较大的迎风角（例如20°），所以在微风下即可空载启动。转速提高后，阻力成为必需考虑的因素时，将迎风角自动减小至零，把阻力减到最小（由于风叶两个不同的曲面而产生流体静压力，使风机旋转）。当转速过高时，将风叶转为负角，以降低转速。以上控制机能由变桨距机械稳速装置完成。该装置是在风叶芯轴上设置转向销，定位套内设置相应的螺旋槽，同时，芯轴上装设两套弹力不同的弹簧：软弹簧与硬弹簧，当风叶静止时，软弹簧将使芯轴轴向受力，转向销处于螺旋槽的顶端，此时叶片的迎风角较大，从而使该风机具有较大的启动风力。当叶片开始旋转后，在离心力的作用下，叶片将通过芯轴沿着螺旋槽之间向外移动，并当风叶在达到某一个速度时，（例如200转／分）拉套底即与硬弹簧接触，此时叶片的迎风角为零，故风叶旋转时的阻力很小，使该风机能较容易获得额定转速（例如500转／分），当风叶旋转速度高于500转／分时，拉套将在离心力的作用下，压缩硬弹簧，此时风叶的迎风角出现负值，即风叶旋转速度将下降，从而达到稳速之目的。同时，本设计中还可设一套电子稳速装置，是利用风力发电机本身发出电流的一个分量通过一只电磁铁的励磁线圈，来吸引一支衔铁。当发电机转速较小，电流较小时，衔铁不动作，发电正常进行；发电机转速超过一个定值时，励磁电流增大，使磁力吸引衔铁动作，改变电流流向，使发电机线圈电流加大，反电势增高，达到降低发电机转速之目的。离合器与机械、电子稳速装置可分别采用，也可同时采用，三者相辅相承，达到本实用新型的设计目的。

现结合附图与实施例作进一步说明。

图1为本实用新型一个实施例结构图；

图2为该实施例机械稳速装置与离合器结构图；

图3为电子稳速装置示意图。