[发明专利]智能变径自启动垂直轴风力发电装置

摘要

本发明公开了一种智能变径自启动垂直轴风力发电装置，采用垂直轴风力机中的直线翼型结构；通过伺服电机和齿轮齿条的组合结构实现了风轮回转半径大小的控制与调整，风速低于切入速度时风力发电装置自启动运行与自动切换功能；以及实现了风轮回转半径大小的智能控制以及风力发电装置的自启动与安全运行监控任务。本发明从改变垂直轴风力机风轮回转半径的角度，不仅提出了一种在风速不断变化的情况下，提高垂直轴风轮效率以及风力发电机输出功率的有效方法，而且给出了一种当风速低于切入速度时风力发电装置自行启动，当风速超过额定风速时风力发电装置能自我保护的有效途径，特别适合于在船舶、海洋工程平台、岛屿等风速大、风速和风向变化快的风力发电应用场合，具有结构紧凑、安装方便、风轮回转半径控制精度高和系统稳定性强的优点。

主权项

一种智能变径自启动垂直轴风力发电装置，其特征在于：该风力发电装置包括：风轮叶片（1）、风轮主轴（2）、上变径幅杆（3）、底座（4）、下变径幅杆（8）、变径连接座（10）、变径齿条轴（12）、风轮主轴竖槽（13）、滑动轴承（15）、螺栓（16）、防护罩（17）、齿轮轴（18）、第一直齿轮（19）、垂直轴锥齿轮（20）、水平轴锥齿轮（21）、主传动轴（22）、联轴器（23）、伺服电机（24）、电机连接座（25）、自启动机构电磁离合器（26）、变径机构电磁离合器（27）、齿轮箱体（28）、第二直齿轮（29）、第三直齿轮（30）、发电机（31）、从动带轮（32）、发电机传动轴（33）、同步带（34）、主动带轮（35）、中间轴（36）；上述部件的连接关系如下：风轮主轴（2）上设有风轮主轴竖槽（13）；风轮叶片（1）上部与上变径幅杆（3）的一端连接；上变径幅杆（3）的另一端与风轮主轴（2）的顶端连接；风轮叶片（1）下部与下变径幅杆（8）的一端连接，下变径幅杆（8）的另一端与变径连接座（10）连接；变径连接座（10）安装于变径齿条轴（12）上，变径齿条轴（12）安装于风轮主轴竖槽（13）内；滑动轴承（15）安装于变径齿条轴（12）和风轮主轴竖槽（13）之间；风轮主轴（2）、中间轴（36）和防护罩（17）通过螺栓（16）连接在一起；第三直齿轮（30）和主动带轮（35）套接在中间轴（36）外部；第三直齿轮（30）与第一直齿轮（19）啮合；第一直齿轮（19）和垂直轴锥齿轮（20）同轴，共同位于齿轮轴（18）上；垂直轴锥齿轮（20）与水平轴锥齿轮（21）啮合；水平轴锥齿轮（21）和第二直齿轮（29）套在主传动轴（22）上；第二直齿轮（29）与变径机构电磁离合器（27）连接，并与变径齿条轴（12）啮合；伺服电机（24）通过联轴器（23）与主传动轴（22）连接；主传动轴（22）的末端位于齿轮箱体（28）上；自启动机构电磁离合器（26）与水平轴锥齿轮（21）连接；主动带轮（35）与同步带（34）一侧啮合；同步带（34）另一侧与从动带轮（32）啮合；从动带轮（32）下端固定发电机传动轴（33），发电机传动轴（33）与发电机（31）连接。