一種臥式垂直軸小型風力發電機的製作方法

2023-04-30 06:27:06 1

本實用新型涉及風力發電技術領域，特別涉及一種臥式垂直軸小型風力發電機。

背景技術：

風能資源具有可再生、永不枯竭、無汙染等特點，綜合社會效益高。我國幅員遼闊，海岸線長，風能資源比較豐富。據國家氣象局估算，全國風能密度為100W/m2，風能資源總儲量約1.6×105MW，特別是東南沿海及附近島嶼、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原的部分地區，每年風速在3m/s以上的時間近4000h左右，一些地區年平均風速可達6～7m/s以上，具有很大的開發利用價值。根據「十一五」國家風電發展規劃，2010年全國風電裝機容量達到500萬千瓦，2020年全國風電裝機容量達到3000萬千瓦。而2006年底，全國已建成和在建的約91個風電場，裝機總容量僅260萬千瓦。可見，風機市場前景誘人，發展空間廣闊。而垂直軸阻力型小型風力發電機即為應用風能的一種具有諸多優點的發電設備，但其效率比相近的水平軸風力發電機低，主要原因是來風時轉軸的兩側都受風，是兩側受風產生的作用力之差構成推動力，但是其使用效率低，同時其保護方面差，當颱風天等強風來時，有可能造成風輪轉速過快，燒斷風力發電機的保險絲，使用維護不便。

技術實現要素：

因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種結構簡單、使用方便、發電效率高、具有自保護功能的臥式垂直軸小型風力發電機。

為解決此技術問題，本實用新型採取以下方案：一種臥式垂直軸小型風力發電機，包括支撐架、豎直轉動軸、支架、速度傳感器、垂直軸風力發電機構、轉臂、整流板、尾舵、復位轉動機構和止停塊，所述豎直轉動軸可轉動地設於支撐架上部，所述支架固設於豎直轉動軸的自由端上，所述垂直軸風力發電機構的垂直風輪水平放置設於支架上，所述尾舵設於支架上位於垂直風輪後側且尾舵的平面與垂直風輪的轉軸成90度角，所述速度傳感器設於支架上用於檢測垂直風輪轉速，所述整流板通過轉臂可相對於垂直風輪的動力側和阻力側上下移動地設於支架上，所述復位轉動機構通過接收速度傳感器的檢測信息控制轉臂帶動整流板向上或向下移動，所述整流板位於垂直風輪遠離尾舵的前側且整流板擋設於垂直風輪的阻力側前方將氣流導向垂直風輪的動力側，所述止停塊設於整流板靠向垂直風輪一側的上部。

進一步的改進，所述止停塊為橡膠剎車塊。

進一步的改進，所述轉臂包括第一活動杆和第二活動杆，所述第一活動杆和第二活動杆的一端分別與整流板的側板上部與下部活動連接，所述第一活動杆和第二活動杆的另一端分別與支架上放置垂直風輪的側板上部與下部活動連接，所述復位轉動機構設於第一活動杆或者第二活動杆的活動連接軸心上且可控制帶動第一活動杆或第二活動杆向上/向下擺動。

更進一步的改進，所述復位轉動機構包括控制器和電機，該控制器接收速度傳感器的信息後控制電機運轉，電機的輸出軸與第一活動杆或者第二活動杆的活動連接軸心相連接。

通過採用前述技術方案，本實用新型的有益效果是：通過設置整流板將阻力側的氣流導向動力側，並將垂直風輪臥置於支架上，通過尾舵在整個裝置的重心位置做可繞豎直轉動軸轉動，整流板靠轉臂可移動，並且當風輪轉速超過設定初始值時，復位轉動機構啟動通過轉臂將整流板轉至遮蓋垂直風輪的動力側，使垂直風輪的轉速降低；當垂直風輪轉速超過設定的極限值時，復位轉動機構驅動轉臂向上擺動帶動整流板上的止停塊抵壓垂直風輪起剎車保護作用；同時當垂直風輪被止停塊剎車抵停後延時計時開始，延時結束剎車抵停解除，復位轉動機構驅動轉臂帶動整流板回復正常的氣流導向位置，使得本實用新型的產品與現有產品對比具有工作效率高、防護安全可靠、結構簡單、使用方便等優勢，可廣泛推廣應用。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的部分結構示意圖。

具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

參考圖1，優選的本實用新型的臥式垂直軸小型風力發電機，包括支撐架1、豎直轉動軸2、支架3、速度傳感器、垂直軸風力發電機構、轉臂、整流板6、尾舵7、復位轉動機構和止停塊，所述豎直轉動軸2可轉動地設於支撐架1上部，所述支架3固設於豎直轉動軸2的自由端上，所述垂直軸風力發電機構的垂直風輪4水平放置設於支架3上，所述尾舵7設於支架3上位於垂直風輪4後側且尾舵7的平面與垂直風輪4的轉軸成90度角，所述速度傳感器設於支架3上用於檢測垂直風輪4轉速，所述整流板6通過轉臂可相對於垂直風輪4的動力側和阻力側上下移動地設於支架上，所述轉臂包括第一活動杆51和第二活動杆52，所述第一活動杆51和第二活動杆52的一端分別與整流板6的側板上部與下部活動連接，所述第一活動杆51和第二活動杆52的另一端分別與支架3上放置垂直風輪4的側板上部與下部活動連接，所述復位轉動機構包括控制器和電機，該控制器接收速度傳感器的信息後控制電機運轉，電機的輸出軸與第二活動杆52的活動連接軸心相連接並驅動第二活動杆52向上/向下擺動，進而由第二活動杆52帶動整流板向上/向下擺動，所述復位轉動機構設於支架的側板內側，所述整流板6位於垂直風輪4遠離尾舵7的前側且整流板6擋設於垂直風輪4的阻力側前方將氣流導向垂直風輪4的動力側，所述止停塊設於整流板6靠向垂直風輪一側的上部，所述止停塊為橡膠剎車塊。

本實用新型中復位轉動機構還可設於第一活動杆的活動連接軸心上且可控制帶動第一活動杆向上/向下擺動。

本實用新型通過設置整流板將阻力側的氣流導向動力側，並將垂直風輪臥置於支架上，通過尾舵在整個裝置的重心位置做可繞豎直轉動軸轉動，整流板靠轉臂可移動，並且當風輪轉速超過設定初始值時，復位轉動機構啟動通過轉臂將整流板轉至遮蓋垂直風輪的動力側，使垂直風輪的轉速降低；當垂直風輪轉速超過設定的極限值時，復位轉動機構驅動轉臂向上擺動帶動整流板上的止停塊抵壓垂直風輪起剎車保護作用；同時當垂直風輪被止停塊剎車抵停後延時計時開始，延時結束剎車抵停解除，復位轉動機構驅動轉臂帶動整流板回復正常的氣流導向位置，使得本實用新型的產品與現有產品對比具有工作效率高、防護安全可靠、結構簡單、使用方便等優勢，可廣泛推廣應用。

儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護範圍。