专利名称：一种无风起动低速发电的风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机。
背景技术：
风力发电作为可再生资源，其具有无污染、发电设备投入相对较少、安装位置要求 相对宽松等的优点。因此越来越多的人们利用风力进行发电。风力发电机的工作原理为 借助风力推动风叶轮，再由风叶轮带动发电机进行发电。但由于风势强弱难测，有些情况下 甚至会令风叶轮停止转动。风叶轮一旦停止转动，从停止状态重新启动直至发电需要一个 漫长而大量耗能的过程，产生停转后起动难的问题。现有普通的风力发电都无法避免这个 问题。
发明内容本实用新型提供一种在弱风状态下风叶轮仍能转动的风力发电机。 为达到上述目的，本实用新型采取了以下的技术方案 —种无风起动低速发电的风力发电机，包括风叶轮和发电机，特别地，还设有起动 装置、离合装置、测速传感器和控制电路；离合装置设置在起动装置与风叶轮之间；起动装 置通过离合装置可带动风叶轮转动；起动装置和测速传感器分别与控制电路导通；控制电 路连接至电源，根据测速传感器的信息对起动装置的工作状态进行控制。所述电源可以是 蓄电池。 在风力较强的情况下，起动装置并不工作，仅由风力直接推动风叶轮进行发电。在 风力较弱的情况下，控制电路会通过测速传感器获知风叶轮处于低速状态的信息，进而启 动起动装置。起动装置经离合装置可带动风叶轮转动，使风叶轮维持在发电临界点的状态 而不至于完全停止。当风势变强，风叶轮的转动速度将变快，此时控制电路通过测速传感器 获知风叶轮处于高速状态的信息，停止起动装置。 以上所述的离合装置，指的是可改变起动装置与风叶轮之间传动状态的装置，并 不限定起动装置与风叶轮之间必须物理分离。还应当指出，起动装置仅在风力很弱的时候 带动风叶轮转动，避免风叶轮完全停止；在风力变强的情况下，起动装置不应变成风叶轮转 动的阻力。因此，离合装置一般情况下应具有单向传动的能力，即起动装置可带动风叶轮 朝某一方向转动，而风叶轮在风力推动下朝相同方向以高于起动装置的转动速度转动时， 不会反向带动起动装置。这里所述的"某一方向"指的是风叶轮被设计时的预定转动方向。 起动装置、测速传感器和控制电路一般情况下都需要消耗一定的电力，它们的电 力来源可以是用于储蓄发电机电能的蓄电池。虽然在弱风情况下起动装置、测速传感器和 控制电路所消耗的电能会比风叶轮转动而产生的电能多，但是两者的差距很小，无需耗费 很多的电能就可维持风叶轮的转动。风叶轮始终处于转动的状态，避免了停转后起动难的 问题，于是在风力较弱，甚至普通风力发电机还不足以起动的情况下，本实用新型的风力发 电机就有已处在发电的状态，最大限度地利用风力能源。[0009] 本实用新型利用微量的能耗确保风力发电系统保持在发电临界点的状态，一旦有 外界的风力叠加，立马就能发电，縮短了从停止到发电的漫长耗能过程，大大的降低了对发 电风速的要求，提高了系统发电的持续时间与输出质量，是一种高产能的风力发电机。
图1是本实用新型实施例的结构示意图； 图2是图1的俯视图； 图3是图1中A点的剖视结构图； 图4是图3的B-B向剖视图； 图5是本实用新型实施例的电路结构方块图。 附图标记说明l-风叶轮；2-支架；3_发电机；3a-定子；3b-转子；4_风叶；5_固 定座；6-连接座；7-—体化电动机；8-圆状盘；9-磁敏开关；10-卡杆；11_滑座；12_弹簧； 13-滚轮；14-滑动槽；15-磁铁；16-过线孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步说明。 如图1所示，风力发电机的机械部分包括风叶轮1、支架2以及发电机3。本实施 例中风叶轮1由6片风叶4构成，其设计的预定转动方向如图2所示顺时针方向。 如图3所示，发电机3包括定子3a和转子3b ，定子3a安装在固定座5上，固定座 5固定在支架2上；转子3b与风叶轮1通过连接座6连接在一起。在连接座6的内腔，设 有起动装置、离合装置以及测速传感器。 本实施例的起动装置是带减速器的一体化电动机7 ;离合装置为边缘带有台阶的 圆状盘8以及与圆状盘8的边缘配合的弹性卡杆组件；测速传感器为磁敏开关9。 如图3所示，一体化电动机7安装在固定座5上，其转动轴线与风叶轮1的转动轴 线重合。 如图4所示，在一体化电动机7的主动轴上安装有圆状盘8，圆状盘8的边缘设有 一个台阶，台阶从高位至低位的方向以及一体化电动机7的转动方向均与风叶轮1的预定 转动方向相同。弹性卡杆组件由卡杆10、滑座11、弹簧12以及安装在卡杆IO顶部的滚轮 13组成。滑座11安装在连接座6上，卡杆10插入到滑座11的滑动槽14内，弹簧12设置 在卡杆10与滑座11之间，这样卡杆10可被推入滑动槽14内，并在弹簧12的弹力下伸出 复位。卡杆10上的滚轮13在圆状盘8的边缘上行走，可减少圆状盘8与卡杆10之间的磨 擦。 一体化电动机7不转动而风叶轮1转动，则卡杆10将沿圆状盘8的边缘行走而不会受 到阻止；一体化电动机7转动而风叶轮1不转动，则卡杆10行走至台阶时将被顶住而带动 风叶轮1一起转动。 如图4所示，磁敏开关9安装在固定座5上，与磁敏开关9相应，在连接座6的内 壁上装有一个磁铁15，用于对磁敏开关9进行信号触发。 本实施例中，从一体化电动机7和磁敏开关9引出的导线，可从固定座5中央的过 线孔16引出而导通至控制电路。本实施例的电路原理图如图5所示。控制电路从充电电 路处获取工作电源；磁敏开关将触发信号传输至控制电路，控制电路据此对一体化电动机
4的启动或停止进行控制。 风力较强时，风叶轮的转动速度较快，控制电路根据磁敏开关的信号发送频率可 判断出处于强风状态。风力变弱时，磁敏开关的信号发送频率也相应地变慢，当降至控制电 路的预设频率下限时，控制电路将接通一体化电动机，让电动机带动风叶轮转动，维持风叶 轮不停止。风力重新变强时，磁敏开关的信号发送频率重新变快，当升至控制电路的预设频 率上限时，控制电路将停止一体化电动机，减少电能消耗。由于离合装置的存在，一体化电 动机能带动风叶轮转动，而风叶轮以比一体化电动机更高的速度转动时，不会受到一体化 电动机的反向阻碍而影响发电效率，达到最大限度地利用风能的目的。 本说明书列举的仅为本实用新型的较佳实施方式，凡在本实用新型的工作原理和 思路下所做的等同技术变换，均视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种无风起动低速发电的风力发电机，包括风叶轮和发电机，其特征在于还设有起动装置、离合装置、测速传感器和控制电路；离合装置设置在起动装置与风叶轮之间；起动装置通过离合装置可带动风叶轮转动；起动装置和测速传感器分别与控制电路导通；控制电路连接至电源，根据测速传感器的信息控制起动装置的启动或停止。
2. 如权利要求1所述的无风起动低速发电的风力发电机，其特征在于所述起动装置 是带减速器的一体化电动机(7)。
3. 如权利要求1所述的无风起动低速发电的风力发电机，其特征在于所述离合装置 为边缘带有台阶的圆状盘(8)以及与圆状盘(8)的边缘配合的弹性卡杆组件。
4. 如权利要求1所述的无风起动低速发电的风力发电机，其特征在于所述测速传感 器为磁敏开关(9)。
5. 如权利要求3所述的无风起动低速发电的风力发电机，其特征在于所述弹性卡杆 组件由卡杆(10)、滑座(1D、弹簧(12)以及安装在卡杆(10)顶部的滚轮(13)组成；卡杆 (10)插入到滑座(11)的滑动槽(14)内，弹簧(12)设置在卡杆(10)与滑座(11)之间。
6. 如权利要求1所述的无风起动低速发电的风力发电机，其特征在于所述电源为蓄 电池。
专利摘要本实用新型提供一种在弱风状态下风叶轮仍能转动的风力发电机。一种无风起动低速发电的风力发电机，包括风叶轮和发电机，特别地，还设有起动装置、离合装置、测速传感器和控制电路；离合装置设置在起动装置与风叶轮之间；起动装置通过离合装置可带动风叶轮转动；起动装置和测速传感器分别与控制电路导通，控制电路连接至电源，根据测速传感器的信息控制起动装置的起动或停止。本实用新型利用微量的能耗确保风力发电系统保持在发电临界点的状态，一旦有外界的风力叠加，立马就能发电，缩短了从停止到发电的漫长耗能过程，大大的降低了对发电风速的要求，提高了系统发电的持续时间与输出质量，是一种高产能的风力发电机。
文档编号F03D11/00GK201546901SQ200920237479
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者黎彩芝 申请人:黎彩芝