专利名称：机械式伸缩转子风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电机领域，特别是一种转子风力发电机。
背景技术：
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电机是利 用风能驱动桨叶带动发电机主轴，在定子与转子发生相对位移的时候，切割磁力线，以致在 线圈中产生电流。风力发电机面临的一个棘手的问题是风速的不稳定，现有的风力发电机 对于风速变化，大多采用改变叶片桨距的方式来调整转速，这种设计虽然可以有效的调整 转速，但不足之处是需要复杂的风力探测和执行机构，同时，大多数风力探测机构和执行机 构都需要消耗电能，增加了发电机的内部消耗。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单且能根据风力变化自动调节主轴转速的 纯机械式风力发电机；为达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种机械式伸缩转子风力发电机， 包括主轴、转子磁体及定子绕组，转子磁体安装在主轴上，转子磁体置于定子绕组中，所述 主轴上套装有上轮毂和下轮毂，所述上轮毂与主轴固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置 有压缩弹簧，所述下轮毂的底部与转子磁体固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置有至少 一组连杆机构，所述连杆机构包括一端与上轮毂铰接的上连杆和一端与下轮毂铰接的下连 杆，所述上连杆和下连杆的自由端相互铰接在一起，所述上连杆与下连杆在铰接处设置有 重物。优选的，所述上轮毂和下轮毂的侧面分别固定有至少一个连接耳，所述连接耳上 设置有预留孔，连杆机构铰接在连接耳的预留孔上；利用连接耳铰接，可以使结构更加稳 定，并且能更方便进行地安装；优选的，所述下轮毂底部固定有中空的连接杆，所述转子磁体固定在连接杆外侧， 所述连接杆套装在主轴上；采用连接杆固定轮毂和转子磁体，可以使主轴转动的转矩通过 连接杆传递至下轮毂，避免了通过下连杆传递转矩时，下连杆的受力较大的问题；优选的，所述连杆机构在相对于主轴对称布置；采用对称布置的结构，可以抵消掉 高速旋转时，连杆机构上重物对主轴产生的附加离心应力。；本实用新型的有益效果是由于上轮毂与主轴固定连接，下轮毂可沿主轴轴向移 动，上、下轮毂间铰接有上、下连杆，上、下连杆的自由端铰接在一起，并在铰接处设置有重 物，利用风力变换时，主轴旋转速度的改变，重物的离心力也相应地改变，从而影响上、下连 杆的间距，使转子磁体与定子绕组的切割面积改变，从而改变阻滞转轴的电磁力的大小并 影响主轴速率，使之最大效率地产生电流。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型机械式伸缩转子风力发电机作详细说明。如
图1所示，主轴1为设置有叶片的转动轴，叶片在受到风力作用后可带动主轴1 旋转，上轮毂2套装并固定在主轴1上，下轮毂8套装在主轴1上，并能沿主轴1轴向移动， 下轮毂8的顶部设置有套装在主轴1上的压缩弹簧3，压缩弹簧3的另一端固定在上轮毂2 的底部，主轴1上设置有两组连杆机构，连杆机构包括固定在上轮毂2和下轮毂8外侧的连 接耳4，连接耳4对称固定在上轮毂2和下轮毂8的外侧，连接耳4上预设置有铰接孔，两个 上连杆5的一端均通过连接耳4上的预留孔铰接在上轮毂2的侧面，下轮毂8采用相似的 方法对称地铰接有两个下连杆6，连杆与上轮毂2和下轮毂8铰接以后，上连杆5和下连杆 6的自由端铰接在一起，在每组上连杆5与下连杆6的铰接处，均连接有一个重物7，当主轴 1旋转时，重物7由于离心力作用展开，带动连杆机构运动，使上连杆5和下连杆6在其铰接 处的夹角改变，由于上连杆5和下连杆6均为刚性件，且上轮毂2与主轴1固定连接，下轮 毂2被下连杆6带动并随主轴1旋转，同时可沿主轴1上下平动，压缩弹簧3对于下轮毂8 的上升运动以反作用力，使下轮毂8处在预设的位置。下轮毂8下方的主轴1上套装有连 接杆9并固定在下轮毂8的底部，连接杆9的底部套装并固定有转子磁体10，转子磁体10 为中空圆柱状，转子磁体10的周围包覆着定子绕组11，定子绕组11固定在电动机机壳或其 它固件上，定子绕组11的中心与转子磁体10的中心同轴，在连杆机构处于展开状态时，定 子绕组11仅有一部分将转子磁体10包覆在其内部，一部分由于在转子磁体10的上方，并 不与转子磁体10发生电磁感应；在连杆机构处于收拢状态时，下轮毂8在主轴1上的位置 上升，转子磁体10几乎全部位于定子绕组11的包覆范围内。本实用新型的工作原理是当风速比较小时，主轴1低速旋转时，连杆机构的重物7处于收缩状态，下轮毂8 位于最低点，此时只有小部分转子磁体10与定子绕组11发生作用，产生电流输出；当风速 较大时，连杆机构的重物7受离心力作用较大，带动连杆机构沿主轴1的径向向外发散，并 带动下轮毂8向上移动，即带动转子磁体10上移，使之与更多定子绕组11发生作用。由于电磁感应过程中，会收到安培阻力的作用，当主轴1转速增大时，转子磁体10 与定子绕组11的作用面积也增大，此时安培阻力随之增大，自动地使主轴1的转速限制在 一定的范围内。
权利要求一种机械式伸缩转子风力发电机，包括主轴、转子磁体及定子绕组，转子磁体安装在主轴上，转子磁体置于定子绕组中，其特征在于所述主轴上套装有上轮毂和下轮毂，所述上轮毂与主轴固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置有压缩弹簧，所述下轮毂的底部与转子磁体固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置有至少一组连杆机构，所述连杆机构包括一端与上轮毂铰接的上连杆和一端与下轮毂铰接的下连杆，所述上连杆和下连杆的自由端相互铰接在一起，所述上连杆与下连杆在铰接处设置有重物。
2.根据权利要求1所述的机械式伸缩转子风力发电机，其特征在于所述上轮毂和下 轮毂的侧面分别固定有至少一个连接耳，所述连接耳上设置有预留孔，连杆机构铰接在连 接耳的预留孔上。
3.根据权利要求1或2所述的机械式伸缩转子风力发电机，其特征在于所述下轮毂 底部固定有中空的连接杆，所述转子磁体固定在连接杆外侧，所述连接杆套装在主轴上。
4.根据权利要求1或2所述的机械式伸缩转子风力发电机，其特征在于所述连杆机 构在相对于主轴对称布置。
5.根据权利要求1或2所述的机械式伸缩转子风力发电机，其特征在于所述连杆机 构为两组。
专利摘要本实用新型提供了一种应用于风力发电机领域的，结构简单且能根据风力变化自动调节主轴转速的机械式伸缩转子风力发电机，包括主轴、转子磁体及定子绕组，转子磁体安装在主轴上，转子磁体置于定子绕组中，所述主轴上套装有上轮毂和下轮毂，所述上轮毂与主轴固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置有压缩弹簧，所述下轮毂的底部与转子磁体固定连接，所述上轮毂和下轮毂间设置有至少一组连杆机构，所述连杆机构包括一端与上轮毂铰接的上连杆和一端与下轮毂铰接的下连杆，所述上连杆和下连杆的自由端相互铰接在一起，所述上连杆与下连杆在铰接处设置有重物，根据风力变化，改变转子磁体与定子绕组的切割面积。
文档编号F03D9/00GK201723374SQ20102021741
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者卢晔 申请人:成都盛尔嘉科技有限公司