聚风型卧式高效低成本风力发电机的制作方法

专利名称：聚风型卧式高效低成本风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新能源和可再生能源发电机，特别是一种聚风型卧式高效低成本风力发电机。
背景技术：
每个家庭和许多小单位每日都要用电。因石油资源紧缺，节能减排要求很高，必须大力发展新能源和可再生能源进行发电。现在国内外的风力发电机品种很多，主要有水平轴螺旋浆式和垂直轴风帆式，因产业结构和产品结构不合理，多数产品质量低，存在问题不少(一)现在很多企业，偏重搞大型风力发电场，而对小型户用风力发电不够重视， 认为它在离网地区才适用。因此，在发展上受到很大影响，使广大城乡家庭和小单位不能安装使用。( 二)现在的小型风力发电机多为高杆式，因高杆不能负重，很易被风吹倒，使很多城乡家庭和小单位不能在楼顶或船上安装，因能量转换率很低，每台发电量很少，成本很高，尤其在微风时，缺乏广泛实用性。(三)多数产品质量较低，性能较差。如结构不合理，启动风速高，风阻大，发电机效率低，要求75%以上，多达不到；慢充慢放专用蓄电池和功能齐全的逆变器，有的尚未过关。为消除上述缺点，人们做了各种各样的尝试，但到目前尚未研制出一种理想产品。 发明内容本实用新型的目的，是要消除上述存在的缺点，提供一种小型卧式可独立使用的、 能够聚风高效和低成本的、能在楼顶和船上安装的聚风型卧式高效低成本风力发电机；使取之不尽，用之不竭的清洁、安全、廉价能源，能为广大城乡家庭和小单位使用，使我国严峻的能源形势，得到一些缓解。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术措施是聚风型卧式高效低成本风力发电机，风轮的传动轴两端分别安装发电机，两发电机和风轮之间安装有轴承座，轴承座底部接有支脚，支脚与底座的圆形滑道卡接，风轮可随支脚在圆形滑道滑动，发电机的外壳通过支架固定在支脚上，风轮下半部的前方安装有聚风装置，风向陀分别安装在轴承座和聚风装置上。风轮为卧式长圆形，风轮中的风页有5片，每片长1米，宽0. 3米，均勻固定在传动轴的中间。聚风装置为一片弧形不锈钢薄板，长1米，宽0.6米，通过连杆固定在风轮下半部的前方。风向陀为页片式，有5片，其中两片分别安装在两轴承座上，其余3片安装在聚风
1 ο[0013]发电机为马达式，是高效低速永磁发电机，有两台，每台功率为500W，安装在风轮的传动轴两端，既利于运行平稳，又可增加发电量。底座为一圆形框架，直径约为1. 1米，用槽形钢制成，上为圆形滑道，下为紧贴楼顶或船板，底座的作用一是通过支脚的四个脚与圆形滑道连紧，对整台风力发电机起支承作用；二是通过支脚脚下的滑轮，使风轮和聚风装置随时正对东南西北风；三是通过螺丝将底座固定在楼顶或船上。通过上述改进和创新，获得了很好的效果，突显了很大的优势(1)风是一年四季，每日M小时，任何地方的白天、黑夜、晴天、雨天、雪天都有，是一种永恒的可再生能源， 为风力发电提供了良好的条件；(2)本风力发电机的风页较大，因风页有5片，加上聚风板， 不仅采风性能好，运行平稳，而且启动风速低，可提高转速一倍多，在风速不大时也可照常应用；(3)因风力发电机为卧式结构，不用安高杆，可大量安在楼顶和船上，一台发电量虽小，但广大城乡家庭和小单位都能安装使用，积小成多，就是很大的数量；(4)据测定在50 米高度捕获的风能，要比30米多20%，城市的楼顶一般都有40米以上，而高杆一般只有 10多米；为建高杆所花的钱，一般要占投资的30 40%，而采用卧式就省了这部分费用； 因高杆不能负重，不能安装较大的风力发电机，还易被大风吹倒，而使用卧式就不存在这些问题；(5)风电是没有污染的能源，据报道与用煤发电相比，同样发一度电，可节约标准煤 0. 39Kg，水Ig，减排二氧化碳07^(g，还有其它有害气体；每台机可用20多年，日常支出费用很少，非常符合国内外实行的节能减排政策；(6)当天的电用不完，可存放蓄电池供明天使用；如自发电不够用，还可用市电补充；国家对风力发电大力支持，购机给补贴，而发出的电也给补贴；(7)因结构科学，型式新颖、安装简便、成本较低、安全耐用、经济效益和社会效益都很好，利于推广。

图1是本实用新型的结构图；图2是本实用新型的剖视图。
具体实施方式
参照图1、图2，本实用新型提供的聚风型卧式高效低成本风力发电机，风轮1的传动轴3两端分别安装有发电机4，两发电机4和风轮1之间安装有轴承座10，轴承座10底部接有支脚7，支脚7与底座9的圆形滑道8卡接，风轮1可随支脚7在圆形滑道8滑动，发电机4的外壳通过支架11固定在支脚7上，风轮1下半部的前方安装有聚风装置6，风向陀 2分别安装在轴承座10和聚风装置6上。风轮1为卧式长圆形，风轮1中的风页12有5片，每片长1米，宽0. 3米，均勻固定在传动轴3的中间。风页12材质为铝板，镶在角铁框内，既轻又坚固耐用。发电机4为马达式，是高效低速永磁发电机，每台功率为500W，因风轮1为卧式，故两头都要安一台，总功率为1000W，发电机4的转轴与传动轴3之间通过法兰连接。传动轴3为一空心钢管，直径为60毫米，长为1. 2米，风轮1固定在传动轴3中部， 保持平衡。聚风装置6为一片弧形不锈钢薄板，长1米，宽0. 6米，镶在角铁框内，通过连杆5固定在风轮1下半部的前方。既能为风轮聚风，又能遮住风轮的下半部，防止产生风的阻力。风向陀2为页片式，用不锈钢板制成，有5片，其中两片分别安装在两轴承座10 上，其余3片安装在聚风装置6上。其作用是使风轮能随时对正东南西北风。支脚7脚下都安装有万向滑轮，以方便在园形滑道上滑动。为防止发电机4跟着转动，在每台发电机4的外壳上安装有支架11，支架11固定在支脚7上。底座9为一圆形框架，直径约为1. 1米，用槽形钢制成，上为圆形滑道8，下为钻有螺孔的底座9，通过滑轮主要起三个作用一是将支脚7的四个脚与圆形滑道连紧，对整台风力发电机起支承作用；二是通过支脚7脚下的滑轮，使风轮1和聚风装置6随时正对东南西北风；三是圆形滑道8的底座9，可用螺丝固定在楼顶或船上。使用时，本实用新型与限速安全器、蓄电池、逆变器等配合。限速安全器是一种安全控制装置，一般风速越大，发电越多，但过高的风速会危及风力发电机的安全。本设计为手动式，即在大风来时，用一横杆档住风页，大风过后，拿掉横杆即可继续使用，既安全又简单。蓄电池是储存电和随时向负载供电的部件，为能储存较多的电，应配容量稍大的密封免维护铅酸蓄电池；但性能要好，如充电效率要高，自放电率要低，深放电能力要强，工作温度范围要宽，使用寿命要长等。因风力发出的电，不能直接用到家用电器上，必须用逆变器整流，变为220伏的交流电；因风力发电机为小型，应用独立运行的逆变器；因家用电器要求高，要选启动平稳、 电流小、运行可靠、换流损失小、逆变效率能达到85%以上，具有短路、过载、过热、过电压、 欠电压等保护和报警功能的逆变器。蓄电池和逆变器可放在室内。通过电线将发电机与蓄电池连接，使发电机发出的电输入蓄电池；通过电线将蓄电池与逆变器连接，使蓄电池储存的电，经过整流变为220伏的交流电，最后，通过电线将逆变器与家用电器的总开关进行连接，使220伏的交流电为家用电器所用。
权利要求1.一种聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，风轮(1)的传动轴C3)两端分别安装有发电机G)，两发电机(4)和风轮(1)之间安装有轴承座(10)，轴承座(10)底部接有支脚(7)，支脚(7)与底座(9)的圆形滑道⑶卡接，风轮⑴可随支脚(7)在圆形滑道(8)滑动，发电机的外壳通过支架(11)固定在支脚(7)上，风轮(1)下半部的前方安装有聚风装置(6)，风向陀( 分别安装在轴承座(10)和聚风装置(6)上。
2.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，风轮(1)为卧式长圆形，风轮中的风页(12)有5片，每片长1米，宽0.3米，均勻固定在传动轴(3)的中间。
3.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，聚风装置 (6)为一片弧形不锈钢薄板，长1米，宽0.6米，通过连杆(5)固定在风轮(1)下半部的前方。
4.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，风向陀(2) 为页片式，有5片，其中两片分别安装在两轴承座(10)上，其余3片安装在聚风装置(6)上。
5.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，发电机⑷ 为马达式，是高效低速永磁发电机，有两台，每台功率为500W，安装在风轮(1)的传动轴(3) 两端，既利于运行平稳，又可增加发电量。
6.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机，其特征在于，底座(9)为一圆形框架，直径约为1. 1米，用槽形钢制成，上为圆形滑道(8)，下为紧贴楼顶或船板，底座(9)的作用一是通过支脚(7)的四个脚与圆形滑道⑶连紧，对整台风力发电机起支承作用；二是通过支脚(7)脚下的滑轮，使风轮⑴和聚风装置(6)随时正对东南西北风；三是通过螺丝将底座(9)固定在楼顶或船上。
专利摘要一种聚风型卧式高效低成本风力发电机，主要由风轮、传动轴、发电机4、轴承座、聚风装置、风向陀、支架和圆形滑道、蓄电池、逆变器等组成。其特征在于，风轮(1)的传动轴(3)两端分别安装发电机(4)，两发电机(4)和风轮(1)之间安装有轴承座(10)，轴承座(10)底部接有支脚(7)，支脚(7)与底座(9)的圆形滑道(8)卡接，风轮(1)可随支脚(7)在圆形滑道(8)滑动，发电机(4)的外壳通过支架(11)固定在支脚(7)上，风轮(1)下半部的前方安装有聚风装置(6)，风向陀(2)分别安装在轴承座(10)和聚风装置(6)上。通过以上的改进和创新，不仅消除了现存的缺点，而且突显了很大的优势因风轮为卧式，不用安高杆，可减少投资30～40％，因能安装在楼顶，又可多捕获风能20％，因风向陀够力，可随时正对东南西北风，因风轮较大，又安装有聚风装置，可消除风的阻力，增加风量和风速一倍多，使风能转换率提高到20％以上。
文档编号F03D11/00GK202194779SQ20112033189
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者罗卓中 申请人:罗卓中