专利名称：一种风力发电机尾舵及应用其的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设备，尤其涉及一种风力发电机尾舵，本实用新型还涉及应用该尾舵的小型的风力发电机。
背景技术：
风力发电机的尾舵用于控制风力发电机的朝向，使得连接发电机转子的叶片始终对着风吹来的方向，从而尽可能的提高发电效率。中国专利文献CN201513290公开了一种小型风力发电机结构，该发电机结构包括 尾舵、尾舵管、支撑座、滑环、碳刷、发电机、连接法兰、风轮叶片、整流罩、电连接器，该现有技术中的尾舵成梯形，两头小中间大，尾舵面积集中在尾舵中部，这种结构下，尾舵的对风性能差，从而导致风力发电机的发电效率较低。同时，小型的风力发电机，如常用的400W风力发电机，在瞬间风力加大的情况下，突然出力过大，从而经常出现风机控制器被烧坏的现象，从而使得风力发电机的运行不稳定，申请人研究发现，风力发电机定子转子的直径大小及长短直接影响到风力发电机的出力，减小定子转子的大小，将能够减小风力发电机的突然出力，但是定子转子的尺寸过小，又无法保证额定功率。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题在于现有技术中尾舵的对风性能不好的问题。本实用新型还解决如何设计400W风力发电机的定子、转子的大小，才能避免经常出现风机控制器烧坏、运行不稳定的问题，同时又能保证风力发电机的额定功率。为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的风力发电机尾舵，所述的尾舵成鱼尾状，其宽度从前端至后端逐渐加宽，其中所述前端的宽度和与该前端相连的风力风电机的机身尾部相适配。优选的，所述尾舵的外型为流线型。优选的，所述尾舵的前端向后下方倾斜延伸形成所述尾舵的后端，所述后端位于所述前端所在的水平线之下。本实用新型提供一种包括所述的风力发电机尾舵的风力发电机。本实用新型还提供一种包括所述的风力发电机尾舵的400W风力发电机，还包括机身，该机身尾部和所述的尾舵相连；定子和转子，位于所述的机身中，所述定子的内径为121. 5-122. 5_，所述转子的外径为110. 5-111. 5mm,所述定子和转子的长度分别在42mm 50mm之间。优选的，所述定子的内径为122mm，所述转子的外径为111mm，所述定子、转子的长度分别为45mm。优选的，所述的风力发电机还包括发电机主轴，所述的机身包括机舱和安装在机舱前端的风轮，所述的发电机主轴一端设置在所述的机舱内，另一端伸出所述的机舱前端并和所述风轮连接，所述的转子安装在所述的机舱内、所述的发电机主轴上，所述的定子固定连接在所述转子外围的机舱侧壁上。优选的，所述的机舱的内部空间被隔板分为前腔、后腔，所述的转子、定子位于所述的前腔内，所述的后腔内设有同所述转子电连接的集电环组件，所述的发电机主轴上套设有两个主轴轴承，该两个主轴轴承分别嵌设在所述的隔板上和所述机舱前端的内壁上，所述的风轮包括轮毂和安装在轮毂上的叶片，所述的轮毂套设在所述的发电机主轴上并通过紧固螺母固定。优选的，所述的风轮的后端设有一个环发电机主轴的环状凹槽，所述的机舱前端设有一个带凸缘的环发电机主轴的环状突起，所述环状突起嵌设在所述的环状凹槽内，所述凸缘和所述的凹槽相适配，所述的环状突起的内壁和所述的发电机主轴相适配。优选的，所述机舱底部上设安装孔，所述的风力发电机还包括偏航装置，所述的偏航装置包括管状立轴，所述的管状立轴一端穿过所述的安装孔和设置在机舱内部的集电环 转动相接，另一端伸出所述的安装孔外，并在伸出所述安装孔外的部分上套有立轴套，在所述的管状立轴上套设有两个立轴轴承，所述的立轴轴承通过卡簧固定在所述的安装孔内，所述的卡簧外侧设有用于封闭所述安装孔的压盖。本实用新型相比现有技术具有以下优点本实用新型的风力发电机尾舵的鱼尾状的曲线设计使得该尾舵的对风面积略大，又大部分面积集中在尾舵后部，对风性能好；外型采用流线型，导风效果好，大大提高了发电机的发电效率。同时本实用新型提供的具有该尾舵的400W风力发电机，通过改进定子转子的长度，在能够保证额定功率的前提下控制风力发电机在瞬间风速加大情况下的突然出力，从而避免了因为瞬间出力过大造成的风机控制器被烧坏的问题。
图I为本实用新型的尾舵的一个实施例的结构示意图；图2为本实用新型的风力发电机的一个实施例的结构示意图。101-尾舵前端、102-尾舵后端、I-叶片、2-带凸缘的环状凸起、3-定子、4-转子、5-前腔、6-隔板、7-主轴轴承、8-后腔、9-集电环组件、10-机舱、11-尾舵、12-卡簧、13-立轴套、14-立轴、15-压盖、16-立轴轴承、17-环状凹槽、18-轮毂、19-紧固螺母、20-发电机主轴
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进一步进行说明。参见附图1，本实用新型的风力发电机尾舵为一个鱼尾状，且从前端101至后端102逐渐加宽，这种结构下尾舵大部分的面积集中在后部，对风性能好，该实施例中尾端从前端101至后端102成向下倾斜状，尾舵的后端已完全位于前端所在的水平线之下，在本实施例的结构下尾舵的大部分面积集中在尾部，导致重心也比较偏向后部，如果尾部位置较高，又会导致整个发电机的重心较高，从而使风力发电机的转动过程中容易产生晃动，影响发电机的稳定运行，通过将面积较大的后部向下方倾斜，可以降低整个发电机的重心，使发电机在转动过程中运行平稳，同时，本发明的这种鱼尾状的设计，使得尾舵的对风面积较大，本实用新型的尾舵的成流线型，导风效果好，本实用新型的尾舵由于存在以上优点，能够提高发电机的发电效率。参见附图2，为本实用新型的400风力发电机的一个具体实施例的组成结构图，包括，机舱10，机舱10的尾部连接本实用新型的尾舵11，机舱10被隔板6分割成了前腔5和后腔8两个腔室，发电机主轴20的一端设置机舱10的前腔5中，另一端伸出前腔5外，转子4设置在前腔5中、发电机主轴20上，在转子4外围的机舱10的内壁上设有定子3，发电机主轴20伸出机舱10的一端和风轮的轮毂18相连，并通过紧固螺母19固定，在本实施例下，风轮直接驱动转子转动，结构简单，装配方便，风轮通过紧固螺母和发电机主轴固定，连接可靠，同时机舱内部被分为两个腔体，可以提高定子、转子所在腔体的密封性，使得风力发电机能够使用自然条件的变化，延长发电机的寿命。该实施例中的定子、转子的长度分别为45mm，定子的内径为122mm，转子的外径为 Illmm,经过台架和现场风速实验,该实施例中的风力发电机性能稳定，能够达到功率要求，同时在瞬间风速加大时，不易烧坏风机控制器。为了实现风轮和机舱10之间的可靠连接，防止在使用的过程中出现相对位置松动从而影响风力发电机的稳定运行的问题，在风轮的后端设有一个环状凹槽17，在机舱10前端设有一个带凸缘的环状状突起2，突起2嵌入到凹槽17中，并且突起2的凸缘和凹槽17相适配，发电机主轴20从凹槽17、突起2的中心穿过。这种结构能够为风轮和机舱的提供更好的连接，从而是风轮部分的晃动受到限制，使得风力发电机能够稳定的运行。为了使风力发电机能够在尾舵受风力推动时能够自由的转动方向，风力发电机还需要设置偏航装置，在图示的实施例中，机舱10底部上设安装孔，偏航装置包括管状立轴14，管状立轴14 一端穿过安装孔和设置在机舱10内部的集电环组件9转动相接，另一端伸出安装孔外，并在伸出安装孔外的部分上套有立轴套13，在管状立轴13上套设有立轴16轴承，立轴轴承16通过卡簧12固定在安装孔内，卡簧12外侧设有用于封闭安装孔的压盖15。这种结构下，风力的转动方便，配合本实用新型的尾舵可以是的风轮始终对着风吹来的方向，提高发电机的发电效率。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了更清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种风力发电机尾舵，其特征在于，所述的尾舵成鱼尾状，其宽度从前端至后端逐渐加宽，其中所述前端的宽度和与该前端相连的风力风电机的机身尾部相适配。
2.根据权利要求I所述的风力发电机尾舵，其特征在于所述尾舵的外型为流线型。
3.根据权利要求I或2所述的风力发电机尾舵，其特征在于所述尾舵的前端向后下方倾斜延伸形成所述尾舵的后端，所述后端位于所述前端所在的水平线之下。
4.一种风力发电机，其特征在于包括权利要求I至3任一所述的风力发电机尾舵。
5.一种包括权利要求I至3任一所述的风力发电机尾舵的400W风力发电机，其特征在于，还包括 机身，该机身尾部和所述的尾舵相连； 定子和转子，位于所述的机身中，所述定子的内径为121.5-122. 5mm，所述转子的外径为110. 5-111. 5mm,所述定子和转子的长度分别在42mm 50mm之间。
6.根据权利要求5所述的400W风力发电机，其特征在于，所述定子的内径为122mm，所述转子的外径为111mm，所述定子、转子的长度分别为45mm。
7.根据权利要求5或6所述的400W风力发电机，其特征在于，所述的风力发电机还包括发电机主轴，所述的机身包括机舱和安装在机舱前端的风轮，所述的发电机主轴一端设置在所述的机舱内，另一端伸出所述的机舱前端并和所述风轮连接，所述的转子安装在所述的机舱内、所述的发电机主轴上，所述的定子固定连接在所述转子外围的机舱侧壁上。
8.根据权利要求7所述的400W风力发电机，其特征在于，所述的机舱的内部空间被隔板分为前腔、后腔，所述的转子、定子位于所述的前腔内，所述的后腔内设有同所述转子电连接的集电环组件，所述的发电机主轴上套设有两个主轴轴承，该两个主轴轴承分别嵌设在所述的隔板上和所述机舱前端的内壁上，所述的风轮包括轮毂和安装在轮毂上的叶片，所述的轮毂套设在所述的发电机主轴上并通过紧固螺母固定。
9.根据权利要求8所述的400W风力发电机，其特征在于，所述的风轮的后端设有一个环发电机主轴的环状凹槽，所述的机舱前端设有一个带凸缘的环发电机主轴的环状突起，所述环状突起嵌设在所述的环状凹槽内，所述凸缘和所述的凹槽相适配，所述的环状突起的内壁和所述的发电机主轴相适配。
10.根据权利要求9所述的400W风力发电机，其特征在于，所述机舱底部上设安装孔，所述的风力发电机还包括偏航装置，所述的偏航装置包括管状立轴，所述的管状立轴一端穿过所述的安装孔和设置在机舱内部的集电环转动相接，另一端伸出所述的安装孔外，并在伸出所述安装孔外的部分上套有立轴套，在所述的管状立轴上套设有两个立轴轴承，所述的立轴轴承通过卡簧固定在所述的安装孔内，所述的卡簧外侧设有用于封闭所述安装孔的压盖。
专利摘要本实用新型提供了一种风力发电机尾舵，所述的尾舵成鱼尾状，其宽度从前端至后端逐渐加宽，其中所述前端的宽度和与该前端相连的风力风电机的机身尾部相适配。本实用新型还提供包括该风力发电机尾舵的风力发电机及400W风力发电机。本实用新型的风力发电机尾舵的鱼尾状的曲线设计使得该尾舵的对风面积略大，又大部分面积集中在尾舵后部，对风性能好；该400W风力发电机通过改进定子转子的长度，在能够保证额定功率的前提下控制风力发电机组在瞬间风速加大情况下的突然出力，从而避免了因为瞬间出力过大造成的风机控制器被烧坏的问题。
文档编号F03D9/00GK202500721SQ20122002112
公开日2012年10月24日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者李建琴, 梁爱林 申请人:上民电气集团有限公司