一种300w低风速风力发电机装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种300W低风速风力发电机装置，主要包括导流罩、风力机、发电机、滑环组件、支承轴组件、电刷组件、机身、尾翼及风叶；机身与尾翼固定连接，支承轴与滑环组件固定连接，支承轴与机身为活动连接，电刷组件与机身固定连接，电刷组件随着机身与滑环组件能够相对转动；发电机与机身固定连接；风力机与发电机转轴固定连接；导流罩与发电机轴固定连接。本发明具有的优点是：尾翼与风力机的风叶能够准确找到风向，真正做到了有风就有电；风叶重量轻，比强度、比刚度大，有效减轻了转动惯量；发电机靜启动扭矩小，启动风速低，低转速下发电量大。
【专利说明】-种300W低风速风力发电机装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于风能发电【技术领域】，具体涉及一种在低风速条件下能发出可用电量的 风力发电机装置。
【背景技术】
[0002] 在绝大多数的自然环境中，60?70%的自然风力资源其风速都在3?6m/S左右。 内陆常见的风速一般在2. 5?5m/S左右；沿海常见的风速一般在3?6m/S左右，7?10m/ S的风速在沿海每天发生的时间比较短，另外季节性比较强。为了随时充分利用风能，风力 发电机的低风速发电已成为一个重要的研究课题。目前一般300?600W小型风力发电机大 多数应用于风光互补道路照明，在低风速条件下，一般的风力发电机3m/S才能启动，而实 际上3?4m/S不发电或发电量非常低，由于发电量不足直接影响到正常的道路照明效果， 严重的致使蓄电池长期馈电到报废。现有风力发电机在低风速不发电，而遇到高风速时才 发电，然而高风速的资源只有在沿海较少的时段季节性的出现。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术不足，而提供一种300W低风速风力发电机装置。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采用的技术方案：这种300W低风速风力发电机装置， 主要包括导流罩、风力机、发电机、滑环组件、支承轴组件、电刷组件、机身、尾翼及风叶；通 过方垫片、螺栓II将机身和尾翼安装紧固在一起，并用DG-3S胶密封防松；滑环组件与支承 轴通过过盈配合安装组合，小轴承盖空套支承轴上，密封轴承II与支承轴通过过盈配合安 装组合，轴用弹簧挡圈II安装在支承轴上槽内，有效防止密封轴承II的轴向位移，密封轴承 I 1与支承轴通过过盈配合安装组合，轴用弹簧挡圈I安装在支承轴上槽内，有效防止密 封轴承I的轴向位移，这样就构成了支承轴组件；支承轴组件通过沉头螺钉与机身组合将 支承轴组件固定在机身上，并涂密封胶密封；发电机上的电刷组件三个电刷与支承轴上的 滑环组件的三个滑环对应结合，通过平垫圈VI、内六角圆柱头螺钉III将电刷组件固定在机 身上，并用340厌氧胶防松；发电机和机身通过平垫圈V、内六角圆柱头螺钉II并在两件 结合面处涂密封胶密封连接，并用DG-3S胶密封防松；通过平垫圈I、螺栓I、自锁螺母将 三片风叶牢固地固定在风叶连接盘上；再通过风叶连接盘上的锥孔与发电机上的锥度轴套 装，用平垫圈III、弹簧垫圈II、螺母将风力机固定在发电机轴上；导流罩通过平垫圈IV、弹簧 垫圈III、内六角圆柱头螺钉I固定在发电机轴端；支承轴组件通过螺栓III、平垫圈II、弹簧 垫圈I与立杆固定；导电是通过电刷组件和滑环组件实现，电缆通过电缆保护套穿过支承 轴中心孔与控制器连接；风叶在尾翼的作用下，围绕固定在立杆的支承轴随着风向旋转并 始终正对风向，尾翼与风向平行使风力机最大可能获得风能，风力机获得风能旋转带动发 电机轴旋转，切割磁力线实现发电。
[0005] 如上所述的300W低风速风力发电机装置，为了保证重量、重心一致性，有效减轻 转动惯量，风叶采用梁壳结构，主承力件为碳纤维预浸材料；
[0006] 如上所述的300W低风速风力发电机装置，为了提高启动力矩，风叶的启动扭角设 为34°，除启动扭角以外到叶尖扭角的角变化在15°?4. 5°范围内变化。
[0007] 如上所述的300W低风速风力发电机装置，发电机的静启动扭矩为0. 161N-m。
[0008] 与现有技术相比，本发明的优点是：
[0009] 1、300W低风速风力发电机，启动风速低，切入风速低，低风速发电量大；
[0010] 2、发电机重量轻，低转速发电量大，静启动扭矩小；
[0011] 3、风叶噪声低，重量轻，比强度、比刚度大；
[0012] 4、整机密封结构，耐腐蚀性能好，结构简单，生产成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明总体结构示意图；
[0014] 图2是本发明总体实施结构示意图；
[0015] 图3是本发明的风力机结构示意图；
[0016] 图4是本发明局部I实施结构示意图；
[0017] 图5是本发明局部II实施结构示意图；
[0018] 附图标记说明：导流罩（1)、风力机（2)、发电机（3)、滑环组件（4)、支承轴组件 (5)、电刷组件（6)、机身（7)、尾翼（8)、风叶（9)、螺栓I (10)、平垫圈I (11)、自锁螺母 (12)、风叶连接盘（13)、方垫片（14)、螺栓II (15)、支承轴（16)、轴用弹簧挡圈I (17)、密封 轴承I (18)、轴用弹簧挡圈II (19)、沉头螺钉（20)、小轴承盖（21)、密封轴承II (22)、螺栓 III (23)、平垫圈II (24)、弹簧垫圈I (25)、平垫圈III (26)、弹簧垫圈II (27)、螺母（28)、内 六角圆柱头螺钉I (29)、平垫圈IV (30)、弹簧垫圈III (31)、平垫圈V (32)、内六角圆柱头螺 钉II (33)、平垫圈VI (34)、内六角圆柱头螺钉III (35)、立杆（36)。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图对本发明进行详细描述：
[0020] 如附图1、2、3、4、5所示，本发明所述的300W低风速风力发电机装置主要包括导流 罩1、风力机2、发电机3、滑环组件4、支承轴组件5、电刷组件6、机身7、尾翼8及风叶9 ;通 过方垫片14、螺栓II 15将机身7和尾翼8安装紧固在一起，并用DG-3S胶密封防松；滑环 组件4与支承轴16通过过盈配合安装组合，小轴承盖21空套支承轴16上，密封轴承II 22 与支承轴16通过过盈配合安装组合，轴用弹簧挡圈II 19安装在支承轴16上槽内，有效防 止密封轴承II 22的轴向位移，密封轴承I 18与支承轴16通过过盈配合安装组合，轴用弹 簧挡圈I 17安装在支承轴16上槽内，有效防止密封轴承I 18的轴向位移，这样就构成了 支承轴组件5 ;支承轴组件5通过沉头螺钉20与机身7组合将支承轴组件5固定在机身7 上，并涂密封胶密封；发电机上的电刷组件6三个电刷与支承轴16上的滑环组件4的三个 滑环对应结合，通过平垫圈VI 34、内六角圆柱头螺钉III 35将电刷组件6固定在机身7上， 并用340厌氧胶防松；发电机3和机身7通过平垫圈V 32、内六角圆柱头螺钉II 33并在两 件结合面处涂密封胶密封连接，并用DG-3S胶密封防松；通过平垫圈I 11、螺栓I 10、自锁 螺母12将三片风叶9牢固地固定在风叶连接盘13上；再通过风叶连接盘13上的锥孔与发 电机3上的锥度轴套装，用平垫圈III 26、弹簧垫圈II 27、螺母28将风力机2固定在发电机 轴上；导流罩1通过平垫圈IV 30、弹簧垫圈III 31、内六角圆柱头螺钉I 29固定在发电机轴 端；支承轴组件5通过螺栓III 23、平垫圈II 24、弹簧垫圈I 25与立杆36固定。
[0021] 本发明的工作原理是：风力机2与发电机3、机身7、尾翼8固连在一起，该组合体 与支支承轴组件5安装组合后，支承轴组件5与立杆36固定在一起，风力机2、发电机3、机 身7、尾翼8的组合体可绕支承轴16任意正反旋转；导电是通过电刷组件6和滑环组件4实 现，电缆通过电缆保护套穿过支承轴16中心孔与控制器连接。风叶9在尾翼8的调整下始 终正对风向，尾翼8与风向平行使风力机2最大可能获得风能；风力机2获得风能旋转带动 发电机轴旋转，切割磁力线实现发电。
[0022] 为了保证重量、重心一致性，风力发电机装置的风叶9采用梁壳结构，主承力件为 碳纤维预浸材料，纤维含量均匀，具有噪声低、重量轻、比强度、比刚度高。
[0023] 发电机3的重量轻，低转速发电量大，静启动扭矩0. 161N-m。
[0024] 本发明经过精心设计和反复试验，风叶9的启动扭角34°，除启动扭角以外到叶 尖扭角的角变化在15°?4. 5°范围那内变化，由于启动扭角设计合理，在1. 5m/S风速的 条件下风叶启动旋转，风速2. 3m/S切入发电。风速在3?4m/S时发电功率达到25?55W， 在6m/S的风速下发电功率150W，解决了低风速发电的问题。
[0025] 本发明不局限于上述实施方式，不论其实施方式作任何变化，凡是采用本发明所 提供的实施结构设计，都是本发明的一种变形，均应认为在发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种300W低风速风力发电机装置，其特征在于：主要包括导流罩（1)、风力机（2)、 发电机（3)、滑环组件（4)、支承轴组件（5)、电刷组件（6)、机身（7)、尾翼⑶及风叶（9); 通过方垫片（14)、螺栓II (15)将机身（7)和尾翼（8)安装紧固在一起，并用DG-3S胶密 封防松；滑环组件（4)与支承轴（16)通过过盈配合安装组合，小轴承盖（21)空套支承轴 (16)上，密封轴承II (22)与支承轴（16)通过过盈配合安装组合，轴用弹簧挡圈II (19)安 装在支承轴（16)上槽内，有效防止密封轴承II (22)的轴向位移，密封轴承I (18)与支承 轴（16)通过过盈配合安装组合，轴用弹簧挡圈I (17)安装在支承轴（16)上槽内，有效防 止密封轴承I (18)的轴向位移，这样就构成了支承轴组件（5);支承轴组件（5)通过沉头 螺钉（20)与机身（7)组合将支承轴组件（5)固定在机身（7)上，并涂密封胶密封；发电机 上的电刷组件（6)三个电刷与支承轴（16)上的滑环组件（4)的三个滑环对应结合，通过平 垫圈VI (34)、内六角圆柱头螺钉III (35)将电刷组件（6)固定在机身（7)上，并用340厌氧 胶防松；发电机（3)和机身（7)通过平垫圈V (32)、内六角圆柱头螺钉II (33)并在两件结 合面处涂密封胶密封连接，并用DG-3S胶密封防松；通过平垫圈I (11)、螺栓I (10)、自锁 螺母（12)将三片风叶（9)牢固地固定在风叶连接盘（13)上；再通过风叶连接盘（13)上的 锥孔与发电机（3)上的锥度轴套装，用平垫圈III (26)、弹簧垫圈II (27)、螺母（28)将风力 机⑵固定在发电机轴上；导流罩⑴通过平垫圈IV (30)、弹簧垫圈III (31)、内六角圆柱头 螺钉I (29)固定在发电机轴端；支承轴组件（5)通过螺栓III (23)、平垫圈II (24)、弹簧垫 圈I (25)与立杆（36)固定；导电是通过电刷组件（6)和滑环组件（4)实现，电缆通过电缆 保护套穿过支承轴（16)中心孔与控制器连接；风叶（9)在尾翼（8)的作用下，围绕固定在 立杆（36)的支承轴（16)随着风向旋转并始终正对风向，尾翼（8)与风向平行使风力机（2) 最大可能获得风能，风力机（2)获得风能旋转带动发电机轴旋转，切割磁力线实现发电。
2. 根据权利要求1所述的一种300W低风速风力发电机装置，其特征在于：为了保证重 量、重心一致性，有效减轻转动惯量，风叶（9)采用梁壳结构，主承力件为碳纤维预浸材料。
3. 根据权利要求1或2所述的一种300W低风速风力发电机装置，其特征在于：为了 提高启动力矩，风叶（9)的启动扭角设为34°，除启动扭角以外到叶尖扭角的角变化在 15°?4. 5°范围内变化。
4. 根据权利要求1或2所述的一种300W低风速风力发电机装置，其特征在于：发电机 (3)的静启动扭矩为0. 161N-m。
【文档编号】F03D1/00GK104088752SQ201410309403
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】刘蕴博, 黄清龙, 王泽民, 陈立新, 李峰 申请人:杭州瑞利科技有限公司