垂直轴风力发电机卸荷装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电机技术领域，尤其涉及垂直轴风力发电机卸荷装置。

背景技术：

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，现有卸荷降速方式为：由控制单元在检测到风速大于额定风速后输出一组控制信号，启动卸荷电阻与电机绕组并联，通过加大风力发电机的输出负载来达到降速的目的，卸荷电阻的设置，使得发电机温升很快，发电机的寿命会受到很大影响，电能转换为热能的方式卸掉，造成资源浪费，为此我们提出垂直轴风力发电机卸荷装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的垂直轴风力发电机卸荷装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

垂直轴风力发电机卸荷装置，包括固定框架，所述固定框架的内部底端设有固定块，固定块上分别安装有风力发电机和盘式发电机，盘式发电机位于风力发电机的一侧，风力发电机的输入轴连接有第一齿轮，盘式发电机的输入轴连接有第二齿轮，第一齿轮位于第二齿轮的上方，固定块上开有第一凹槽，第一凹槽位于风力发电机和盘式发电机之间，第一凹槽内滑动连接有伸缩轴，第一凹槽的底端内壁上连接有弹簧，弹簧的一端连接有伸缩轴，伸缩轴的两侧均设有限位块，第一凹槽的两侧均设有限位槽，限位块位于限位槽内，限位块与限位槽的侧壁滑动连接，伸缩轴的一端穿过第一凹槽连接有旋转叶片，旋转叶片位于固定框架的顶端，伸缩轴上设有第三齿轮、第四齿轮和环形磁铁，第三齿轮、第四齿轮和环形磁铁均位于固定框架的内部，第四齿轮位于第三齿轮和环形磁铁之间，第四齿轮与第一齿轮相互啮合，所述固定块上开有两个第二凹槽，第二凹槽分别位于第一凹槽的两侧，第二凹槽内设有衔铁，衔铁上缠绕有线圈绕组，衔铁位于环形磁铁的正下方，第三齿轮和第四齿轮的外径相同，第三齿轮和第四齿轮的齿数比不同。

优选的，所述伸缩轴包括活动轴和固定轴，活动轴的顶端开有第三凹槽，固定轴与第三凹槽的侧壁滑动连接，固定轴的两侧均设有卡块，第三凹槽的两侧侧壁上均设有滑槽，卡块位于滑槽内，卡块与滑槽的侧壁滑动连接，固定轴与固定框架的侧壁转动连接，第三齿轮、第四齿轮和环形磁铁均固定在活动轴上。

优选的，所述第三齿轮与第四齿轮的距离和第一齿轮与第二齿轮的垂直距离相同。

优选的，所述第三齿轮与第一齿轮的传动比大于第四齿轮与第一齿轮的传动比。

优选的，所述固定轴与固定框架的连接处设有轴承。

优选的，所述第二凹槽的内壁上嵌入有固定板，衔铁通过螺钉固定板上。

本实用新型的有益效果：通过伸缩轴、弹簧、衔铁、线圈绕组、环形磁铁、第三齿轮和第四齿轮的设置，能够在风速过大时，改变伸缩轴与风力发电机的传动比，从而达到卸荷的作用，卸荷效果好，不产生大量热量；通过盘式发电机和第四齿轮的设置，能够提高风能的利用率，本装置结构简单，成本低，无需在风力发电机上增加负载，不影响风力发电机的性能和寿命，同时又把风能产生的多余的能量转化为电量加以利用，提高了风能利用率。

附图说明

图1为本实用新型提出的垂直轴风力发电机卸荷装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的垂直轴风力发电机卸荷装置的伸缩轴的结构示意图。

图中：1固定块、2风力发电机、3伸缩轴、31固定轴、32卡块、33第三凹槽、34活动轴、4弹簧、5第一凹槽、6限位块、7衔铁、8线圈绕组、9盘式发电机、10环形磁铁、11第二齿轮、12第四齿轮、13第三齿轮、14固定框架、15旋转叶片、16第一齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，垂直轴风力发电机卸荷装置，包括固定框架14，固定框架14的内部底端设有固定块1，固定块1上分别安装有风力发电机2和盘式发电机9，盘式发电机9位于风力发电机2的一侧，风力发电机2的输入轴连接有第一齿轮16，盘式发电机9的输入轴连接有第二齿轮11，第一齿轮16位于第二齿轮11的上方，固定块1上开有第一凹槽5，第一凹槽5位于风力发电机2和盘式发电机9之间，第一凹槽5内滑动连接有伸缩轴3，第一凹槽5的底端内壁上连接有弹簧4，弹簧4的一端连接有伸缩轴3，伸缩轴3的两侧均设有限位块6，第一凹槽5的两侧均设有限位槽，限位块6位于限位槽内，限位块6与限位槽的侧壁滑动连接，伸缩轴3的一端穿过第一凹槽连接有旋转叶片15，旋转叶片15位于固定框架14的顶端，伸缩轴3上设有第三齿轮13、第四齿轮12和环形磁铁10，第三齿轮13、第四齿轮12和环形磁铁10均位于固定框架14的内部，第四齿轮12位于第三齿轮13和环形磁铁10之间，第四齿轮12与第一齿轮16相互啮合，所述固定块1上开有两个第二凹槽，第二凹槽分别位于第一凹槽的两侧，第二凹槽内设有衔铁7，衔铁7上缠绕有线圈绕组8，衔铁7位于环形磁铁10的正下方，第三齿轮13和第四齿轮12的外径相同，第三齿轮13和第四齿轮12的齿数比不同，伸缩轴3包括活动轴34和固定轴31，活动轴34的顶端开有第三凹槽33，固定轴31与第三凹槽33的侧壁滑动连接，固定轴31的两侧均设有卡块32，第三凹槽33的两侧侧壁上均设有滑槽，卡块32位于滑槽内，卡块32与滑槽的侧壁滑动连接，固定轴31与固定框架14的侧壁转动连接，第三齿轮13、第四齿轮12和环形磁铁10均固定在活动轴34上，第三齿轮13与第四齿轮12的距离和第一齿轮16与第二齿轮11的垂直距离相同，第三齿轮13与第一齿轮16的传动比大于第四齿轮12与第一齿轮16的传动比，固定轴31与固定框架14的连接处设有轴承，第二凹槽的内壁上嵌入有固定板，衔铁7通过螺钉固定板上。

工作原理：在风速大于额定(13-30m/s)时，由控制单元输出一组信号给到线圈绕组8，线圈绕组8工作，线圈绕组8使得衔铁7产生磁性吸附力，衔铁7与环形磁铁10相互吸附，环形磁铁10带动活动轴34向下动作，活动轴34带动带动第三齿轮13和第四齿轮12向下运动，第三齿轮13与第一齿轮16啮合，带动第一齿轮16转动，由于第三齿轮13与第一齿轮16的传动比较大，第一齿轮16转动圈数较少，从而起到卸荷的作用，同时第四齿轮12向下运动与第二齿轮11啮合，第四齿轮12带动第二齿轮11转动，带动盘式发电机9旋转，盘式发电机2输出三相交流电到控制器单元，由控制器把三相交流电整流，转换成直流电输入到蓄电池或并网逆变器，既起到了卸荷的作用，又提高了风能利用率，当风速较低后，控制单元输出一组信号给到线圈绕组8，线圈绕组8断电，衔铁7不产生磁力，伸缩轴3在弹簧4的作用下弹起，活动轴34向固定轴31运动，活动轴34带动第三齿轮13和第四齿轮12向上运动，第四齿轮12继续与第一齿轮16啮合，带动第一齿轮16转动，风力发电机2正常工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。