集风管式小型风力发电机的制作方法

本实用新型涉及发电机，尤其是涉及一种集风管式小型风力发电机。

背景技术：

在生活中，有很多无电网覆盖地区及缺电地区，为此，不少人使用风力发电机来发电，以此解决生活、生产、经营活动所需的用电问题。但现有的大、中、小型风力发电机在发电时，受季节、风力、风速的影响较大，如果风速低，风的动能少，发电量就小，反之，如果风速高，则发电机又因无法承受高速、高负荷运转而停止运行发电，所以，目前现有的风力发电机大部分存在结构复杂、使用成本高、发电效率低的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，而提供了一种结构简单，使用方便，使用成本低，发电效率高的集风管式小型风力发电机。

本实用新型的目的是这样实现：它包括风力发电机，所述的风力发电机上设有集风装置，风力发电机和集风装置之间设有输风管，所述的集风装置包括集风罩和设在集风罩上的风量、风速调节装置，所述的输风管上设有测量控制装置。

所述的风力发电机包括风叶和发电机，风叶和发电机之间设有动力输入轴，所述的风叶和动力输入轴均设在输风管内。

所述的风量、风速调节装置包括以对称均匀的方式设在集风罩上的至少两个空气分流窗口，所述的空气分流窗口上设有风门销孔，空气分流窗口内设有风门，风门上设有螺母孔和风门销轴，所述的风门销轴的另一端安装在在风门销孔内，所述的螺母孔对应的风门板上设有螺母销孔，螺母孔内设有风门控制螺母，风门控制螺母上设有螺母销轴，螺母销轴的另一端安装在螺母销孔内，所述的风门控螺母与螺杆螺纹配合连接，螺杆与步进电机轴固定连接，所述的步进电机为自带步进电机控制器的步进电机，步进电机机体的另一端上固定有连接杆，连接杆另一端与电机销轴固定连接，电机销轴的两端分别与电机销套铰链连接，电机销套固定安装在集风罩外壁面上。

所述的集风罩为喇叭状且集风罩上设有集风罩固定架，集风罩进口端内径等于集风罩出口端内径的3~4倍；所述的输风管为管状且输风管的两端分别设有输风管固定架；所述的发电机上设有发电机安装架。

所述的测量控制装置包括传感器和控制器，所述的传感器信号输出端口与控制器的信号输入端口连接、控制器信号输出端口与步进电机控制器信号输入端口连接上。

由于采用上述技术方案，本实用新型提供的集风管式小型风力发电机具有如下优点：结构简单，使用方便，使用成本低，发电效率高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图：

图2是本实用新型中的风量、风速调节装置结构示意图。

在图中：1、发电机，2、动力输入轴，3、风叶，4、输风管，5、空气分流窗口，6、风门，7、风门控制螺母，8、螺杆，9、自带步进电机控制器的步进电机，10、电机销轴，11、电机销套，12、集风罩，13、集风罩固定架，14、风门销轴，15、风门销孔，16、连接杆，17、控制器（51单片机），18、传感器（WD4130管道风速传感器），19、输风管固定架，20、发电机安装架，21、螺母销孔，22、螺母销轴，23、螺母孔。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实用新型提供的集风管式小型风力发电机包括风力发电机，所述的风力发电机上设有集风装置，风力发电机和集风装置之间设有输风管4，所述的集风装置包括集风罩12和设在集风罩12上的风量、风速调节装置，所述的输风管4上设有测量控制装置，所述的风力发电机包括风叶3和发电机1，风叶3和发电机1之间设有动力输入轴2，所述的风叶3和动力输入轴2均设在输风管4内。所述的风量、风速调节装置包括以对称均匀的方式设在集风罩12上的至少两个空气分流窗口5，所述的空气分流窗口5上设有风门销孔15，空气分流窗口5内设有风门6，风门6上设有螺母孔23和风门销轴14，所述的风门销轴14的另一端安装在风门销孔15内，所述的螺母孔23上设有螺母销孔21，螺母孔23内设有风门控制螺母7，风门控制螺母7上设有螺母销轴22，螺母销轴22的另一端安装在螺母销孔21内，所述的风门控制螺母7与螺杆8螺纹配合连接，螺杆8与自带步进电机控制器的步进电机9的轴固定连接，自带步进电机控制器的步进电机9机体的另一端上固定有连接杆16，连接杆16与电机销轴10固定连接，电机销轴10的两端分别与电机销套11铰链连接，电机销套11固定安装在集风罩12外壁面上。所述的集风罩12为喇叭状且集风罩12上设有集风罩固定架13；所述的输风管4为管状且输风管4的两端分别设有输风管固定架19，集风罩12进口端的内径等于集风罩12出口端内径的3~4倍；所述的发电机1上设有发电机安装架20。所述的测量控制装置包括传感器18和控制器17，所述的传感器18信号输出端口与控制器17信号输入端口连接，控制器17信号输出端口与步进电机9控制器信号输入端口连接上。

使用时，将本实用新型安装在需要安装的位置上，并使风力发电机的叶片3中心与输风管4中心在同一条直线上。

当风速比较低时，风门6处于关闭状态，通过集风罩12的低速空气全部流过输风管4，空气通过输风管4时，由于输风管4的直径缩小至1/3~1/4，空气流速增加3~4倍以上，风叶尺寸相同条件下，通过本实用新型发电机的空气量是同样速度下通过一般风力发电机空气量的3~4倍，空气撞击叶片3，传给叶片3的动能远远大于一般风力发电机，使发电机接近满负荷状态下工作；

当风速增加，通过输风管4的空气流量、流速、风压超过发动机满负荷运转工作条件时，传感器18将测得的空气流量、流速、风压数据信号传给控制器17，控制器17发出脉冲信号，给步进电机9供电，电机轴带动螺杆8顺时针转动，与螺杆8连接的风门控制螺母7，边以螺母销孔21为支点在风门6上开的螺母孔23内可摆动，同时推动风门6，与风门6一起向内侧移动，风门6 以风门销孔15为支点向里开启，使多余的空气分流出去，保证发电机1在维持满负荷状态下工作；随风速增加，风门6的开度越来越大，达到极限时所有风门6全部全开，发电机在维持满负荷状态下工作；当风速下降时，传感器18将测得的空气流速数据信号传给控制器17，控制器17发出相反信号，给步进电机9供电，电机轴带动螺杆8逆时针转动，逐步减少风门6开度，直至全部关闭为止，因此发电机1常年维持满负荷状态下工作，发电效率、发电量远远高于目前已有的一般风力发电机。