一种风力发电设备的制作方法

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电设备。

背景技术：

现有发电机借用自然能量提供动力，有很多的不稳定性。比如风力发电，完全依靠大自然的风力能量，不能保证完全有效的提供给发电机所需的动力，一旦风力过低，发电机停止运转，再启动非常困难。发电量受气候影响很大，风力控制能力非常低，经常会超过或者达不到发电机的额定转速，造成发电机的损坏或者没法有效的发电。风力是有间歇性的，具有很大的不稳定性，受气候影响非常大，在不同的区域，会有很多的不确定性，因此造成发电量不稳定，发电效率低等现象。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种风力发电设备，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例提供了一种风力发电设备；

在一些可选实施例中，所述风力发电设备包括；塔架；

发电机，所述发电机设置在所述塔架上；

机架，所述机架与所述发电机的中心转轴相连接；

至少三个叶轮组，每一所述叶轮组分别于所述机架相连接，且每一所述叶轮组包括臂架、滑动件和配重块，所述臂架上设置有第一滑道，还设置有第一驱动机构，所述滑动件与所述第一驱动机构连接，所述第一驱动机构驱动所述滑动件在所述第一滑道内移动，且所述滑动件上还设置有第二滑道和第二驱动机构，所述配重块与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构驱动所述配重块在所述第二滑道内移动；

控制装置，所述控制装置分别与所述第一驱动机构和第二驱动机构相电连接；

角度检测装置，所述角度检测装置设置在所述机架上，所述控制装置根据所述角度检测装置检测的所述叶轮组旋转至预设角度时控制所述第一驱动机构和第二驱动机构启停。

在一些可选实施例中，进一步地，风力发电设备还包括第一位移检测装置和第二位移检测装置；

所述第一位移检测装置设置在所述滑动件上，用于检测所述配重块的移动距离；

所述第二位移检测装置设置在所述臂架上，用于检测所述滑动件的移动距离；

所述第一位移检测装置和第二位移检测装置还分别于所述控制装置相电连接，并将检测到的位移数据发送至所述控制装置。

在一些可选实施例中，进一步地，所述控制装置和所述第一驱动机构、第二驱动机构、角度检测装置、第一位移检测装置和第二位移检测装置均通过导电滑环进行光纤电缆电连接。

在一些可选实施例中，进一步地，所述第一驱动机构包括第一驱动部和第一连接部，所述第一驱动部通过第一固定块固定在所述臂架上，并与所述控制装置相电连接，所述第一固定块与所述臂架连接，所述第一驱动部的输出端穿过所述第一固定块与所述第一连接部相连接，所述臂架上还设置有第二固定块，所述第二固定块的两端与所述滑动件相连接，所述第一连接部所述第二固定块的中部相连接。

在一些可选实施例中，进一步地，所述第二驱动机构包括第二驱动部和第二连接部，所述第二驱动部通过第三固定块固定在所述滑动件上，并与所述控制装置相电连接，所述第三固定块与所述滑动件连接，所述第二驱动部的输出端穿过所述第三固定块与所述第二连接部相连接，所述滑动件上还设置有第四固定块，所述第二连接部穿过所述第四固定块的中部与所述配重块相连接。

在一些可选实施例中，进一步地，相邻所述叶轮组之间的夹角相等。

在一些可选实施例中，进一步地，所述配重块上设置有滑轮，所述滑轮位于所述第二滑道内。

在一些可选实施例中，进一步地，所述第一滑道的内壁上均设置有光滑垫板。

在一些可选实施例中，进一步地，所述第一驱动部为驱动电机，所述第一连接部为丝杆；或

所述第一驱动部为驱动电机，所述第一连接部为齿条。

在一些可选实施例中，进一步地，所述第二驱动部为驱动电机，所述第二连接部为丝杆；或

所述第二驱动部为气缸，所述第二连接部为连杆；或

所述第二驱动部为液压缸，所述第二连接部为连杆。

在一些可选实施例中，进一步地，所述发电机与变压器通过电缆连接。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

开机前可以利用蓄电池启动叶轮组转动，不停机状态时，不消耗畜电池电量，通过角度检测装置检测到叶轮组旋转到预设角度，也就是任一叶轮组旋转到预设角度，控制装置控制第一驱动机构和第二驱动机构工作，调整滑动件与臂架长度和配重块在滑动件上的位置，也就是利用配重块在叶轮组上的位置，打破叶轮组之间的均衡力，利用不均衡的叶轮组重量产生的重力，使叶轮组旋转，利用重力惯性带来的旋转扭力，转动发电机的变速机构，变速机构经过变速后，驱动发电机的输入轴，使发电机转动发电。

1、体积小

模块化设计，半地下安装，占用空间体积小；可拆解，便于安装运输。

2、效率高

不受气候影响，可以全天候使用，效率稳定；

3、运行成本低

智能化控制，操作简单，维护维修简单，安装位置低维护维修不需要特殊设备。

4、应用范围广

不受区域影响，不受气候影响，具有一定的抗灾害能力。

5、造价成本低

使用材料少，没有特殊材料的应用。

6、环境危害少

不需燃料，没有排放，不使用污染环境材料。

7、减少损耗，保证风力发电机的发电稳定性，提高风力发电机的发电效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的结构示意图；

图2为图1中所示的a部的放大结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的叶轮组和机架的装配结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的控制流程示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的叶轮组的结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的叶轮组的臂架的结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的叶轮组的滑动件的结构示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种风力发电设备的叶轮组的配重块的结构示意图。

附图标记：

1-叶轮组；2-塔架；3-发电机；4-机架；5-控制装置；6-角度检测装置；7-第一位移检测装置；8-第二位移检测装置；9-变压器；10-臂架；11-第一滑道；12-第一驱动机构；121-第一驱动部；122-第一连接部；13-第一固定块；14-第二固定块；20-滑动件；21-第二滑道；22-第二驱动机构；221-第二驱动部；222-第二连接部；23-第三固定块；24-第四固定块；30-配重块；31-滑轮；40-导电滑环；50-配电室。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种风力发电设备；

如图1至图8所示，在一些可选实施例中，所述风力发电设备包括；塔架2；

发电机3，所述发电机3设置在所述塔架2上；

机架4，所述机架4与所述发电机3的中心转轴相连接；

至少三个叶轮组1，每一所述叶轮组1分别于所述机架4相连接，且每一所述叶轮组1包括臂架10、滑动件20和配重块30，所述臂架10上设置有第一滑道11，还设置有第一驱动机构12，所述滑动件20与所述第一驱动机构12连接，所述第一驱动机构12驱动所述滑动件20在所述第一滑道11内移动，且所述滑动件20上还设置有第二滑道21和第二驱动机构22，所述配重块30与所述第二驱动机构22连接，所述第二驱动机构22驱动所述配重块30在所述第二滑道21内移动；

控制装置5，所述控制装置5分别与所述第一驱动机构12和第二驱动机构22相电连接；

角度检测装置6，所述角度检测装置6设置在所述机架4上，所述控制装置5根据所述角度检测装置6检测的所述叶轮组1旋转至预设角度时控制所述第一驱动机构12和第二驱动机构22启停。可选地，角度检测装置6可以采用角度传感器。

在该实施例中，开机前可以利用蓄电池启动叶轮组1转动，不停机状态时，不消耗畜电池电量，通过角度检测装置6检测到叶轮组1旋转到预设角度，也就是任一叶轮组1旋转到预设角度，控制装置5控制第一驱动机构12和第二驱动机构22工作，调整滑动件20与臂架10长度和配重块30在滑动件20上的位置，也就是利用配重块30在叶轮组1上的位置，打破叶轮组1之间的均衡力，利用不均衡的叶轮组1重量产生的重力，使叶轮组1旋转，利用重力惯性带来的旋转扭力，转动发电机3的变速机构，变速机构经过变速后，驱动发电机3的输入轴，使发电机3转动发电，部分电力会储存到畜电池，用于开机前启动叶轮组1，不停机状态时，不消耗畜电池电量，利用损耗自身的小电能进行大电能发电，利用重力循环的方式，驱动叶轮组1低速旋转，经过变速以达到发电机3的额定输入转速，实现发电的目的，不受区域风力影响，减少损耗，保证风力发电机3的发电稳定性，提高风力发电机3的发电效率。

另外，可以在塔架2处安装基础，安装基础为混凝土浇筑，并设计有防震沟、排水系统等，抵御部分自然灾害的能力，模块化设计，半地下安装，占用空间体积小；可拆解，便于安装运输。

可选地，如图1所示，控制装置5可以设置在配电室内。

在一些可选实施例中，进一步地，如图4所示，风力发电设备还包括第一位移检测装置7和第二位移检测装置8；

所述第一位移检测装置7设置在所述滑动件20上，用于检测所述配重块30的移动距离；

所述第二位移检测装置8设置在所述臂架10上，用于检测所述滑动件20的移动距离；

所述第一位移检测装置7和第二位移检测装置8还分别于所述控制装置5相电连接，并将检测到的位移数据发送至所述控制装置5。

在该实施例中，可选地，位移检测装置可以采用位移传感器或限位开关，通过位移传感器或限位开关检测配重块30在滑动件20上的移动距离，和滑动件20相对臂架10的移动距离，以使达到预设的位置。

在一些可选实施例中，进一步地，如图2所示，所述控制装置5和所述第一驱动机构12、第二驱动机构22、角度检测装置6、第一位移检测装置7和第二位移检测装置8均通过导电滑环40进行光纤电缆电连接。

在该实施例中，利用现有技术中成熟的导电滑环40给控制装置5、第一驱动机构12、第二驱动机构22、角度检测装置6、第一位移检测装置7和第二位移检测装置8提供电源和信号线的安装，主要解决叶轮组1旋转时造成的绕线问题，传输采用光纤通讯传输的方式，传输准确。

在一些可选实施例中，进一步地，如图5和图6所示，所述第一驱动机构12包括第一驱动部和第一连接部122，所述第一驱动部通过第一固定块13固定在所述臂架10上，并与所述控制装置5相电连接，所述第一固定块13与所述臂架10连接，所述第一驱动部的输出端穿过所述第一固定块13与所述第一连接部122相连接，所述臂架10上还设置有第二固定块14，所述第二固定块14的两端与所述滑动件20相连接，所述第一连接部122所述第二固定块14的中部相连接。

可选地，所述第一驱动部为驱动电机，所述第一连接部122为丝杆。

在该实施例中，第一固定块13通过螺栓与臂架10相连接，驱动电机通过螺栓与第一固定块13固定，驱动电机的输出轴穿过第一固定块13的通孔与丝杆的一端相连接，第二固定块14的两端位于臂架10的第一滑道11内，丝杆的另一端与第二固定块14上与丝杆匹配的螺纹孔相连接，第二固定块14的两端分别与滑动件20相螺接或焊接，控制装置5控制驱动电机转动进而带动丝杆转动，丝杆带动第二固定块14移动，从而带动滑动件20移动，进而调整叶轮组1的长度。

在一些可选实施例中，进一步地，如图5和图7所示，所述第二驱动机构22包括第二驱动部和第二连接部222，所述第二驱动部通过第三固定块23固定在所述滑动件20上，并与所述控制装置5相电连接，所述第三固定块23与所述滑动件20连接，所述第二驱动部的输出端穿过所述第三固定块23与所述第二连接部222相连接，所述滑动件20上还设置有第四固定块24，所述第二连接部222穿过所述第四固定块24的中部与所述配重块30相连接。

所述第二驱动部为气缸，所述第二连接部222为连杆；

在该实施例中，第三固定块23通过螺栓与滑动件20相连接，将气缸的底座通过螺栓固定在第三固定块23上，气缸的输出端穿过第三固定块23的通孔，以使气缸的输出端与连杆的一端相连接，第四固定块24通过螺栓固定在滑动件20上，使连杆的另一端穿过第四固定块24的通孔与配重块30连接，通过气缸驱动连杆移动，进而使连杆带动配重块30移动，可选地，可以在连杆与第四固定块24的通孔处设置轴套，连杆穿过轴套与配重块30连接，轴套的设置可以加固连杆的稳定性。

在一些可选实施例中，进一步地，如图3所示，相邻所述叶轮组1之间的夹角相等。

在该实施例中，叶轮组1可以采用碳钢型材焊接加工制造而成，三套叶轮组1垂直于塔架2，沿塔架2外周圈均布，叶轮组1之间呈120度夹角。

在一些可选实施例中，进一步地，如图8所示，所述配重块30上设置有滑轮31，所述滑轮31位于所述第二滑道21内。

在该实施例中，可以在配重块30的两侧设置滑轮31，使滑轮31位于第二滑道21内，这样在配重块30移动时通过滑轮31与第二滑道21的配合使其移动更加稳定顺畅，减小摩擦力，进而减少能量的损耗。

在一些可选实施例中，可选地，所述第一驱动部为驱动电机，所述第一连接部122为丝杆；或

所述第一驱动部为驱动电机，所述第一连接部122为齿条。

在该实施例中，根据需要第一驱动部可以采用驱动电机与丝杆的传递方式，也可以采用驱动电机与齿条的传动方式，通过在驱动电机的输出端设置齿轮与齿条啮合，齿条与第二固定块14啮合。

在一些可选实施例中，可选地，所述第二驱动部为驱动电机，所述第二连接部222为丝杆；或

所述第二驱动部为气缸，所述第二连接部222为连杆；或

所述第二驱动部为液压缸，所述第二连接部222为连杆。

在该实施例中，根据需要，第二驱动部可以采用驱动电机或气缸或液压缸进行驱动。

在一些可选实施例中，进一步地，所述发电机3与变压器9通过电缆连接。

在该实施例中，发电机发电经过变压器整流变压后并网使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。