专利名称：高效率任意风向发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，尤其是涉及一种任意风向发电机。
在科学高速发展的今天，节省资源，保护环境已成为人类研究的重要课题，利用风力发电，不但可以节省能源，而且可以保护环境，产生无本消耗的经济效益，因此有效利用风力发电，并广泛地使用，将会给人们带来永久的经济财富。
众所周知，风力可以发电，但是人们至今还没有广泛地使用，原因有下列三点(一)大自然的风有强、有弱、有时没有，极不稳定。(二)风向不断改变，一台风力发电机怎样利用八面来风。(三)所产生的电能也是有大、有小、有时没有，这些极不平稳的电能又怎样适应人们日常生活中所使用的额定负荷的电器呢？如充电、照明、电视机、电炉等。
现有常见的风力发电机的叶片是三片沿周围均布的长叶片，根部宽、顶部窄，它的叶片没有外封闭圈，利用风力的效率不高。
本实用新型的目的是提供一种高效率任意风向发电机，它可以随风向的不断改变、而改变叶片方向，使发电机工作效率大大提高。
本实用新型的目的是这样实现的一种高效率任意风向发电机，它包括2个主风轮、发电机、导向轴管、2个导向轮、螺旋齿轮轴、摇臂齿轮、齿轮盘、输出端子、输入端子、固定套管和底座；所述2个主风轮分别通过各自的中心轴与设置在中间的发电机连接；所述导向轴管上端与发电机连接，下端插入固定套管内；所述固定套管与底座固接；所述2个导向轮设置在螺旋齿轮轴两端，导向轮和主风轮所在中心轴的分布为立体交叉90°；所述螺旋齿轮轴垂直设置在导向轴管中部；所述齿轮盘外圈设有轮齿，内设均布的3个或4个加强筋，中心圈与固定套管固定；所述摇臂齿轮的一端与螺旋齿轮轴上的齿啮合，另一端与齿轮盘上的轮齿啮合；所述输出端子和输入端子设置在固定套管上；所述发电机中设置6至12个转子，其中有一极或二极安装永磁铁，其余为电磁极。
主风轮的叶片外圈设有封闭圈，叶片呈45°角分布。这样可以坚固叶片的机械性能，而且可以减少叶片的阻力而形成径向的辐射流，达到增加叶轮的转矩。
主风轮设有多层封闭圈，其上的叶片由内向外逐级增多。这样叶轮较大，叶片较多，可获取的风能也较多。
本实用新型的任意风向发电机，改进了叶轮结构，增加了导向装置，因而提高了风力发电的效率和任意风向的自动调控性能。
以下结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的构造和原理。
图1是高效率任意风向发电机的立体示意图；图2是图1中主风轮的结构示意主视图；图3是图2的侧视图；图4是图1中导向轴管的结构示意图；图5是图1中齿轮盘、固定套管和底座固接后的结构示意图；图6是可随发电机输出电压和频率的增减而自动调节负荷大小的装置的电路图。
图1至图5示出本实用新型的高效率任意风向发电机的构造。参照图1，本实用新型包括2个主风轮1、发电机2、导向轴管3、2个导向轮4、螺旋齿轮轴5、摇臂齿轮6、齿轮盘7、输出端子8、输入端子11、固定套管9和底座10。2个主风轮1分别通过各自的中心轴与设置在两主风轮1中间的发电机2连接，导向轴管3上端与发电机2连接，下端插入固定套管9内；固定套管9与底座10固接，底座10上设有多个固定用的通孔；齿轮盘7外圈设有轮齿71，内设均布的3个或4个加强筋72，中心圈与固定套管9固定；摇臂齿轮6的上端与螺旋齿轮轴5上的齿相啮合，下端与齿轮盘7上的轮齿71相啮合；输出端子8和输入端子11设置在固定套管9上。发电机2中设置6-12个转子，其中有一极或二极安装永磁铁，其余为电磁极。如果磁极全部采用永磁铁，当风力很小时，由于永磁铁对定子的吸力，将影响转子叶轮的启动。如果磁极全部采用电磁极，当没有风力时，又不能适时地断开电瓶对发电机的供电，造成不必要的浪费。而且，电磁极达到额定电流时又使发电机转子在小风时无法启动。本实用新型采用的是少量的永磁极和多数的电磁极相结合的设计方案。
导向轮4在风向与螺旋齿轮轴5垂直时静止不动，此时，主风轮1和发电机2保持相对的稳定，这时的风向正对主风轮1的轴，使主风轮1受到风力的冲击而旋转；当风向变化时，螺旋齿轮轴5不与风向垂直，导向轮4受到风力的冲击开始旋转，使螺旋齿轮轴5移动，带动摇臂齿轮6转动，使摇臂齿轮6自转且绕固定不动的齿轮盘7以导向轴管3为轴沿水平方向公转，当转动到螺旋齿轮车5与风向垂直时，导向轮4停止转动，主风轮1正对风向，使之旋转发电。
所述固定套管9上设有固定用的拉环。
图6示出一个可伴随发电机输出电压和频率的增减而自动调节负荷大小的装置；所述装置包括电感线圈L1、二极管桥式整流电路和蓄电池组成的充电电路，电感线圈L2、双触点调节器、电容C1、电源插线组成的用电电路，电容C2、三联单触点、调节器和低能耗的电炉组成的用电电路，电容C3、双触点调节器和高能耗的电炉组成的用电电路。三联调节器中，电容器C1在电压100-200V时工作，电容器C2在电压200-230V时工作，电容器C3在电压230-250V时工作。用电器13为1500-2000W。
权利要求1.一种高效率任意风向发电机，其特征是它包括2个主风轮、发电机、导向轴管、2个导向轮、螺旋齿轮轴、摇臂齿轮、齿轮盘、输出端子、输入端子、固定套管和底座；所述2个主风轮分别通过各自的中心轴与设置在中间的发电机连接；所述导向轴管上端与发电机连接，下端插入固定套管内；所述固定套管与底座固接；所述2个导向轮设置在螺旋齿轮轴两端，导向轮和主风轮所在中心轴的分布为立体交叉90°；所述螺旋齿轮轴垂直设置在导向轴管中部；所述齿轮盘外圈设有轮齿，内设均布的3个或4个加强筋，中心圈与固定套管固定；所述摇臂齿轮的一端与螺旋齿轮轴上的齿啮合，另一端与齿轮盘上的轮齿啮合；所述输出端子和输入端子设置在固定套管上；所述发电机中设置6至12个转子，其中有一极或二极安装永磁铁，其余为电磁极。
2.根据权利要求1所述的高效率任意风向发电机，其特征是所述主风轮的叶片外圈设有封闭圈，叶片呈45°角分布。
3.根据权利要求2所述的高效率任意风向发电机，其特征是所述主风轮设有多层封闭圈，其上的叶片由内向外逐级增多。
4.根据权利要求1所述的高效率任意风向发电机，其特征是所述固定套管上设有固定用的拉环。
5.根据权利要求1所述的高效率任意风向发电机，其特征是它还包括一个可伴随发电机输出电压和频率的增减而自动调节负荷大小的装置；所述装置包括电感线圈L1、二极管桥式整流电路和蓄电池组成的充电电路，电感线圈L2、双触点调节器、电容C1、电源插线组成的用电电路，电容C2、三联单触点调节器和低能耗的电炉组成的用电电路，电容C3、双触点调节器和高能耗的电炉组成的用电电路。
专利摘要本实用新型提供一种高效率任意风向发电机,主要由2个主风轮、发电机、导向轴管、2个导向轮、螺旋齿轮轴、摇臂齿轮、齿轮盘、输出端子、输入端子、固定套管和底座组成;导向轮和主风轮的中心轴为立体交叉90°。其优点是:可随风向变化而改变主风轮的方向,可充分利用风力,做到风大多发电,风小少发电,无风可利用存储的电供日常所用,提高风力发电机的效率。
文档编号H02K16/00GK2438845SQ0025366
公开日2001年7月11日 申请日期2000年10月13日 优先权日1999年12月3日
发明者李成亮 申请人:李成亮