专利名称：一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机。
背景技术：
离网型小风机组的应用，虽然已经开始从其传统应用领域，即电网无法到达的边远农村，牧区等无电，缺电地区，逐步转向到某些行业，公益事业等领域的应用，如电信发射基站，城市路灯，高速公路，林业检测等，但仍存在着市场发展不足的问题，从而直接影响到小风机组产品的产销。在一些地区风能资源缺乏，传统的风力发电机大多起动时风速要求较高(小于3m/ s时无法启动，能够满足在低风区启动的离网式风力发电机一般功率较小一不高于lkw)， 导致绝大多地区无法使用风力发电设备；而在一些无人看守的基站，一般的离网式风力机组在遇到大风时不能起到自我保护的功能，从而导致发电设备或用电设备损坏。为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种新的解决方案。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对于现有技术的不足，提供一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，该微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机具有使风力发电机在微风时启动、低风时发电和大风时自我保护的功能。为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为提供一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，其特征在于包括叶片、轮毂组件、限速保护器、电机、托板、航面座、张线、第一航面杆、第二航面杆、航面、滑环、转盘轴承系统、转接头、保护罩、轮毂整流罩、方形斜角垫片和支撑杆；所述轮毂组件与叶片连接，轮毂组件与叶片连接处安装有方形斜角垫片；所述电机安装在保护罩内，电机一端与限速保护器相连，另一端与托板相接；所述限速保护器与轮毂组件相连；所述托板一侧设置有航面座；所述张线一端固定在航面座上，另一端与第一航面杆连接固定；所述第一航面杆与第二航面杆连接；第二航面杆上设置有航面；所述保护罩内部一侧设置有滑环，滑环与转盘轴承系统连接；所述转盘轴承系统与转接头连接，转接头与支撑杆相连；所述轮毂整流罩设置在轮毂组件前端。进一步地，所述方形斜角垫片有12片。进一步地，所述轮毂组件和航面均由高强度硬铝材料制成。综上所述，本实用新型所提供的微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机相比于现有技术具有如下优点1、在风力发电机上安装有限速保护器，当风速产生的扭矩大于限速保护器设定阀门值时(风机超速)，限速保护器和发电机脱开，从而达到自我保护功能；当风速产生的扭矩小于限速保护器设定阀门值时，限速保护器自动锁死电机，从而带动发电机。该限速保护器
3不仅对风力发电机起到保护作用，还对轮毂组件及发电机起到一个支撑的作用。2、航面始终使发电机对准风向，轴式偏心式的设计使得由叶片和轮毂组件组成的风力机在遇到大风时扫风面积减小，从而在不超速的情况下增加发电量。航面与叶片安装在不同的轴线上，从而使三片叶片的轴心与航面轴心产生的夹角，在风力发电机遇到大风时减小叶片的扫风面积，从而达到及时保护的作用而又能尽可能多的发电。3、为在不同的地域环境中该发电机能更好的工作，在轮毂组件与叶片连接处安装的方形斜角垫片使得叶片仰角更大，切入风速更小。
图1为微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机的结构示意图；图2为方形斜角垫片的结构示意图。其中，1、叶片；2、轮毂组件；3、限速保护器；4、电机；5、托板；6、航面座；7、张线； 8、第一航面杆；9、第二航面杆；10、航面；11、滑环；12、转盘轴承系统；13、转接头；14、保护罩；15、轮毂整流罩；16、方形斜角垫片；17、支撑杆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细地描述如图所示，该微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机包括叶片1、轮毂组件 2、限速保护器3、电机4、托板5、航面座6、张线7、第一航面杆8、第二航面杆9、航面10、滑环11、转盘轴承系统12、转接头13、保护罩14、轮毂整流罩15、方形斜角垫片16和支撑杆 17 ；所述轮毂组件2与叶片1连接，轮毂组件2与叶片1连接处安装有方形斜角垫片 16 ；所述电机4安装在保护罩14内，电机4 一端与限速保护器3相连，另一端与托板5相接；所述限速保护器3与轮毂组件2相连；所述托板5 —侧设置有航面座6 ；所述张线7 — 端固定在航面座6上，另一端与第一航面杆8连接固定；所述第一航面杆8与第二航面杆9 连接；第二航面杆9上设置有航面10 ；所述保护罩14内部一侧设置有滑环11，滑环11与转盘轴承系统12连接；所述转盘轴承系统12与转接头13连接，转接头13与支撑杆17相连；所述轮毂整流罩15设置在轮毂组件2前端。叶片选择DU93-W-210翼型，其对应的相对厚度为21%，叶片为玻璃纤维布制作，减轻了机身重量的同时也减小风力发电机的启动力矩。叶片组成的三叶片风轮最大风能利用系数达到0. 48 ；在叶尖速比4. 5 9. 0范围，风机运行风速1. 5 10m/S范围内。航面偏心式的设计使由叶片、轮毂组件组成的风力机永远对准风向，在遇到大风时扫风面积减小，从而在不超速的情况下增加发电量；一但风速产生的扭矩大于限速保护器所设定阀门值时(风力机超速)，限速保护器与发电机脱开，从而达到自我保护功能；当风速产生的扭矩小于限速保护器设定阀门值时，限速保护器自动锁死电机，从而带动发电机。 在此增加的限速器不仅对风力发电机起到保护作用，还对轮毂组件及发电机起到一个支撑的作用。航面与叶片安装在不同的轴线上，从而使三片叶片的轴心与航面轴心产生一夹角；在风力发电机遇到大风时减小叶片的扫风面积，从而达到及起到了保护作用又能尽可能多的发电。而为了在不同的地域环境中风机能更好的工作，在安装叶片时，叶片与轮毂组件接触面上还增加12片方形斜角垫片，可使风力机的扫风面增大或减小，而最重要的是增加的斜角垫片可直接影响切入风速。增加的方型斜角垫片，使叶片仰角更大，切入风速更小。为使机身重量更轻，轮毂组件及航面所使用的材料均为高强度硬铝材料；轮毂组件不仅是为了减轻机身重量，更重要的是减小风力发电机的启动力矩。为了使发动机走线更为方便，在保护罩一侧安装有一个定制的滑环，线缆直接通过滑环穿过转盘轴承系统、转接头、支撑杆接到控制室，实现了内部走线。综上所述，利用本实用型所提供的微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，使得风力发电机具有在微风时启动、低风时发电和大风时自我保护的功能。虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
权利要求1.一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，其特征在于包括叶片(1)、轮毂组件(2)、限速保护器(3)、电机(4)、托板(5)、航面座(6)、张线(7)、第一航面杆(8)、第二航面杆(9)、航面(10)、滑环(11)、转盘轴承系统(12)、转接头(13)、保护罩(14)、轮毂整流罩(15)、方形斜角垫片(16)和支撑杆(17)；所述轮毂组件(2 )与叶片(1)连接，轮毂组件(2 )与叶片(1)连接处安装有方形斜角垫片(16);所述电机(4)安装在保护罩(14)内，电机(4) 一端与限速保护器(3)相连，另一端与托板(5)相接；所述限速保护器(3)与轮毂组件(2)相连；所述托板(5) —侧设置有航面座(6 )；所述张线(7 ) —端固定在航面座(6 )上，另一端与第一航面杆(8 )连接固定；所述第一航面杆(8)与第二航面杆(9)连接；第二航面杆(9)上设置有航面(10);所述保护罩(14) 内部一侧设置有滑环(11)，滑环(11)与转盘轴承系统(12)连接；所述转盘轴承系统(12)与转接头(13)连接，转接头(13)与支撑杆(17)相连；所述轮毂整流罩(15)设置在轮毂组件 (2)前端。
2.根据权利要求1所述的微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，其特征在于所述方形斜角垫片(16)有12片。
3.根据权利要求1所述的微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，其特征在于所述轮毂组件(2)和航面(10)均由高强度硬铝材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机，其特征在于包括叶片、轮毂组件、限速保护器、电机、托板、航面座、张线、第一航面杆、第二航面杆、航面、滑环、转盘轴承系统、转接头、保护罩、轮毂整流罩、方形斜角垫片和支撑杆。该微风起动低风发电离网型水平轴式风力发电机具有使风力发电机在微风时启动、低风时发电和大风时自我保护的功能。
文档编号F16B43/00GK202326027SQ20112048149
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者刘俊, 张海学, 马开鹏 申请人:成都德能科技有限公司