专利名称：船用风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，特别是应用在船舶上的风力发电机。
技术背景很多船舶上都安装有风力发电机，这种风力发电机由于其功率很小，不 会与船上电网并网。该风力发电机的功率小，是因为叶片较小，叶片过大会 对船体造成危险。目前的非并网风力发电设备都带有尾翼，其作用是解决偏航，这种机构 形式用于某些特定环境时会产生许多问题，比如在船舶中加装风力发电设备 时，必须考虑到船体的高架结构。而且这种尾翼调节并不是很灵活，尾翼所 受风向有时会与叶片所受风向有一定的差别，当这种差别存在的时候会减小 叶片迎风面的迎风面积。另外非并网风力设备的抗风能力取决于其中的迎头或刹车机构，主要作 用是减小迎风面积或增加能动负荷，很多时候需要人的干预，特别刹车方式，还有就是现有的非并网风力发电设备的启动风速都不很高，但满负荷发电则基本都要求12m/s，其中的主要原因就是发电机的设计、风速与发电功率 是非线性态，更多时为双曲线状，它是风速达到一定值后发电功率才随风速 变化而变化，而之前变化非常平缓，而且在下限。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船用风力发电机，该风力 发电机在叶片体积不大的情况下，通过自动调整叶片迎风面来实现提高船用 风力发电机的功率的目的。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 一种船用风力发 电机，包括固定于船体上的竖支架、借助于一旋转机构而可绕竖支架中轴线 旋转地设置于支架顶端的发电装置，所述发电装置包括由风力带动旋转的叶 片以及由所述叶片驱动发电的发电组件；所述风力发电机还包括用于感应风 向的风向传感器、用于接收、处理风向传感器发出的风向信号并发出对应控制信号的控制器以及根据所述控制信号而启动以驱动所述旋转机构转动使发 电装置旋转至对应方位的电机。优选地所述风向传感器设于竖支架上并在叶片的下方。 本实用新型的有益效果是相比现有技术，本实用新型采用无尾翼结构， 通过风向传感器来实现现有技术的尾翼调向功能，这样可以避免尾翼占用船 上空间，特别是解决了尾翼对船上高架的影响问题；另外，本实用新型可以 通过风向传感器和控制器实时灵活地调整叶片的迎风面，即使船体处于变换 的风向上，叶片始终迎面对着风向，使发电机总是处于良好的发电状态，继 而可以提高发电机的功率。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图l是本实用新型的结构简图。图2是本实用新型涉及到的电路原理图。图3是本实用新型的旋转机构的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种船用风力发电机。该风力发电机包括固定于船体 上的竖支架、借助于一旋转机构而可绕竖支架中轴线旋转地设置于支架顶端 的发电装置，发电装置包括由风力带动旋转的叶片以及由叶片驱动发电的发 电组件。风力发电机还包括用于感应风向的风向传感器、用于接收、处理风 向传感器发出的风向信号并发出对应控制信号的控制器以及根据控制信号而 启动以驱动旋转机构转动使发电装置旋转至对应方位的电机。参看图2，图2是本实用新型涉及到的电路原理图。本实用新型船用风 力发电机先由风向传感器采集风向信息，将信息转换成电信号，经由信号放 器放大，传送给单片机控制器处理，单片机控制器根据处理后的信息来调整 控制驱动旋转机构的电机实时转动，以调整叶片适应迎风面。其中，单片机 控制器通过功率驱动电路将其控制信号转换成具有足够功率的驱动信号，来 驱动电机转动。另外本适用新型还可以增设一个风速传感器。本实用新型的结构参看图1所示。风力发电机的机头1包括叶片4、发 电组件2，叶片4设在发电组件2中，通过叶片的转动带动发电组件中的转子转动发电。在发电装置的迎风前端设有可以对发电装置其保护作用的整流罩3。机头1通过旋转机构安装在竖支架5上。机头1可在竖支架5上绕竖 支架中轴线水平旋转。旋转机构通过电机驱动旋转，电机由控制器控制转动。 风向传感器6设于支架5上并在叶片4的下方。通过底座7固定在船体上。机头l是工作的主体，为使之高效工作，需要机头可以360度旋转以最 佳迎风角面对风，因此本实用新型加入了一套机电一体化的电控机构，它可 以自动地控制机头转动。风向传感器是机电一体化部件的感受器，它的作用是确定风向，并将结 果传给单片机控制器，单片机控制器是对该信号进行处理并输出相应控制信 号，电动机构在该信号的作用下开始做预定的工作。机头中的发电机采用超低速发电技术，它保证了在低风速状态下可以正 常发电，叶片采用高效的叶形以此在取更高的风能用以发电，机头的旋转机 构采用能量损耗最小的机构方式。用中空钢管做竖支架，钢管底部加座固定，中端加钢缆拉紧，机头上的 旋转机构与钢管上端联结，在支架机头的同时确保机头在驱动机构的作用下 微功耗地360度旋转。参看图3，机头的旋转机构8由滚动轴承84作为联结的主体，滚动轴承 84紧固在钢管体85内，减速电机83紧密配合在滚动轴承中，并与钢管体 85 —体化，减速电机83的轴82连接外齿齿轮81，它与固定在钢管体85 内的内齿齿轮80咬合，钢管体端口焊接法兰，做连接机头用。电动机构由减速电机及齿轮组构成，减速电机83在外来信号的控制下启 动，减速电机的轴82连接的外齿齿轮81开始工作，它与固定在钢管体85 内的内齿齿轮80咬合带动钢管体旋转，机头也随之转动。
权利要求1、一种船用风力发电机，包括固定于船体上的竖支架、借助于一旋转机构而可绕竖支架中轴线旋转地设置于支架顶端的发电装置，所述发电装置包括由风力带动旋转的叶片以及由所述叶片驱动发电的发电组件；其特征在于所述风力发电机还包括用于感应风向的风向传感器、用于接收、处理风向传感器发出的风向信号并发出对应控制信号的控制器以及根据所述控制信号而启动以驱动所述旋转机构转动使发电装置旋转至对应方位的电机。
2、 如权利要求l所述的船用风力发电机，其特征在于所述风向传感器 设于竖支架上并在叶片的下方。
专利摘要本实用新型提供了一种船用风力发电机。该风力发电机包括固定于船体上的竖支架、借助于一旋转机构而可绕竖支架中轴线旋转地设置于支架顶端的发电装置，发电装置包括由风力带动旋转的叶片以及由叶片驱动发电的发电组件。风力发电机还包括用于感应风向的风向传感器、用于接收、处理风向传感器发出的风向信号并发出对应控制信号的控制器以及根据控制信号而启动以驱动旋转机构转动使发电装置旋转至对应方位的电机。该风力发电机在叶片体积不大的情况下，通过自动调整叶片迎风面来实现提高船用风力发电机的功率的目的。
文档编号F03D7/04GK201116513SQ200720172719
公开日2008年9月17日 申请日期2007年10月24日 优先权日2007年10月24日
发明者林其访, 陈施宇 申请人:陈施宇;林其访