中心點(diǎn)避雷的風(fēng)力發(fā)電路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中心點(diǎn)避雷的風(fēng)力發(fā)電路燈，屬于風(fēng)電清潔能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電路燈，由于沒有中心點(diǎn)避雷裝置，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組容易被雷電沖擊，存在運(yùn)行不夠安全的缺陷，特別在南方雷雨季節(jié)，露天風(fēng)雨中潮濕的發(fā)電機(jī)絕緣電阻降低，一但雷電所至，輕則定子繞組絕緣擊穿短路或軸承電弧卡死，重則引暴自燃，為此目前多采用設(shè)立獨(dú)立避雷針來解決，不足之處是獨(dú)立避雷針不僅設(shè)置麻煩成本提高，而且獨(dú)立避雷針與發(fā)電機(jī)之間有一定的間隔距離，難以解決萬無一失的防雷保護(hù)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技術(shù)方案:
[0004]一種中心點(diǎn)避雷的風(fēng)力發(fā)電路燈，包括:燈座10上設(shè)置燈柱6，燈柱6外側(cè)分別設(shè)燈具8、控制箱9，燈柱6的頂端設(shè)置發(fā)電機(jī)5，發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子依次與第三風(fēng)輪4、第二風(fēng)輪3、第一風(fēng)輪2連接，導(dǎo)線7連接發(fā)電機(jī)5的定子繞組5041后引至控制箱9，經(jīng)電源調(diào)制后由控制箱9的輸出接口連接燈具8或網(wǎng)絡(luò)攝像頭，特征是:風(fēng)輪2頂端設(shè)有中心點(diǎn)避雷裝置1，由:金屬管104或不銹圓鋼制成避雷針101，上端設(shè)絕緣軸承103以后穿出金屬防雨罩102頂端并焊接固定，避雷針101下端通過第一風(fēng)輪2、第二風(fēng)輪3、第三風(fēng)輪4中的立管205與發(fā)電機(jī)5的主軸505固定，其中，絕緣軸承103外圓絕緣體與立管205內(nèi)壁輕微接觸利于中心點(diǎn)定位；中心點(diǎn)避雷裝置I的高度須大于風(fēng)輪2的半徑，使被保護(hù)體處在以頂點(diǎn)為中心的弧形圈度數(shù)下的保護(hù)范圍內(nèi)，利用發(fā)電機(jī)主軸505與燈柱6金屬管直接固定以后的良好導(dǎo)電性能，直接連接燈座10下按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的接地線或接地網(wǎng)；設(shè)置成功后的中心點(diǎn)避雷裝置為不動(dòng)體，屹立在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中心的制高點(diǎn)上，守護(hù)著旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)輪，有效保護(hù)了風(fēng)輪中發(fā)電機(jī)的定子繞組和滾珠軸承不受雷電沖擊，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。
[0005]所述發(fā)電機(jī)5可以是任何外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，作為優(yōu)選，最好使用垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)，由:發(fā)電機(jī)主軸505分別通過軸承連接第一端蓋501、第二端蓋502和第三端蓋503，設(shè)在第二端蓋502和第三端蓋503中間的定子繞組5041與第一永磁塊5022、第二永磁塊5032之間留有氣隙，第二端蓋502外圓設(shè)防塵套5023、內(nèi)圓設(shè)太陽齒輪，太陽齒輪與固定在主軸505上的行星架5011下端設(shè)置的2h個(gè)行星齒輪5012齒合，行星齒輪5012另一側(cè)與設(shè)在第一端蓋501下端的齒圈齒合構(gòu)成，導(dǎo)線7連接發(fā)電機(jī)5的定子繞組5041后通過主軸505中的管路引至控制箱9，由控制箱9上的輸出接口連接燈具8或網(wǎng)絡(luò)攝像頭，上述垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:第二端蓋502與防塵套5023連接以后構(gòu)成儲液器，使行星齒輪系統(tǒng)直接浸置在潤滑油5013中運(yùn)行，降低齒輪摩擦噪聲，提高冷卻系數(shù)和使用壽命，同時(shí)將外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)與行星齒輪增速器融于一體，不僅減少發(fā)電機(jī)的重量和體積，提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，增強(qiáng)發(fā)電效果，而且在發(fā)電機(jī)5的主軸505上端可供設(shè)置中心點(diǎn)避雷裝置1，其中，h為自然數(shù)。
[0006]所述第一風(fēng)輪2由2N個(gè)能順風(fēng)向自動(dòng)開合的半月形立式風(fēng)斗或半月形立式風(fēng)斗按X層次組合而成，其中N或X為自然數(shù)，當(dāng)X設(shè)為兩層配置時(shí):第一層的第I風(fēng)斗201和對稱的第2風(fēng)斗202，第二層的第3風(fēng)斗203和對稱第4風(fēng)斗204，各自固定在立管205上，其中第一定位盤206通過立管205設(shè)置在第一層風(fēng)斗的弧形靜片的上端，第二定位盤207通過立管設(shè)置在第一層風(fēng)斗的弧形靜片的和第二層風(fēng)斗的弧形靜片的中間，第三定位盤208通過立管與第二層風(fēng)斗的弧形靜片的下端連接以后，設(shè)置在立管205的底端，將上下兩層4個(gè)風(fēng)斗按各占90度的定位角度通過定位盤定位調(diào)整后與立管205固定，其中，底端的第三定位盤208中設(shè)若干螺孔供連接第二風(fēng)輪3時(shí)使用。
[0007]所述定位盤為圓形金屬薄片，盤面上刻有360度分度線供設(shè)置風(fēng)斗時(shí)定位，中心設(shè)圓孔或圓環(huán)凸子供與立管205焊接或螺絲、拉鉚釘固定。
[0008]所述的第二風(fēng)輪3為渦輪式球形風(fēng)輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片302，每個(gè)弧形葉片的葉面內(nèi)外邊緣設(shè)有供機(jī)內(nèi)或機(jī)外氣流推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的弧形凹凸肋槽，G個(gè)弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍303上，上端按角度均布固定在第一防雨蓋301的四周，組成足夠機(jī)械強(qiáng)度的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的渦輪式球形風(fēng)輪，其中G為自然數(shù)，第一防雨蓋301中設(shè)若干螺孔供第三風(fēng)輪4連接時(shí)使用。
[0009]所述的第三風(fēng)輪4設(shè)置在第二風(fēng)輪3的內(nèi)部，同樣為渦輪式球形風(fēng)輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片402，每個(gè)弧形葉片的葉面內(nèi)外邊緣設(shè)有供機(jī)內(nèi)或機(jī)外氣流推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的弧形凹凸肋槽，G個(gè)弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍403上，上端按角度均布固定在第二防雨蓋401的四周，組成足夠機(jī)械強(qiáng)度的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的渦輪式球形風(fēng)輪，其中G為自然數(shù)，第二防雨蓋401中設(shè)若干螺孔供發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接時(shí)使用。
[0010]所述設(shè)置在第二風(fēng)輪3與內(nèi)部的第三風(fēng)輪4兩風(fēng)輪連接時(shí)，需要選擇好斜度的最佳點(diǎn)，將第三風(fēng)輪4渦旋角度出風(fēng)口向著第二風(fēng)輪3渦旋角度的弧形葉片內(nèi)側(cè)，以延長出風(fēng)軌道和渦旋角度，防止自然界惡劣天氣時(shí)風(fēng)風(fēng)雨雨對渦輪式球形風(fēng)輪內(nèi)部的侵蝕，而且能助長風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，解決了長期以來由于使用一個(gè)渦輪式球形風(fēng)輪，導(dǎo)致出風(fēng)口氣流角度與自然界風(fēng)能氣流逆向抵觸，降低風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)速度的缺陷，同時(shí)將發(fā)電機(jī)5安裝在第二風(fēng)輪3和第三風(fēng)輪4兩風(fēng)輪內(nèi)部頂端，不僅避免風(fēng)雨侵蝕而且通風(fēng)散熱傳動(dòng)靈敏。
[0011]所述的第四風(fēng)輪304，設(shè)置在第二風(fēng)輪3下側(cè)加高后的球圍303上，將球圍的高度均分為F層，每層設(shè)置2個(gè)風(fēng)斗或者K個(gè)弧形風(fēng)葉，風(fēng)斗按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向180度對稱角度設(shè)置，層與層之間的風(fēng)斗角度要結(jié)合第一風(fēng)輪I的風(fēng)斗層數(shù)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，上下相互岔開排列的計(jì)算公式為360度/X+F，其中X為第一風(fēng)輪I的層數(shù)，E為第四風(fēng)輪4的層數(shù)，相加的和為總層數(shù)，除得的商為每對風(fēng)斗在風(fēng)輪圓周中所占的角度度數(shù)，其中K為自然數(shù)。
[0012]所述燈座10為三足鼎立的金屬燈座或水泥預(yù)制燈座，燈座腳外壁包裝金屬薄板，制成內(nèi)部空心上下貫通的圓寶塔形狀，金屬薄板下端留有空間作為進(jìn)風(fēng)口，利用地面暖氣向上升騰和拔風(fēng)原理，使燈座和燈柱管道內(nèi)空氣向上流動(dòng)，推動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，在燈座10上連接符合防雷規(guī)范的接地線；需要指出的是，中心點(diǎn)避雷裝置I引至接地線之間未通過焊接固定的點(diǎn)位要設(shè)輔助跨越金屬線以確保良好接地或者將發(fā)電機(jī)主軸505的螺栓固定處設(shè)輔助跨越電線直接與接地網(wǎng)連接。
[0013]所述控制箱9中設(shè)有CPU程序軟件控制系統(tǒng)，包含:功率檢測電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、電壓調(diào)制電路、輸出程序控制電路、光電管控制路燈停開電路，過流保護(hù)電路，或自動(dòng)或手動(dòng)緊急停止開關(guān)，以及蓄電池和快速充電電路的電器元件，以滿足發(fā)電機(jī)可以根據(jù)外界風(fēng)力大小變化自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)按程序發(fā)電，確保運(yùn)行安全；或者在控制箱9中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭接口，可以根據(jù)用戶需求在燈具旁邊設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭，與計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)聯(lián)網(wǎng)，可自動(dòng)攝像、保存或隨時(shí)監(jiān)視來往車輛和行人情況以及中心點(diǎn)避雷裝置風(fēng)力發(fā)電路燈的運(yùn)行情況構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)監(jiān)控體系的網(wǎng)絡(luò)路燈。
[0014]所述燈柱6由鋼管一體或分段制作兩種方法:一體制作時(shí)，鋼管頂端設(shè)頂蓋供安裝發(fā)電機(jī)5，頂蓋下側(cè)設(shè)出風(fēng)口，燈柱鋼管下端與燈座10固定；分段制作時(shí)，由金屬材料加工制成上有出風(fēng)口的空心燈柱頭，燈柱頭頂端中心開孔固定發(fā)電機(jī)5的主軸505，發(fā)電機(jī)主軸505上端與中心點(diǎn)避雷裝置I下端的金屬管104或圓鋼制成避雷針102固定，發(fā)電機(jī)5的第一端蓋501通過第三定位盤208中設(shè)若干螺孔與第一風(fēng)輪、第二風(fēng)輪、第三風(fēng)輪固定，燈柱頭下端與燈柱鋼管上端套接固定；其中所說的出風(fēng)口為橢圓形或鴨嘴形，出風(fēng)口口徑大小要根據(jù)燈柱鋼管的進(jìn)風(fēng)直徑和拔風(fēng)高度計(jì)算而定。
[0015]有益效果:
[0016]本設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)避雷裝置風(fēng)力發(fā)電路燈，包括燈柱6上端設(shè)有出風(fēng)口，利用內(nèi)通風(fēng)的拔風(fēng)力，使得地面氣流通過機(jī)座10和燈柱6內(nèi)孔從出風(fēng)口排出，推動(dòng)風(fēng)輪中的渦輪式球形風(fēng)輪第三風(fēng)輪4和第二風(fēng)輪3，連動(dòng)第一風(fēng)輪2、第四風(fēng)輪304旋轉(zhuǎn)，使自然界風(fēng)源從上、中、下外部和機(jī)座10內(nèi)部全方位推動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，使發(fā)電能力倍增；設(shè)有中心點(diǎn)避雷裝置以后有效保護(hù)了風(fēng)輪中發(fā)電機(jī)的定子繞組不受雷電沖擊，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全，可在控制箱9上端設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭，與計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)，自動(dòng)攝像或隨時(shí)監(jiān)視來往車輛和行人情況，成為物聯(lián)網(wǎng)安全體系的路燈。
[0017]本設(shè)計(jì)適用于城市、農(nóng)村、公路、山區(qū)、邊疆等需要露天照明的地方，如果在全國以致全球都使用，對于緩解目前與日俱增的現(xiàn)代化城鎮(zhèn)化建設(shè)中的用電量和安全監(jiān)控來說，具有事半功倍的效果。
【附圖說明】
[0018]附圖1、一種中心點(diǎn)避雷裝置風(fēng)力發(fā)電路燈的結(jié)構(gòu)原理剖視示意圖。
[0019]附圖2、一種第一風(fēng)輪配置中心點(diǎn)避雷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖3、一種第一風(fēng)輪配置中心點(diǎn)避雷裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0021]附圖4、一種第二風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖5、一種第三風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)不意圖。