一種300w低風速風力發(fā)電機裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種300W低風速風力發(fā)電機裝置，主要包括導流罩、風力機、發(fā)電機、滑環(huán)組件、支承軸組件、電刷組件、機身、尾翼及風葉；機身與尾翼固定連接，支承軸與滑環(huán)組件固定連接，支承軸與機身為活動連接，電刷組件與機身固定連接，電刷組件隨著機身與滑環(huán)組件能夠相對轉(zhuǎn)動；發(fā)電機與機身固定連接；風力機與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸固定連接；導流罩與發(fā)電機軸固定連接。本發(fā)明具有的優(yōu)點是：尾翼與風力機的風葉能夠準確找到風向，真正做到了有風就有電；風葉重量輕，比強度、比剛度大，有效減輕了轉(zhuǎn)動慣量；發(fā)電機靜啟動扭矩小，啟動風速低，低轉(zhuǎn)速下發(fā)電量大。
【專利說明】-種300W低風速風力發(fā)電機裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于風能發(fā)電【技術領域】，具體涉及一種在低風速條件下能發(fā)出可用電量的 風力發(fā)電機裝置。

【背景技術】
[0002] 在絕大多數(shù)的自然環(huán)境中，60?70%的自然風力資源其風速都在3?6m/S左右。 內(nèi)陸常見的風速一般在2. 5?5m/S左右；沿海常見的風速一般在3?6m/S左右，7?10m/ S的風速在沿海每天發(fā)生的時間比較短，另外季節(jié)性比較強。為了隨時充分利用風能，風力 發(fā)電機的低風速發(fā)電已成為一個重要的研究課題。目前一般300?600W小型風力發(fā)電機大 多數(shù)應用于風光互補道路照明，在低風速條件下，一般的風力發(fā)電機3m/S才能啟動，而實 際上3?4m/S不發(fā)電或發(fā)電量非常低，由于發(fā)電量不足直接影響到正常的道路照明效果， 嚴重的致使蓄電池長期饋電到報廢?，F(xiàn)有風力發(fā)電機在低風速不發(fā)電，而遇到高風速時才 發(fā)電，然而高風速的資源只有在沿海較少的時段季節(jié)性的出現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術不足，而提供一種300W低風速風力發(fā)電機裝置。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術問題采用的技術方案：這種300W低風速風力發(fā)電機裝置， 主要包括導流罩、風力機、發(fā)電機、滑環(huán)組件、支承軸組件、電刷組件、機身、尾翼及風葉；通 過方墊片、螺栓II將機身和尾翼安裝緊固在一起，并用DG-3S膠密封防松；滑環(huán)組件與支承 軸通過過盈配合安裝組合，小軸承蓋空套支承軸上，密封軸承II與支承軸通過過盈配合安 裝組合，軸用彈簧擋圈II安裝在支承軸上槽內(nèi)，有效防止密封軸承II的軸向位移，密封軸承 I 1與支承軸通過過盈配合安裝組合，軸用彈簧擋圈I安裝在支承軸上槽內(nèi)，有效防止密 封軸承I的軸向位移，這樣就構(gòu)成了支承軸組件；支承軸組件通過沉頭螺釘與機身組合將 支承軸組件固定在機身上，并涂密封膠密封；發(fā)電機上的電刷組件三個電刷與支承軸上的 滑環(huán)組件的三個滑環(huán)對應結(jié)合，通過平墊圈VI、內(nèi)六角圓柱頭螺釘III將電刷組件固定在機 身上，并用340厭氧膠防松；發(fā)電機和機身通過平墊圈V、內(nèi)六角圓柱頭螺釘II并在兩件 結(jié)合面處涂密封膠密封連接，并用DG-3S膠密封防松；通過平墊圈I、螺栓I、自鎖螺母將 三片風葉牢固地固定在風葉連接盤上；再通過風葉連接盤上的錐孔與發(fā)電機上的錐度軸套 裝，用平墊圈III、彈簧墊圈II、螺母將風力機固定在發(fā)電機軸上；導流罩通過平墊圈IV、彈簧 墊圈III、內(nèi)六角圓柱頭螺釘I固定在發(fā)電機軸端；支承軸組件通過螺栓III、平墊圈II、彈簧 墊圈I與立桿固定；導電是通過電刷組件和滑環(huán)組件實現(xiàn)，電纜通過電纜保護套穿過支承 軸中心孔與控制器連接；風葉在尾翼的作用下，圍繞固定在立桿的支承軸隨著風向旋轉(zhuǎn)并 始終正對風向，尾翼與風向平行使風力機最大可能獲得風能，風力機獲得風能旋轉(zhuǎn)帶動發(fā) 電機軸旋轉(zhuǎn)，切割磁力線實現(xiàn)發(fā)電。
[0005] 如上所述的300W低風速風力發(fā)電機裝置，為了保證重量、重心一致性，有效減輕 轉(zhuǎn)動慣量，風葉采用梁殼結(jié)構(gòu)，主承力件為碳纖維預浸材料；
[0006] 如上所述的300W低風速風力發(fā)電機裝置，為了提高啟動力矩，風葉的啟動扭角設 為34°，除啟動扭角以外到葉尖扭角的角變化在15°?4. 5°范圍內(nèi)變化。
[0007] 如上所述的300W低風速風力發(fā)電機裝置，發(fā)電機的靜啟動扭矩為0. 161N-m。
[0008] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0009] 1、300W低風速風力發(fā)電機，啟動風速低，切入風速低，低風速發(fā)電量大；
[0010] 2、發(fā)電機重量輕，低轉(zhuǎn)速發(fā)電量大，靜啟動扭矩?。?br> [0011] 3、風葉噪聲低，重量輕，比強度、比剛度大；
[0012] 4、整機密封結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性能好，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明總體實施結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明的風力機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明局部I實施結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5是本發(fā)明局部II實施結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 附圖標記說明：導流罩（1)、風力機（2)、發(fā)電機（3)、滑環(huán)組件（4)、支承軸組件 (5)、電刷組件（6)、機身（7)、尾翼（8)、風葉（9)、螺栓I (10)、平墊圈I (11)、自鎖螺母 (12)、風葉連接盤（13)、方墊片（14)、螺栓II (15)、支承軸（16)、軸用彈簧擋圈I (17)、密封 軸承I (18)、軸用彈簧擋圈II (19)、沉頭螺釘（20)、小軸承蓋（21)、密封軸承II (22)、螺栓 III (23)、平墊圈II (24)、彈簧墊圈I (25)、平墊圈III (26)、彈簧墊圈II (27)、螺母（28)、內(nèi) 六角圓柱頭螺釘I (29)、平墊圈IV (30)、彈簧墊圈III (31)、平墊圈V (32)、內(nèi)六角圓柱頭螺 釘II (33)、平墊圈VI (34)、內(nèi)六角圓柱頭螺釘III (35)、立桿（36)。

【具體實施方式】
[0019] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述：
[0020] 如附圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明所述的300W低風速風力發(fā)電機裝置主要包括導流 罩1、風力機2、發(fā)電機3、滑環(huán)組件4、支承軸組件5、電刷組件6、機身7、尾翼8及風葉9 ;通 過方墊片14、螺栓II 15將機身7和尾翼8安裝緊固在一起，并用DG-3S膠密封防松；滑環(huán) 組件4與支承軸16通過過盈配合安裝組合，小軸承蓋21空套支承軸16上，密封軸承II 22 與支承軸16通過過盈配合安裝組合，軸用彈簧擋圈II 19安裝在支承軸16上槽內(nèi)，有效防 止密封軸承II 22的軸向位移，密封軸承I 18與支承軸16通過過盈配合安裝組合，軸用彈 簧擋圈I 17安裝在支承軸16上槽內(nèi)，有效防止密封軸承I 18的軸向位移，這樣就構(gòu)成了 支承軸組件5 ;支承軸組件5通過沉頭螺釘20與機身7組合將支承軸組件5固定在機身7 上，并涂密封膠密封；發(fā)電機上的電刷組件6三個電刷與支承軸16上的滑環(huán)組件4的三個 滑環(huán)對應結(jié)合，通過平墊圈VI 34、內(nèi)六角圓柱頭螺釘III 35將電刷組件6固定在機身7上， 并用340厭氧膠防松；發(fā)電機3和機身7通過平墊圈V 32、內(nèi)六角圓柱頭螺釘II 33并在兩 件結(jié)合面處涂密封膠密封連接，并用DG-3S膠密封防松；通過平墊圈I 11、螺栓I 10、自鎖 螺母12將三片風葉9牢固地固定在風葉連接盤13上；再通過風葉連接盤13上的錐孔與發(fā) 電機3上的錐度軸套裝，用平墊圈III 26、彈簧墊圈II 27、螺母28將風力機2固定在發(fā)電機 軸上；導流罩1通過平墊圈IV 30、彈簧墊圈III 31、內(nèi)六角圓柱頭螺釘I 29固定在發(fā)電機軸 端；支承軸組件5通過螺栓III 23、平墊圈II 24、彈簧墊圈I 25與立桿36固定。
[0021] 本發(fā)明的工作原理是：風力機2與發(fā)電機3、機身7、尾翼8固連在一起，該組合體 與支支承軸組件5安裝組合后，支承軸組件5與立桿36固定在一起，風力機2、發(fā)電機3、機 身7、尾翼8的組合體可繞支承軸16任意正反旋轉(zhuǎn)；導電是通過電刷組件6和滑環(huán)組件4實 現(xiàn)，電纜通過電纜保護套穿過支承軸16中心孔與控制器連接。風葉9在尾翼8的調(diào)整下始 終正對風向，尾翼8與風向平行使風力機2最大可能獲得風能；風力機2獲得風能旋轉(zhuǎn)帶動 發(fā)電機軸旋轉(zhuǎn)，切割磁力線實現(xiàn)發(fā)電。
[0022] 為了保證重量、重心一致性，風力發(fā)電機裝置的風葉9采用梁殼結(jié)構(gòu)，主承力件為 碳纖維預浸材料，纖維含量均勻，具有噪聲低、重量輕、比強度、比剛度高。
[0023] 發(fā)電機3的重量輕，低轉(zhuǎn)速發(fā)電量大，靜啟動扭矩0. 161N-m。
[0024] 本發(fā)明經(jīng)過精心設計和反復試驗，風葉9的啟動扭角34°，除啟動扭角以外到葉 尖扭角的角變化在15°?4. 5°范圍那內(nèi)變化，由于啟動扭角設計合理，在1. 5m/S風速的 條件下風葉啟動旋轉(zhuǎn)，風速2. 3m/S切入發(fā)電。風速在3?4m/S時發(fā)電功率達到25?55W， 在6m/S的風速下發(fā)電功率150W，解決了低風速發(fā)電的問題。
[0025] 本發(fā)明不局限于上述實施方式，不論其實施方式作任何變化，凡是采用本發(fā)明所 提供的實施結(jié)構(gòu)設計，都是本發(fā)明的一種變形，均應認為在發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種300W低風速風力發(fā)電機裝置，其特征在于：主要包括導流罩（1)、風力機（2)、 發(fā)電機（3)、滑環(huán)組件（4)、支承軸組件（5)、電刷組件（6)、機身（7)、尾翼⑶及風葉（9); 通過方墊片（14)、螺栓II (15)將機身（7)和尾翼（8)安裝緊固在一起，并用DG-3S膠密 封防松；滑環(huán)組件（4)與支承軸（16)通過過盈配合安裝組合，小軸承蓋（21)空套支承軸 (16)上，密封軸承II (22)與支承軸（16)通過過盈配合安裝組合，軸用彈簧擋圈II (19)安 裝在支承軸（16)上槽內(nèi)，有效防止密封軸承II (22)的軸向位移，密封軸承I (18)與支承 軸（16)通過過盈配合安裝組合，軸用彈簧擋圈I (17)安裝在支承軸（16)上槽內(nèi)，有效防 止密封軸承I (18)的軸向位移，這樣就構(gòu)成了支承軸組件（5);支承軸組件（5)通過沉頭 螺釘（20)與機身（7)組合將支承軸組件（5)固定在機身（7)上，并涂密封膠密封；發(fā)電機 上的電刷組件（6)三個電刷與支承軸（16)上的滑環(huán)組件（4)的三個滑環(huán)對應結(jié)合，通過平 墊圈VI (34)、內(nèi)六角圓柱頭螺釘III (35)將電刷組件（6)固定在機身（7)上，并用340厭氧 膠防松；發(fā)電機（3)和機身（7)通過平墊圈V (32)、內(nèi)六角圓柱頭螺釘II (33)并在兩件結(jié) 合面處涂密封膠密封連接，并用DG-3S膠密封防松；通過平墊圈I (11)、螺栓I (10)、自鎖 螺母（12)將三片風葉（9)牢固地固定在風葉連接盤（13)上；再通過風葉連接盤（13)上的 錐孔與發(fā)電機（3)上的錐度軸套裝，用平墊圈III (26)、彈簧墊圈II (27)、螺母（28)將風力 機⑵固定在發(fā)電機軸上；導流罩⑴通過平墊圈IV (30)、彈簧墊圈III (31)、內(nèi)六角圓柱頭 螺釘I (29)固定在發(fā)電機軸端；支承軸組件（5)通過螺栓III (23)、平墊圈II (24)、彈簧墊 圈I (25)與立桿（36)固定；導電是通過電刷組件（6)和滑環(huán)組件（4)實現(xiàn)，電纜通過電纜 保護套穿過支承軸（16)中心孔與控制器連接；風葉（9)在尾翼（8)的作用下，圍繞固定在 立桿（36)的支承軸（16)隨著風向旋轉(zhuǎn)并始終正對風向，尾翼（8)與風向平行使風力機（2) 最大可能獲得風能，風力機（2)獲得風能旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機軸旋轉(zhuǎn)，切割磁力線實現(xiàn)發(fā)電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種300W低風速風力發(fā)電機裝置，其特征在于：為了保證重 量、重心一致性，有效減輕轉(zhuǎn)動慣量，風葉（9)采用梁殼結(jié)構(gòu)，主承力件為碳纖維預浸材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種300W低風速風力發(fā)電機裝置，其特征在于：為了 提高啟動力矩，風葉（9)的啟動扭角設為34°，除啟動扭角以外到葉尖扭角的角變化在 15°?4. 5°范圍內(nèi)變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種300W低風速風力發(fā)電機裝置，其特征在于：發(fā)電機 (3)的靜啟動扭矩為0. 161N-m。
【文檔編號】F03D1/00GK104088752SQ201410309403
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】劉蘊博, 黃清龍, 王澤民, 陳立新, 李峰 申請人:杭州瑞利科技有限公司