[实用新型]一种装有多层转子的风力发电机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，尤其是其装有多层转子并且转子上的叶片由伺服电机控制，能自动开启和关闭，还能根据风力大小自动调整叶片开启角度；另外在其最上层的转子水平表面还装有一层“锡箔”区域，在无风或弱风的晴天，可以结合其内部的太阳能发电装置进行太阳能发电。

背景技术

目前，公知的风力发电机由若干只固定叶片安装在一个可以旋转的心轮上组成。当叶片受到风力作用时，沿风向旋转，进而带动心轮及连接在心轮轴上的发电机产生电能。但是，这种风力发电机的叶片在旋转过程中，在顺风一面对心轮起推动作用，在逆风一面又对心轮起阻碍作用，使风力资源的利用率降低，造成了发电效率低下，如果遇到无风或弱风天气，这种风力发电机就无法发电。另外，这种风力发电机的转子仅仅为一个单一的内圈，叶片靠转子内圈固定，叶片在运转过程中又不能随着风力的大小进行调整开度，受到强风作用会产生飞车失控现象，存在着很大的不安全因素。

发明内容

为了克服现有的风力发电机存在的发电效率底低下和在安全方面存在的不足，本实用新型提供一种新型风力发电机，该发电机上装有多层转子，各层转子上的叶片能自动开启和关闭，能根据风力大小智能控制叶片开度大小，在无风的晴天可以利用太阳能发电。发电效率高，在运行过程中非常安全。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是

将多个转子分多层固定在同一个轴上，使这些转子作为一个整体同步旋转，带动发电机进行发电，提高了机械效率。这些转子的直径可以相同，也可以不同，安装时可以任意组合成上小下大的正塔型或者上大下小的倒塔型，或者上下尺寸不变的柱型。每1层转子按以下方案制造。

在受风力作用而运转的部位，将转子和叶片作为一个相对独立的整体来设计，转子由内圈、外圈和连接内外圈的径向筋板组成，叶片位于相邻的两个筋板之间，用铰链固定在一侧的筋板上，位于内圈和外圈的范围内，可以沿铰链翻转。转子为椭圆型球体框架，叶片分上下两面对称排布，上下面共有8组(16只)叶片。在转子的框架内部装有伺服电机传动机构，每1组上下对称的叶片开启和关闭分别由1台伺服电机传动机构控制，伺服电机带动与它联结在一起的齿轮减速箱，齿轮减速箱再带动对称安装在其输出轴孔上下侧的两个丝杆，使这两个丝杠对称的产生高低方向的位移，进而带动连接在丝杠外端部的一组上下对称的叶片，使这对叶片以各自的铰链为心轴进行旋转，实现了叶片的开启和关闭。伺服电机由安装在该风力发电机立柱内下部的伺服控制器控制，使转子在运行过程中，就会始终有顺着风向的4组叶片打开，并受风力作用而带动转子旋转；而逆着风向的4组叶片始终关闭，避免了风力对其反作用而阻碍心轮旋转，达到了有效利用风力资源的目的；另外伺服控制器接收到安装在该发电机立柱外部的风力探测器的信号，能根据当地的风力大小自动控制伺服电机，调整叶片的开度，在强风的情况下，叶片开度自动变小，使运行极为安全；在弱风的情况下，叶片开度自动变大，以满足发电机的输入转速要求；在遇到无风的天气，利于上表面的“锡箔”区域进行太阳能发电。

本实用新型的有益效果是

可以最大限度的利用风力资源，运行智能化、人性化，提高了发电效率和运行的安全系数。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的实施例纵向局部剖面构造图。

图2是本实用新型的转子结构图(因所有转子结构相同，本图仅画出其中1层转子的结构图)。

图3是本实用新型的外观图。

图1中

1.上层转子；2.中层转子；3.下层转子；4.转子固定轴；5.轴承；6.传动轴；7.发电机构；8.立柱；

图2中

1.转子；2.叶片；3.伺服传动机构固定架；4.伺服电动机；5.齿轮箱；6.上启闭丝杠；7.下启闭丝杠；

具体实施方式

在图1中，上层转子(1)、中层转子(2)及下层转子(3)固定在转子固定轴(4)上，与转子固定轴(4)同心，转子固定轴(4)通过轴承(5)固定在立柱(8)的顶部；上层转子(1)、中层转子(2)、下层转子(3)及转子固定轴(4)受到风力作用同步旋转，将旋转运动通过传动轴(6)传递给发电机构(7)进行发电。

在图2中，叶片(2)通过铰链与转子(1)的径向筋板相连；伺服传动机构固定架(3)位于转子(1)的内部，与转子(1)的上下内表面相连，并与转子(1)同心，伺服电动机(4)固定在伺服传动机构固定架(3)的中间水平板上，齿轮箱(5)与伺服电机(4)相连，齿轮箱(5)的输出轴孔竖直设计，其内部上下分别装有对称的两个螺纹丝母套，一个为左旋螺纹，另一个为右旋螺纹，左旋螺纹丝母套与上启闭丝杠(6)配合，右旋螺纹丝母套与下启闭丝杠(7)配合，当伺服电机(4)带动齿轮箱(5)运转时，两个螺纹套就分别带动上启闭丝杠(6)和下启闭丝杠(7)对叶片(1)进行开启和关闭；伺服电机(4)受伺服控制系统的控制，在运转过程中，当运转到顺风一面时4组叶片(2)通过伺服传动机构的操纵，以铰链为转轴自动翻转打开，当运转到逆风一面时这4组叶片(2)通过通过伺服传动机构的操纵，以铰链为转轴自动翻转关闭；并且伺服控制系统时刻接受风力探测器的控制，对伺服电机(4)发出指令，自动改变叶片(2)的开启角度。