[实用新型]一种小型风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型风力发电机。

背景技术

清洁能源是人类在21世纪将要使用的主要能源，在清洁能源中，风能的使用由于具有设备造价较低、设备制造过程中无污染、运行过程环境友好、使用寿命长等特点得到了快速发展和应用。小型风力发电机由于使用灵活、造价低、对资源没有苛刻要求而将成为大量使用的绿色能源产品。

小型风力发电机的大风保护是关系到小型风力发电机能否大量推广应用的关键问题，目前的功率在5kW以下的小型风力发电机主要由叶片失速保护、尾舵偏航保护、电磁制动保护以及综合保护等方式，但这些方式都不能达到高可靠性的要求。

风的能量公式：

w=12ρAv3]]>

从公式中可以看出，在一定的空气密度ρ和单位扫风面积A下，风的能量与其速度的三次方成正比。而小型风力发电机工作在离地面高度20m以内的高程，主要靠吸收地表风，同时还要经受飓风的考验，因此叶片所受的风能变化巨大。在3m/s的启动风速到60m/s的极端风速内，能量的变化将达到8000倍。小型风力发电机要适应如此大的能量变化，必须要有相当可靠的技术保证，才能使小型风力发电机大面积推广使用。

发明内容

为解决现有技术问题，本实用新型提供一种小型风力发电机，实现小型风力发电机在大风情况下其输出功率的曲线平坦，以及在超大风情况下能够保护风力发电机免受损坏。

为解决上述技术问题本实用新型的技术方案是：一种小型风力发电机，包括叶轮、主轴、壳体、发电机转子和发电机定子组成；叶轮设置在主轴的前端，发电机转子与发电机定子设置于壳体内的前部，发电机转子与主轴通过花键连接；其特征在于：在所述主轴末端固定连接了一制动转子，在壳体内的后部设有一空腔，所述制动转子的形状与所述空腔的形状相契合；所述制动转子上嵌有一个或一个以上的永磁体；在所述空腔后延伸设置有一弹簧安装腔，弹簧设置在弹簧安装腔内，所述弹簧一端与壳体内表面固定连接，另一端与所述制动转子接触。

作为改进，所述制动转子为楔形体。

作为改进，所述空腔为与所述制动转子同锥度的楔形空间。

作为改进，所述楔形空间的高度大于楔形体的高度。

作为改进，所述永磁体间隔布置在制动转子上。

作为改进，所述外壳外表面设有散热筋。

作为改进，述弹簧中心与主轴轴心在同一直线上。

与现有技术相比，本实用新型在主轴末端固定连接一个嵌有永磁体的制动转子，在大风时制动转子向后移，与壳体产生电磁感应，金属壳体内开始出现感应涡流，此涡流产生的电磁场将对制动转子产生反向电磁阻尼，抑制了叶轮速度的上升。在超大风的时候，制动转子进一步向后移，制动转子与金属壳体内表面直接接触，产生机械制动。另外，在金属壳体外表面还设置了散热筋。

本实用新型所带来的有益效果是：

1.由于在主轴末端设置了制动转子，当大风的时候制动转子与壳体产生较大的电磁阻尼，抑制叶轮速度的上升，使的发电机在大风的时候能够输出稳定的电功率，使输出功率曲线变得平坦。

2.由于在主轴末端设置了制动转子，在超大风的时候，制动转子与壳体内表面接触产生机械制动，利用发电机的壳体作为制动定子，散热好，制动功率大，使得在超大风的时候能够实现对发电机的保护作用。

3.由于金属壳体外设置了散热筋，能够有效的散发壳体因涡流产生的热量。

附图说明

图1为小型风力发电机剖面结构图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

请参照图1，本实用新型包括叶轮1、主轴5、壳体4、发电机转子2和发电机定子3组成；叶轮1设置在主轴5的前端，发电机转子2与发电机定子3设置于壳体4内的前部，所述发电机转子2与所述主轴5通过花键连接。在所述主轴5末端固定连接了一制动转子6，所述制动转子6为楔形体，所述制动转子上还间隔的嵌有永磁体7；在所述壳体4内的后部设有一空腔，所述空腔为与所述制动转子6同锥度的楔形空间；在所述空腔后延伸设置有一弹簧安装腔，弹簧8设置在弹簧安装腔内，所述弹簧8一端与壳体4内表面固定连接，另一端与所述制动转子6接触。