[实用新型]集风式风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型属机械装备业的电气设备领域，涉及可再生能源的集风式风力发电技术。

背景技术

目前国际和国内使用的风力发电机组基本上全部是单柱水平轴三叶片式风力发电机组，输出的电能是交流电(有的经过整流装置而输出直流)虽然已经普及为风力发电做出了巨大的贡献。但从风力资源的利用仍存在不足：1、风能利用率太低，在三叶片外经之内有效面积中的风能仅作用在三叶片上，三叶片的总面积占其直径内有效面积的10％左右，可以说有90％左右的风能没有做功而白白浪费掉。2、调节能力差。发电机只有在切入风速和切出风速间做功，高于或低于其工作风速都停止发电，不能进行自动调节，做到微风起动、狂风时仍能正常运转发电。3、发电性能差。一是仅发交流，二是电机工作效率低。因为发电机只在切入风速之间工作风速中做功，一旦低于切入风速或高于切出风速电机均停止发电。再有电机在工作风速中有时也是慢悠悠地转动，根据感生电动势公式e＝BVLsinωt得知：转速V越快e就越大，反之V越慢e就越小，V等于O，e也就为O。所以说发电机效率总体上是低的，发电性能差。4、不便于安装维护和检修。单柱式风力发电机组将发电机装在单柱的顶端工作人员无处站立，所以不便于安装维护和检修。

发明内容

鉴于上述现有风力发电机组的不足，本实用新型的目的在于提供一种集风式风力发电机组。

一种集风式风力发电机组，是由三柱支架、驱动机构、带齿转动平台、风叶、环磁发电机、集风罩风道、风向传感器、避雷针、风速调节板、集风罩、电能输出线和机组电控箱组成。三柱支架置侧面有驱动机构，上面置有带齿转动平台，带齿转动平台上置有环磁发电机、集风罩和风向传感器，风向传感器上带有避雷针，驱动机构连接带齿转动平台，带齿转动平台带动环磁发电机、风向传感器和集风罩转动，环磁发电机的壳外圆上有均分的风叶，集风罩形似喇叭，集风罩风道罩住环磁发电机的壳外风叶，机组电控箱通过导线控制驱动机构和风速调节板，环磁发电机连接电能输出线。

本实用新型的特点和产生的有益效果：

1、拢风罩近似于喇叭口，迎着正面来的风，将风罩外圆内的风能拢在一起由集风罩的风口、风道排出，以推动环磁发电机外圆上的叶片，带动环磁发电机做功发电。因而风能利用率高，可近似达到100％。

2、调节能力强，集风罩壁上有风速调节板，正常时调节板关闭起拢风作用，当遇有狂风大作时自动打开，自动调节风量，一是将狂风旁路，二是保证足够的风量，让发电机正常运转发电。风向传感器调节拢风罩，使其正面始终正对所来的风向。真正做到微风起动轻风运转而发电。

3、可建造超大型风力发电站，为陆上三峡创造有利条件。环磁发电机可以根据不同需要而自行选择如小型风力发电机组需要交流可选用环磁交流发电机，发电机组需要直流可选用环磁直流发电机。直流充入蓄电池。当大型风力发电机可采用环磁复式发电机，有直流交流两种，尤其是超大型风力发电机直接选用环磁复式交流发电机，直接输出正弦交流电，再经升压后并网送到全国各地。环磁发电机是轴固定不动而定子外壳转动，电能通过电源线从转轴槽中输出。

4、便于安装维护和检修。拢风罩和环磁发电机等座落在三柱支架上，稳固可靠，便于工作人员在平台上安装检修集风罩和发电机，安全方便。三柱支架顶端平台上面装有驱动机构，驱动机构上的小齿轮与带齿平台的齿啮合，当风向传感器发出指令风向已经偏转，它立刻转动使集风罩大喇叭口始终迎着正面所来的风向。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1-三柱支架、2-驱动机构、3-带齿转动平台、4-风叶、5-环磁发电机、6-集风罩风道、7-风向传感器、8-避雷针、9-风速调节板、10-集风罩、11-电能输出线、12-机组电控箱。

具体实施方式

一种集风式风力发电机组，是由三柱支架1、驱动机构2、带齿转动平台3、风叶4、环磁发电机5、集风罩风道6、风向传感器7、避雷针8、风速调节板9、集风罩10、电能输出线11和机组电控箱12组成。三柱支架1为钢结构，角钢和钢管焊接而成。三柱选用钢管，顶端平台为角钢框上铺钢板结构，其侧面有驱动机构2，上面置有带齿转动平台3，外圆的齿可由多段齿轮组合而成一个大的齿轮，其上置有环磁发电机5、集风罩10和风向传感器7。风向传感器7上带有避雷针8。驱动机构2连接带齿转动平台3，带齿转动平台3带动环磁发电机5、风向传感器6和拢风罩7转动。环磁发电机5(专利ZL200820030097.0)选用的壳外圆上有均分的风叶4。集风罩7形似喇叭，大喇叭口为圆形，或为方形，或为扁方形，其口正迎着所来的风。集风罩7的风口(小喇叭口)、风道罩住环磁发电机4的壳外风叶5，环磁发电机5上的叶片4置入风道中。当驱动机构2接到风向传感器7信号转动，风向偏转而使集风罩7正面始终正对所来风向，带动叶片5转动，环磁发电机4发电，通过电能输出线11输出。集风罩7为钢板焊接而成，或用玻璃钢制成。集风罩7壁上有风速调节板9，遇有大风或狂风时调节风口的风量。机组电控箱9通过导线控制转动机构2和集风罩风道6。转动机构2的变速箱为蜗轮蜗杆传动，因其本身有自锁功能，可防止大风时吹动带齿转动平台3不再乱转。