[发明专利]一种无叶片风力发电机的制动装置

说明书

本发明公开了一种无叶片风力发电机的制动装置。它包括定子和动子，动子在定子中上下运动，定子的安装平台上对称设置有刹车块组件，刹车块组件包括设置在动子两侧的刹车块，两侧刹车块分别活动连接在第二连杆和第四连杆上，第二连杆一端铰接在第一固定座上，第二连杆通过第三连杆与第一连杆相连，第三连杆两端分别与第二连杆和第一连杆进行铰接，第一连杆靠近第三连杆一侧铰接在第二固定座上，第一连杆另一侧与转盘相连，转盘连接在步进电机上；第四连杆一端铰接在第三固定座上，第四连杆另一端通过第三连杆与第一连杆相连，第三连杆两端分别与第四连杆和第一连杆进行铰接。本发明实现了平稳、有效的制动效果，防止急刹对装置整体带来冲击。

技术领域

本发明属于风力发电机装置技术领域，具体涉及一种无叶片风力发电机的制动装置。

背景技术

风能是一种可再生的、无污染的自然能源，其蕴量巨大，已受到世界各国的高度重视，如2002-2015年间，全球风电装机容量从17.4GW发展到432.9GW，增加约23倍。风力发电的基本原理是利用风力带动风轮叶片旋转，再通过增速器将旋转的速度提升，然后促使发电机发电。

对于传统风力发电机来说，叶片是风力机的关键核心部件，其中水平轴风力机的叶片一般为2至4片。风力机发电量的多少很大程度上取决于叶片的尺寸，叶片尺寸越大，则风力机接收到的风能就越多，其发电量也就相应地增大，如1.5MW风力机叶片的长度约为35-40米，其风轮直径则可达到80米左右，因此传统风力发电机的土地占用率非常高。

由于风力机一般安装在山顶或宽敞的平原、山林等风速比较大的区域，而这些区域往往也是鸟类聚集或候鸟迁徙的地方，当风轮旋转时，风轮叶片所扫过的面积将直接影响到鸟类的飞行，甚至会造成鸟类死亡；且目前越来越多的风力机安装于距离人们居住的村落较近的山顶等地，因叶片的旋转和增速器的使用，会给安装地造成噪音和视觉污染，特别是晚上夜深人静时风力机运转的噪声传播的更远，更容易影响人们的睡眠休息，因此传统风力发电机会给自然生态环境和当地附近的居民带来很大的影响，基于此，我们曾提出过一种无叶片风力发电机装置(专利号为CN201710295283.0的中国专利)，采用风塔取代了传统风力发电机中的叶片来获取风能，在风塔振动一次即完成偏转的一个周期内，动子在定子内要上下运动两次进行切割磁力线，从而可以对风塔的振动频率起到放大两倍的作用，当风力增大时，风塔发生周期性偏转的频率和角度均会增大，带动动子上下运动的频率和移动量均增大，即磁力线切割增快、磁力线切割的量增大，从而使发电量也就增大。

发明内容

本发明的目的在于针对动子的刹车问题，提供一种无叶片风力发电机的制动装置，它采用多段式具有缓冲功能的制动方式，能够对上下运动的动子进行分段式的缓冲制动，实现平稳、有效的制动效果，防止急刹对装置整体带来冲击导致损坏等问题，且尽可能减少驱动装置，简化整体结构，使用一个动力源即可带动刹车组件进行制动操作。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该无叶片风力发电机的制动装置，包括定子和动子，动子在定子中上下运动，实现磁力线的切割；其特点是：在定子上端的安装平台上对称设置有刹车块组件，所述刹车块组件包括设置在动子两侧的刹车块，两侧的刹车块分别活动连接在第二连杆和第五连杆上，第二连杆和第五连杆平行设置；所述第二连杆一端铰接在第一固定座上，第二连杆通过第三连杆与第一连杆相连，第三连杆两端分别与第二连杆和第一连杆进行铰接，第一连杆与第二连杆平行设置，第一连杆靠近第三连杆的一侧铰接在第二固定座上，第一连杆另一侧与转盘相连，转盘连接在步进电机的输出轴上，步进电机设置于安装平台的安装槽内；所述第五连杆一端铰接在第三固定座上，第五连杆另一端通过第四连杆与第一连杆相连，第四连杆两端分别与第五连杆和第一连杆铰接；所述第一固定座、第二固定座和第三固定座均设置在安装平台上。

进一步，所述两侧的刹车块与动子相对的一侧面是与动子外圆周相同的弧形面，且该弧形面上设置有耐磨层，各刹车块的另一侧通过弹簧连接在第二连杆或第五连杆上。

更进一步，所述刹车块上设置有散热孔。