專利名稱：一種可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術，具體的講就是一種有重砣，通過重砣儲存風能，并且發(fā)電機轉(zhuǎn)速均勻不受陣風影響輸出電壓平穩(wěn)的風力發(fā)電機。
背景技術：
隨著人類社會的發(fā)展，科學技術不斷進步。在全球氣候變暖，石油和煤炭不斷減少的情況下，人類在不斷的探索，在探索中發(fā)現(xiàn)新的能源，于是有了風力發(fā)電機和太陽能發(fā)電技術。我國風能是十分豐富的，有待我們更好的開發(fā)和利用。為了更好的利用風能，減少碳排放，保護我們生存的環(huán)境，本發(fā)明創(chuàng)造了一種新型風力發(fā)電機。它比公知的風力發(fā)電機有更多的優(yōu)點，它的風能利用率更高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明創(chuàng)造了一種新型風力發(fā)電機，它通過重砣儲存風能，利用重砣下落的功而發(fā)電，并且能夠根據(jù)重砣重量的大小，重砣下降的速度而確定發(fā)電機的容量。人類不能儲存風，不能控制風，但可以控制機械，可以將風能轉(zhuǎn)化為機械能使風能更好的被人類所利用。本發(fā)明分為三個部分；一是功輸入部分，二是游動系部分，三是功輸出部分。第一是功輸入部分它有功輸入齒輪箱，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪，輸入鏈條，輸入重動齒輪。輸入鏈條卡輪上輪，輸入鏈條卡輪下輪，輸入鏈條卡輪槽。通過齒輪箱把風葉的功進行轉(zhuǎn)換使設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪轉(zhuǎn)動帶動輸入鏈條運動，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪在上，功輸出重動齒輪在下，卡輪槽的高度比設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪和下端的重動齒輪的間距要小。設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪一邊有一個副齒輪，它的全名是設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動副齒輪，副齒輪與設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪同軸同步。輸入鏈條卡輪槽安裝在設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪和下端的重動齒輪的里側(cè)。第二是游動系部分它有游動齒輪，有重坨，有牽引線與游動齒輪和重坨相連接。游動齒輪的兩旁是四個鏈條卡輪，四個鏈條卡輪有連接杠相連接，四個鏈條卡輪的軸和游動齒輪的軸也有連接杠相連接。重坨的重量和發(fā)電機的容量有關，和發(fā)電機的儲存風能的大小有關，發(fā)電機的容量越大重坨就越大，發(fā)電機的儲存風能越大重坨就越大。它有游動齒輪槽，游動齒輪槽的高度是本發(fā)電機的工作區(qū)間，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪和下端的重動齒輪加載輸入鏈條，游動齒輪的右邊與輸出鏈條相嚙合，游動齒輪牽引重砣在游動齒輪槽內(nèi)上下運動為發(fā)電機提供動力，游動齒輪槽的長度比輸入卡輪槽長度要短，當游動齒輪降到游動齒輪槽底部時發(fā)電機停止工作，鏈條卡輪下輪與輸入重動輪又不相碰撞。第三是功輸出部分它有功輸出重動齒輪，有功輸出齒輪，有輸出鏈條，有輸出鏈條卡輪上輪，有輸出鏈條卡輪下輪，有輸出鏈條卡輪槽。上面的齒輪為功輸出重動齒輪，下面的齒輪為功輸出齒輪，功輸出齒輪的一邊有一個副齒輪，它的全名是功輸出副齒輪，功輸出副齒輪與功輸出齒輪同軸同步。功輸出重動齒輪，功輸出齒輪加載輸出鏈條。向下運動的鏈條一邊設輸出鏈條卡輪槽，輸出鏈條和游動齒輪的右邊相嚙合。輸出鏈條受重砣的作用力向下運動，功輸出齒輪受力而轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動力。功輸出齒輪副齒輪受檎縱系控制，這樣也控制了重砣的下降速度。發(fā)電機的齒輪箱的齒輪和擒縱系齒輪箱的齒輪相嚙合，輸出齒輪箱提速后帶動發(fā)電機發(fā)電。功輸出副齒輪設控制器，為輸出控制器，可以控制功輸出齒輪運動，當不需要發(fā)電時控制功輸出齒輪不轉(zhuǎn)動，鏈條停止運動，重砣不在下行，但在此時如果有一定的風力，儲風能力不飽和時輸入部分仍然繼續(xù)工作，重砣上行，達到飽和時輸入部分也停止工作。輸入部分和輸出部分是相互聯(lián)系又是獨立的。本新型風力發(fā)電機的發(fā)電機艙在塔的中部，塔的上部為游動系艙，塔的下部分有重砣艙。有游動系艙門，有發(fā)電機艙門，有重砣艙上門，重砣艙下門，有風速器和風向標。偏航艙在游動系艙的上邊，有偏航電動機和偏航驅(qū)動齒輪。在塔架的頂端設一有圓孔的橫梁，有一個空心軸通過橫梁圓孔，慢速軸通過空心軸，空心軸下部固定驅(qū)動齒輪，上 部固定驅(qū)動盤，空心軸有慢速軸通過，驅(qū)動盤上面安裝風輪軸為傳動艙，風輪軸設輸入控制器，風輪軸的一端有齒輪與慢速軸上的設擋的減速齒輪相嚙合，慢速軸下端與過輪相嚙合，過輪與輸入齒輪箱的齒輪相嚙合。本風力發(fā)電機不設漿距調(diào)節(jié)，公知的風力發(fā)電機漿葉設漿距調(diào)節(jié)器，當風力超過設計標準的時候風葉迎風的角度會調(diào)小以減小風的做用力，以保障風力發(fā)電機的正常運行。而本風力發(fā)電機當風速超過設計標準時，輸入部分的機械運動會加速，做功會大重砣會加速上行，上行的速度會大于下行的速度，重砣會把功儲存起來，這部分功會在發(fā)電機發(fā)電中逐步釋放，這樣提高了風的利用率，本風力發(fā)電機不受陣風影響，以設計風速能夠拉動重砣上行為起點，以儲風能力飽和為終點，游動齒輪牽引重砣在它的工作區(qū)間上下游動，而保障發(fā)電機的動力。本新型風力發(fā)電機由于有擒縱系，重砣不會瞬間下落。由于有擒縱系發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是勻速的，因此發(fā)電機輸出的電壓是平穩(wěn)的可以直接升壓并網(wǎng)。省去了蓄電池儲電的的環(huán)節(jié)，蓄電池也是污染源，本發(fā)電機不需要蓄電池更好的保護了我們生存的環(huán)境，它節(jié)約資源，也會降低風力發(fā)電的上網(wǎng)電價，提高風力發(fā)電機的經(jīng)濟效益和社會效益。在農(nóng)村如果家里安裝一臺新型風力發(fā)電機，它在給家里的電器提供電力的同時，如果家里有電動汽車，也可以在任何時間里給電動汽車充電(它可以儲存風能)，這樣我們就可以不花燃料錢駕駛電動汽車出行了。多個新型風力發(fā)電機可以組成一個小型電網(wǎng)，如一個村莊可以安裝數(shù)個可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機，組成一個小型獨立電網(wǎng)為村民提供電力。本新型風力發(fā)電機可以廣泛用于家庭和風電場。它有更多的優(yōu)點，它的風能利用率更聞。

圖I是一種可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機的斜視圖風速器和風向標(I)，傳動艙(2),偏航艙(3),游動系艙(4),發(fā)電機艙(5),重蛇艙(6),游動系艙門(7)，發(fā)電機艙門(8)，重砣艙上門(9)，重砣艙下門(10)，風葉(11)。圖2是一種可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機的支架示意圖工字鋼(12)，連接杠(13)。圖3是傳動艙示意圖風輪軸(14)，輸入控制器(15)，設擋的減速齒輪(16)。圖4是偏航艙示意圖偏航電動機(17)，偏航驅(qū)動齒輪(18)，微型電腦控制器(19)，功輸入齒輪箱(20)，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪(21)，驅(qū)動盤(44)。[0014]圖5是游動系艙示意圖設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動副齒輪(45)，輸入重動齒輪
(22)，輸入鏈條(23)，輸入鏈條卡輪槽(24)，輸入鏈條卡輪上輪(25)，輸入鏈條卡輪下輪(26)，游動齒輪(27)，游動齒輪與鏈條卡輪的連接杠(28)，游動齒輪槽(29)，輸出重動齒輪
(30)，功輸出副齒輪(31)，輸出鏈條(32)，輸出鏈條卡輪槽(33)，輸出鏈條卡輪上輪(34)，輸出鏈條卡輪下輪(35)。圖6是游動齒輪示意圖輸入鏈條(23)，輸入鏈條卡輪上輪(25)，輸入鏈條卡輪下輪(26)，游動齒輪(27)，游動齒輪與鏈條卡輪的連接杠(28)，輸出鏈條(32)，輸出鏈條卡輪上輪(34)，輸出鏈條卡輪下輪(35)。圖7是重砣艙示意圖重砣(36)，重砣牽引線(37)。圖8是發(fā)電機艙不意圖輸出齒輪箱(38),發(fā)電機(39),擒縱系(40),輸出控制器(43)。圖9是鏈條卡輪槽和游動齒輪槽示意圖輸入鏈條卡輪槽(24)，鏈條卡輪槽蓋(41)，游動齒輪槽(29)，游動齒輪槽蓋(42)。
具體實施方式
本實例為一小型風力發(fā)電機，輸出功率為500瓦時。儲電能力為500瓦時,蛇重8噸為混凝土材料。風葉為3葉式，塔身高35米，游動系艙高16米，重砣艙18米，塔架以4條工字鋼為主干。輸入部分有設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪，輸入重動齒輪。輸出部分有功輸出重動齒輪，功輸出齒輪。設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪，輸入重動齒輪。功輸出重動齒輪，功輸出齒輪的直徑都為30厘米，設計4級風力為標準啟動風力，4級風力時經(jīng)過輸入齒輪箱的轉(zhuǎn)換，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪每分鐘轉(zhuǎn)動四分之一圈，輸入鏈條向上運動0. 25米，拉動重砣升高0. 25米。傳動軸設輸入控制器，以保障風葉能夠脫機。設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪，輸入重動齒輪之間的距離是15. 5米，輸入鏈條卡輪槽的高度小于15. 5米。輸出重動輪和功輸出齒輪的間距也為15. 5米，輸出鏈條卡輪槽的高度小于15.5米。游動齒輪的直徑是50厘米，游動系的四個鏈條卡輪直徑都是15厘米。游動齒輪槽高是15米，此高度為本新型風力發(fā)電機的工作區(qū)間，游動齒輪牽引重砣在此區(qū)間上下游動為發(fā)電機提供動力，功輸出齒輪受檎縱系控制每分鐘轉(zhuǎn)動四分之一圈，輸入鏈條向下運動0. 25米，游動齒輪同步下降0. 25米，功輸出齒輪副齒輪與輸出齒輪箱的齒輪相嚙合提速后帶動發(fā)電機工作。功輸出齒輪副齒輪設輸出控制器，可以按需要發(fā)電。當輸入功也為500瓦時輸入與輸出平衡，游動齒輪在原點位轉(zhuǎn)動，當輸入功大于輸出功時游動齒輪會往上運動，這就存儲了一定的風能，當輸入功小于輸出功時游動齒輪就會往下運動，在這樣的情況下發(fā)電機就會消耗一定儲存的功，如果是無風或是微風的情況下風葉不能轉(zhuǎn)動在輸入端不做功，在輸入端不工作而發(fā)電機工作時游動齒輪的下降速度是每分鐘0. 25米，如果游動齒輪在游動齒輪槽的上端那么15米的高程，游動齒輪從上端到底部所用時間I個小時，也就是它在無風的情況下還可以發(fā)電I小時，輸出電力500瓦時。游動齒輪在它的工作區(qū)間上下運動都不會影響發(fā)電機的正常工作，只有當游動齒輪運動到底部時，發(fā)電機才會停止工作。輸入功達到飽和狀態(tài)，游動齒輪是在游動齒輪槽的上端。本新型發(fā)電機重要的一個環(huán)節(jié)是鏈條要有足夠的韌性和耐力拉起重砣，鏈條不能斷裂。本發(fā)電機的輸出電壓是交流220V，由于它的轉(zhuǎn)速是勻速的因此輸出電壓是平穩(wěn)的。
權利要求1. 一種可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機它的特征是，風葉不設漿距調(diào)節(jié)器，它的偏航艙在游動系艙的上面，它有游動系艙(4)，發(fā)電機艙(5)，重砣艙(6)，重砣艙門(7)，發(fā)電機艙門(8)，重砣艙上門(9)，重砣艙下門(10)，輸入控制器(15)，設檔的減速齒輪(16)，功輸入齒輪箱(20)，設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪(21)，輸入重動齒輪(22)，輸入鏈條(23)，輸入鏈條卡輪槽(24)，輸入鏈條卡輪上輪(25)，輸入鏈條卡輪下輪(26)，游動齒輪(27)，游動齒輪與鏈條卡輪連接杠(28)，重砣(36)，重砣牽引線(37)，游動齒輪槽(29)，輸出重動輪(30)，功輸出副齒輪(31)，輸出鏈條(32)，輸出鏈條卡輪槽(33)，輸出鏈條卡輪上輪(34)，輸出鏈條卡輪下輪(35)，輸出齒輪箱(38)，發(fā)電機(39)，擒縱系(40)，輸出控制器(43)。
專利摘要一種可以儲存風能輸出電壓平穩(wěn)直接上網(wǎng)的風力發(fā)電機，它通過重砣儲存風能，利用重砣下落的功而發(fā)電。它有設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪，有輸入重動齒輪，輸入鏈條，輸入鏈條卡輪槽。通過齒輪箱把風葉的功進行轉(zhuǎn)換使設檔的逆時針轉(zhuǎn)動的主動齒輪轉(zhuǎn)動帶動輸入鏈條運動。它有游動齒輪，有重坨，有牽引線與游動齒輪和重坨相連接。它有功輸出重動齒輪，功輸出齒輪，輸出鏈條，輸出鏈條卡輪槽，輸出鏈條受重砣的作用力而運動，功輸出齒輪受力轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生動力。本發(fā)電機不需要蓄電池更好的保護我們生存的環(huán)境，也會降低風力發(fā)電的成本，提高風力發(fā)電機的經(jīng)濟效益和社會效益。它有更多的優(yōu)點，它的風能利用率更高。
文檔編號F03D9/02GK202628399SQ20122005563
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權日2012年2月21日
發(fā)明者劉卯林 申請人:劉卯林