具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，涉及風力發(fā)電機技領域。其中的助推結構包括減速機、離合器、一級減速齒輪副及二級增速齒輪副，減速機的輸出軸連接離合器的輸入端、離合器的輸出端連接為風機啟動提供助力的一級減速齒輪副，該裝置可使風機在微風狀態(tài)下啟動，并帶動發(fā)電機發(fā)電，其結構簡單、設計合理、大大提高了風機的年產發(fā)電量值及發(fā)電效率，可大規(guī)模的應用在風力發(fā)電領域。
【專利說明】
具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電機技領域，特別涉及一種具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機。
【背景技術】
[0002]在經濟飛速發(fā)展的今天，新能源的利用和開發(fā)已經成為各國的發(fā)展的態(tài)勢。與其他能源相比，風能在技術和成本上都是有較強的優(yōu)勢，因此在諸多的新型能源中，風能可謂是最理想的新興能源。
[0003]現有的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機在啟動的過程中依賴風速，只有在一定的風速條件下，葉片才能在風力作用下旋轉，帶動變速箱工作，進而啟動發(fā)電機產生電能。國內現有的普通型風力發(fā)電機目前還不能在微風低速環(huán)境下啟動工作，而是需要風速達到一定級別時才可以啟動工作發(fā)電，這樣將不能充分的利用風能資源，降低風能的轉化率，同時也影響發(fā)電機工作的效率。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現有技術存在的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種當風速沒有達到風力發(fā)電機啟動要求時，僅需給風力發(fā)電機機一個很小的推動力，即可使風機啟動運行的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，包括帶有主軸和風葉的風機、磁懸浮組件和發(fā)電機，其技術要點是，還包括助推結構，所述的助推結構進一步包括:減速機、離合器、一級減速齒輪副及二級增速齒輪副，減速機的輸出軸連接離合器的輸入端、離合器的輸出端連接為風機啟動提供助力的一級減速齒輪副，一級減速齒輪副與二級增速齒輪副嚙合連接，二級增速齒輪副連接發(fā)電機的輸入軸。
[0006]具有本發(fā)明中一級減速齒輪副的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，一級減速齒輪副進一步包括第一齒輪以及與第一齒輪嚙合連接的第二齒輪，第二齒輪與風機的主軸連接。
[0007]具有本發(fā)明中二級增速齒輪副的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，二級增速齒輪副進一步包括嚙合連接在一起的第二齒輪、第三齒輪及第四齒輪，第二齒輪與風機的主軸連接，第四齒輪經變速器與發(fā)電機連接。
[0008]具有本發(fā)明中一級減速齒輪副的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其一級減速齒輪副傳動比應不低于5:1。
[0009]具有本發(fā)明中二級增速齒輪副的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其二級增速齒輪副的傳動比應不低于1:10。
[0010]具有本發(fā)明中助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，所述的減速機還連接控制器，控制器控制減速電機工作過程如下:
當風速滿足2.8?3m/s時，控制器啟動助推裝置，利用助推裝置產生啟動風機的初始動力，使風葉在微風狀態(tài)下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電；
當風速滿足大于8m/s時，控制器斷開助推裝置，風機在風力作用下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:該具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其中的助推結構包括減速機、離合器、一級減速齒輪副及二級增速齒輪副，減速機的輸出軸連接離合器的輸入端、離合器的輸出端連接為風機啟動提供助力的一級減速齒輪副，該結構可使風機在微風狀態(tài)下啟動，并帶動發(fā)電機發(fā)電，其結構簡單、設計合理、大大提高了風機的年產發(fā)電量值及發(fā)電效率，可大規(guī)模的應用在風力發(fā)電領域。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例中具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機的總結構示意圖；
圖2為圖1中磁懸浮組件的結構示意圖，其中(a)為側視圖，(b)為上圈上的磁塊俯視圖；圖中序號說明如下:I主軸、2風葉、3上支撐件、4上圈、5下圈、6下支撐件、7二級增速齒輪副、8—級減速齒輪副、9離合器、10減速機、11第一齒輪、12第二齒輪、13第三齒輪、14第四齒輪、15變速器、16發(fā)電機、17控制器、18磁塊。
【具體實施方式】
[0014]使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖1和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0015]本發(fā)明實施例中提出一種具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，包括帶有主軸和風葉的風機、磁懸浮組件、發(fā)電機及助推裝置，如圖1所示。其中磁懸浮組件包括上圈4和下圈5，上圈4下表面的圓周及下圈5上表面的圓周均設有多個磁塊18，磁塊18沿環(huán)形的上圈4和下圈5的環(huán)形表面設置，且磁塊18和磁塊18以同極相對設置，風機的主軸I穿過上圈4的中孔和下圈5的中孔，主軸I的圓周均連有多個風葉2，上支撐件3位于主軸I和上圈4之間，起到連接主軸1、風葉2和上圈4的作用，下圈5和下支撐件6固定連接。利用磁懸浮結構產生的斥力將風葉2和主軸I托起，使豎軸式風機的自重摩擦力阻力降低為零。這樣當啟動助推裝置時，風機就能很輕易的啟動工作。
[0016]本實施例采用的助推結構包括:減速機10、離合器9、一級減速齒輪副8及二級增速齒輪副7，減速機10的輸出軸連接離合器9的輸入端、離合器9的輸出端連接為風機啟動提供助力的一級減速齒輪副8，一級減速齒輪副8與二級增速齒輪副7嚙合連接，二級增速齒輪副7連接發(fā)電機16的輸入軸。其中，一級減速齒輪副8包括第一齒輪11以及與第一齒輪11嚙合連接的第二齒輪12，第二齒輪12與風機的主軸連接;二級增速齒輪副7包括嚙合連接在一起的第二齒輪12、第三齒輪13及第四齒輪14，第二齒輪12與風機的主軸連接，第四齒輪14經變速器15與發(fā)電機16連接。一級減速齒輪副8的傳動比應不低于5:1。二級增速齒輪副7的傳動比應不低于1:10。
[0017]減速機10還連接控制器17，控制器17控制減速機10工作過程如下:
當風速滿足2.8?3m/s時，控制器啟動助推裝置，利用助推裝置產生啟動風葉的初始動力，使風葉在微風狀態(tài)下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電；
當風速滿足大于8m/s時，控制器斷開助推裝置，風葉在風力作用下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0018]本實施例中的助推裝置可應用于發(fā)電量為1KW?IMW的各個型號的風機上，與同行業(yè)中同等型號的風機相比，存在非常大的優(yōu)勢，每年會達到5000?6000小時的發(fā)電量，對風能的利用效率也會提高最少40%，給企業(yè)帶來明顯的經濟效益。該豎軸式磁懸浮風力發(fā)電機可以1KW以上進行在輕風、微風級別發(fā)電的創(chuàng)舉，這樣的技術在國內都處于領先的地位，填補了我國在風電市場中的空白。
[0019]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領域內的熟練的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實質。本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求書限定。
【主權項】
1.具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，包括帶有主軸和風葉的風機、磁懸浮組件和發(fā)電機，其特征在于，還包括助推結構，所述的助推結構進一步包括:減速機、離合器、一級減速齒輪副及二級增速齒輪副，減速機的輸出軸連接離合器的輸入端、離合器的輸出端連接為風機啟動提供助力的一級減速齒輪副，一級減速齒輪副與二級增速齒輪副嚙合連接，二級增速齒輪副連接發(fā)電機的輸入軸。2.如權利要求1所述的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其特征在于，所述的一級減速齒輪副包括第一齒輪以及與第一齒輪嚙合連接的第二齒輪，第二齒輪與風機的主軸連接。3.如權利要求1所述的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其特征在于，所述的二級增速齒輪副包括嚙合連接在一起的第二齒輪、第三齒輪及第四齒輪，第二齒輪與風機的主軸連接，第四齒輪經變速器與發(fā)電機連接。4.如權利要求1?3任一權利要求所述的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其特征在于，一級減速齒輪副的傳動比應不低于5:1。5.如權利要求1?3任一權利要求所述的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其特征在于，二級增速齒輪副的傳動比應不低于1:10。6.如權利I所述的具有助推裝置的磁懸浮豎軸式風力發(fā)電機，其特征在于，所述的減速電機還連接控制器，控制器控制減速電機工作過程如下: 當風速滿足2.8?3m/s時，控制器啟動助推裝置，利用助推裝置產生啟動風機的初始動力，使風葉在微風狀態(tài)下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電； 當風速滿足大于8m/s時，控制器斷開助推裝置，風機在風力作用下旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。
【文檔編號】F03D9/25GK105863966SQ201610432472
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王洪偉, 張軍, 王德新, 溫紅軍, 賈國榮
【申請人】沈陽雷安特新能源科技發(fā)展有限公司