專利名稱：一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置。
背景技術(shù)：
永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機是一種三葉片低轉(zhuǎn)速運行的風(fēng)力發(fā)電裝置，它的額定轉(zhuǎn)速在 20r/min，工作轉(zhuǎn)速范圍2 = 20r/min，所以對風(fēng)電場工作風(fēng)速范圍要求在3 = 25m/s內(nèi)，設(shè)計最佳額定風(fēng)速12m/s，當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速，小于工作風(fēng)速范圍上限時，可以以變槳技術(shù)措施，改變風(fēng)葉的迎風(fēng)角，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速仍保持在額定轉(zhuǎn)速上下，風(fēng)速大于工作風(fēng)速范圍上限時，就需要采取剎車技術(shù)措施使風(fēng)力發(fā)電機切出工作狀態(tài)，以免發(fā)生毀機事故。目前風(fēng)力發(fā)電機的變槳技術(shù)措施和剎車技術(shù)措施都是以變槳電機和剎車電機根據(jù)風(fēng)速的傳感信息， 開啟變槳電機或剎車電機，實現(xiàn)風(fēng)葉的強制變槳。這種變槳裝置需要在風(fēng)力發(fā)電機的輪轂倉內(nèi)布置三個變槳電機以及電機工作所必備的供電電路，在風(fēng)力發(fā)電機長時間的工作周期內(nèi)，很難避免變槳電機有發(fā)生故障的可能，特別是電路部分，一旦發(fā)生故障，就會產(chǎn)生停機事故花費巨額維修費用，另外，變槳電機由于需要長時間穩(wěn)定安全可靠地工作，質(zhì)量要求很高，價格不菲，這就相對提高了風(fēng)力發(fā)電機機組的總體制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種不需要外電源的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪、離心錘、齒條、齒輪、傘齒輪和變槳傘齒輪，與發(fā)電機同軸的飛輪上， 圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘，離心錘錘頭緊貼飛輪圓周外沿，軸向套孔活動連接的離心錘錘柄下端連接齒條，飛輪上同徑圓周三等分處，設(shè)置與飛輪一體的軸座，軸座內(nèi)軸接齒輪，齒輪和傘齒輪同軸，齒輪與離心錘錘柄下端齒條嚙合，同軸傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧連接。所述的連柄離心錘錘頭內(nèi)側(cè)圓弧與飛輪外側(cè)圓弧相吻合。所述的飛輪與離心錘徑向外測，發(fā)電機外殼延伸一體環(huán)狀護罩。所述的發(fā)電機外殼延伸一體環(huán)狀護罩圓周邊沿與固定在主軸2上的導(dǎo)流罩圓周邊沿滑動連接。本發(fā)明的一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置，使用前將槳葉設(shè)置為最大迎風(fēng)角，預(yù)先調(diào)整離心錘錘柄與飛輪間拉簧的拉力，使離心錘錘柄與飛輪間拉簧的拉力等于風(fēng)力發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速時離心錘產(chǎn)生的離心力。風(fēng)力發(fā)電機工作狀態(tài)時，當(dāng)風(fēng)力過大，發(fā)電機轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時，離心錘的離心力大于拉簧的拉力，離心錘錘柄在飛輪套孔約束下，沿飛輪徑向向上移動，離心錘錘柄下端的齒條與定位在飛輪軸座內(nèi)軸接的齒輪嚙合，齒條拉動齒輪轉(zhuǎn)動，與齒輪同軸的傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪嚙合，傘齒輪傳動變槳傘齒輪，傳動槳葉根部轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)槳葉轉(zhuǎn)動減小迎風(fēng)角的變槳目的，變槳后槳葉迎風(fēng)角減小，風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速減低，與發(fā)電機同軸的飛輪轉(zhuǎn)速減小，離心錘離心力減小，當(dāng)拉簧的拉力大于離心錘離心力時，離心錘錘柄下端的齒條反向轉(zhuǎn)動嚙合的齒輪并傳動槳葉根部變槳傘齒輪，槳葉迎風(fēng)角增大，使風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的額定轉(zhuǎn)速上下，達到自動變槳調(diào)整槳葉迎風(fēng)角，在風(fēng)速不穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機依然在預(yù)設(shè)的額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行。本實用新型的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置具有設(shè)計簡約，結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機工作狀態(tài)時，風(fēng)場風(fēng)力大小變動，自動調(diào)整風(fēng)機槳葉的迎風(fēng)角，從爾使風(fēng)機槳葉獲得基本恒定的風(fēng)能，使風(fēng)機在預(yù)先設(shè)定的額定轉(zhuǎn)速上下穩(wěn)定，可靠，安全運轉(zhuǎn)。本發(fā)明的自動變槳裝置不需要變槳電機，也省略了為電機工作配置的供電系統(tǒng)，避免電機的電器故障和電路故障。降低生產(chǎn)制造成本和風(fēng)力發(fā)電機長期運行中的維修成本。

圖1為本實用新型的單個變槳裝置結(jié)構(gòu)橫剖視圖。圖2為本實用新型的單個變槳裝置結(jié)構(gòu)縱剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。如圖1、圖2所示，一種三葉片永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的單個自動變槳裝置，飛輪1固定在發(fā)電機4與機頭槳葉5之間的主軸2上，飛輪1圓周三等分處，分別設(shè)置徑向套孔，套孔孔徑與離心錘8錘柄滑動吻合，離心錘8錘柄分別套接在飛輪1的套孔內(nèi)，離心錘8錘頭內(nèi)側(cè)與飛輪1圓周外沿吻合，離心錘8錘柄下端固定連接齒條7，飛輪1同徑圓周三等分處分別設(shè)置軸承座，軸承座內(nèi)軸接齒輪3，錘柄下端的齒條7與齒輪3嚙合，軸承座外的傘齒輪6 與齒輪3同軸，傘齒輪6與槳葉根部變槳傘齒輪9嚙合，發(fā)電機4外殼延伸一體的環(huán)狀護罩 10，罩護護罩10下的飛輪1和連柄離心錘8，固定在主軸2上的導(dǎo)流罩11圓周邊沿與護罩 10圓周邊沿滑動連接，離心錘8與飛輪1之間以拉簧12連接，使連柄離心錘8在拉簧的拉力作用下向心，調(diào)整設(shè)置槳葉為最大迎風(fēng)角，調(diào)試發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速時離心錘產(chǎn)生的離心力， 使拉簧12產(chǎn)生的向心拉力等于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速時離心錘8產(chǎn)生的離心力。在風(fēng)力發(fā)電機的槳葉為最大迎風(fēng)角，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時，離心錘8離心力大于拉簧對離心錘的向心拉力，離心錘動作，轉(zhuǎn)動槳葉傘齒輪，減小槳葉迎風(fēng)角，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低，回復(fù)到額定轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪(1)、離心錘(8)、齒條(7)、齒輪(3)、傘齒輪(6)和變槳傘齒輪(9])，其特征在于；與發(fā)電機同軸的飛輪(1)上，圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘(8)，離心錘錘頭緊貼飛輪圓周外沿，軸向套孔活動連接的離心錘錘柄下端連接齒條(7)，飛輪上同徑圓周三等分處，設(shè)置與飛輪一體的軸座，軸座上軸接齒輪(3)，齒輪C3)和傘齒輪(6)同軸，齒輪C3)與離心錘錘柄下端齒條(7)嚙合， 同軸傘齒輪(7)與槳葉根部變槳傘齒輪(9)嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧(1 相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的離心錘錘頭內(nèi)側(cè)弧度與飛輪外側(cè)圓弧相吻合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的飛輪與離心錘徑向外測發(fā)電機⑷外殼，延伸一體環(huán)狀護罩(10)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的發(fā)電機(4)外殼延伸一體環(huán)狀護罩(10)邊沿與固定在主軸(2)上的導(dǎo)流罩11邊沿滑動連接。
專利摘要一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪[1]、離心錘[8]、齒條[7]、齒輪[3]、傘齒輪[6]和變槳傘齒輪[9]，與發(fā)電機同軸的飛輪[1]上，圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘[8]，離心錘錘頭緊貼飛輪[1]圓周外沿，徑向套孔活動連接的離心錘[8]錘柄下端連接齒條[7]，飛輪上同徑圓周三等分處，設(shè)置與飛輪一體的軸座，軸座上軸接同軸的齒輪[3]和傘齒輪[6]，齒輪與離心錘錘柄下端齒條嚙合，同軸傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪[9]嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧[12]相連。本實用新型具有設(shè)計簡約，結(jié)構(gòu)簡單，自動調(diào)整風(fēng)機槳葉的迎風(fēng)角，使風(fēng)機槳葉獲得基本恒定的風(fēng)能，發(fā)電機在預(yù)設(shè)的額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行，可減少故障，節(jié)省制造成本。
文檔編號F03D7/04GK202023693SQ20112007612
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者徐建新, 李義梁, 柳東亞, 賈大江, 陳占雷 申請人:上海萬德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司