本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電裝置領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著煤炭資源的日漸枯竭，發(fā)電領(lǐng)域急需尋找新的清潔無污染能源予以代替。風(fēng)能資源具有分布廣泛、取之不盡、用之不竭、清潔等優(yōu)點(diǎn)，受到了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到應(yīng)用，直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)為采用永磁發(fā)電機(jī)且風(fēng)輪與電機(jī)直接耦合的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其取消了沉重的變速控制齒輪箱，具有高效率、低噪聲、高壽命、減小機(jī)組體積、降低運(yùn)行維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，由于取消了沉重的變速控制齒輪箱，使得葉片通過連接軸直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)葉片的受到的風(fēng)力變化時(shí)，使得發(fā)電機(jī)輸入端的轉(zhuǎn)速變化較大，發(fā)電機(jī)的輸出電壓變化較大,難以自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1．要解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的當(dāng)葉片的受到的風(fēng)力變化時(shí)，難以控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電裝置，它可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)葉片的受到的風(fēng)力變化時(shí)，能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓，使得發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電裝置，包括外殼，所述外殼內(nèi)安裝有發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)輸入端連接有連接軸，所述連接軸遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的一端連接有第一風(fēng)力葉片，所述發(fā)電機(jī)輸出端連接整流器，所述整流器通過導(dǎo)線連接有逆變器，所述導(dǎo)線上穿插有滑動(dòng)變阻器，所述滑動(dòng)變阻器兩端分別連接有第一立桿和第二立桿，所述滑動(dòng)變阻器上的滑片上固定連接立板，且立板通過彈簧與第二立桿相連，所述第一立桿上滑動(dòng)連接有推動(dòng)桿，所述推動(dòng)桿遠(yuǎn)離第一立桿的一端連接有推動(dòng)板，且推動(dòng)板與立板相抵，所述推動(dòng)桿上通過連接桿連接有連接板，所述連接板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有動(dòng)滑輪，所述外殼上通過支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸一端連接有第二風(fēng)力葉片，所述第一轉(zhuǎn)軸另一端固定連接有第一主動(dòng)圓錐齒輪，所述外殼上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸上端固定連接有與第一主動(dòng)圓錐齒輪對(duì)應(yīng)的第一從動(dòng)圓錐齒輪，所述第二轉(zhuǎn)軸下端固定連接有第二主動(dòng)圓錐齒輪，所述外殼內(nèi)還安裝有加速器和風(fēng)筒，所述加速器輸入端固定連接有與第二主動(dòng)圓錐齒輪對(duì)應(yīng)的第二從動(dòng)圓錐齒輪，所述加速器輸出端連接有吹風(fēng)風(fēng)扇，且吹風(fēng)風(fēng)扇置于風(fēng)筒中，所述風(fēng)筒中滑動(dòng)連接有滑板，所述滑板遠(yuǎn)離吹風(fēng)風(fēng)扇的一側(cè)連接有移動(dòng)桿，所述移動(dòng)桿遠(yuǎn)離滑板的一端通過傾斜桿連接有牽引線，所述牽引線遠(yuǎn)離傾斜桿的一端繞過動(dòng)滑輪并與第二立桿相連，當(dāng)風(fēng)力變化較大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出電壓變化大時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過整流器和逆變器輸送到電網(wǎng)，第二風(fēng)力葉片帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加速器使得吹風(fēng)風(fēng)扇的風(fēng)力發(fā)生變化，滑板在風(fēng)力的作用下發(fā)生滑動(dòng)，滑板通過連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器上的滑片滑動(dòng)，從而使得滑動(dòng)變阻器電阻值變化，滑動(dòng)變阻器穿插于整流器和逆變器輸送電路中，確保了發(fā)電裝置輸出的電壓穩(wěn)定，能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓，使得發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

優(yōu)選地，所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接在塔架上，所述塔架上端置于外殼內(nèi)并固定套接有大齒輪，所述外殼內(nèi)通過支撐架支撐有偏航電機(jī)和控制器，且偏航電機(jī)與控制器電性相連，所述偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)端連接有與大齒輪嚙合的小齒輪，所述外殼上連接有風(fēng)向感應(yīng)標(biāo)，且風(fēng)向感應(yīng)標(biāo)與控制器電性相連，當(dāng)風(fēng)力方向發(fā)生改變時(shí)，在偏航電機(jī)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電裝置，使得發(fā)電裝置平穩(wěn)的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，確保葉片受力穩(wěn)定，避免因葉片受力不穩(wěn)定導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定。

優(yōu)選地，所述偏航電機(jī)的數(shù)量為2-4個(gè)，且其均勻分布在支撐架上，多個(gè)偏航電機(jī)便于帶動(dòng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述整流器與逆變器的連接導(dǎo)線上穿插連接有繼電器，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓變化超出調(diào)節(jié)范圍時(shí)，繼電器斷開電路，有效的保護(hù)電路。

優(yōu)選地，所述外殼內(nèi)側(cè)和外側(cè)均固定連接有轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架，第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架有效的穩(wěn)定第二轉(zhuǎn)軸。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本方案當(dāng)風(fēng)力變化較大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出電壓變化大時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過整流器和逆變器輸送到電網(wǎng)，第二風(fēng)力葉片帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加速器使得吹風(fēng)風(fēng)扇的風(fēng)力發(fā)生變化，滑板在風(fēng)力的作用下發(fā)生滑動(dòng)，滑板通過連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器上的滑片滑動(dòng)，從而使得滑動(dòng)變阻器電阻值變化，滑動(dòng)變阻器穿插于整流器和逆變器輸送電路中，確保了發(fā)電裝置輸出的電壓穩(wěn)定，能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓，使得發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

（2）當(dāng)風(fēng)力方向發(fā)生改變時(shí)，在偏航電機(jī)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電裝置，使得發(fā)電裝置平穩(wěn)的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，確保葉片受力穩(wěn)定，避免因葉片受力不穩(wěn)定導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定。

（3）多個(gè)偏航電機(jī)便于帶動(dòng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。

（4）當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓變化超出調(diào)節(jié)范圍時(shí)，繼電器斷開電路，有效的保護(hù)電路。

（5）第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架有效的穩(wěn)定第二轉(zhuǎn)軸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中a處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中b處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的整流器和逆變器回路的電路簡圖。

圖中標(biāo)號(hào)說明：

1外殼、2風(fēng)向標(biāo)、3逆變器、4偏航電機(jī)、5小齒輪、6大齒輪、7控制器、8塔架、9繼電器、10整流器、11發(fā)電機(jī)、12連接軸、13第一風(fēng)力葉片、14轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架、15第一從動(dòng)圓錐齒輪、16第一主動(dòng)圓錐齒輪、17支撐板、18第一轉(zhuǎn)軸、19第二風(fēng)力葉片、20第二轉(zhuǎn)軸、21第二主動(dòng)圓錐齒輪、22第二從動(dòng)圓錐齒輪、23滑片、24加速器、25吹風(fēng)風(fēng)扇、26連接板、27風(fēng)筒、28滑板、29動(dòng)滑輪、30連接桿、31第一立桿、32推動(dòng)桿、33推動(dòng)板、34滑動(dòng)變阻器、35彈簧、36第二立桿、37立板、38牽引線、39傾斜桿、40移動(dòng)桿。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖；對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述；顯然；所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例；而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例；都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖1-3，一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電裝置，包括外殼1，外殼1內(nèi)安裝有發(fā)電機(jī)11，發(fā)電機(jī)11輸入端連接有連接軸12，連接軸12遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)11的一端連接有第一風(fēng)力葉片13，發(fā)電機(jī)11輸出端連接整流器10，整流器10通過導(dǎo)線連接有逆變器3，導(dǎo)線上穿插有滑動(dòng)變阻器34，滑動(dòng)變阻器34兩端分別連接有第一立桿31和第二立桿36，滑動(dòng)變阻器34上的滑片23上固定連接立板37，且立板37通過彈簧35與第二立桿36相連，第一立桿31上滑動(dòng)連接有推動(dòng)桿32，推動(dòng)桿32遠(yuǎn)離第一立桿31的一端連接有推動(dòng)板33，且推動(dòng)板33與立板37相抵，推動(dòng)桿32上通過連接桿30連接有連接板26，連接板26上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有動(dòng)滑輪29，通過推動(dòng)桿32和推動(dòng)板33便于推動(dòng)立板37，通過彈簧35便于立板37復(fù)位，從而便于移動(dòng)滑片23的位置，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器34的電阻值。

外殼1上通過支撐板17轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一轉(zhuǎn)軸18，第一轉(zhuǎn)軸18一端連接有第二風(fēng)力葉片19，第一轉(zhuǎn)軸18另一端固定連接有第一主動(dòng)圓錐齒輪16，外殼1上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)軸20，第二轉(zhuǎn)軸20上端固定連接有與第一主動(dòng)圓錐齒輪16對(duì)應(yīng)的第一從動(dòng)圓錐齒輪15，第二轉(zhuǎn)軸20下端固定連接有第二主動(dòng)圓錐齒輪21，外殼1內(nèi)還安裝有加速器24和風(fēng)筒27，加速器24輸入端固定連接有與第二主動(dòng)圓錐齒輪21對(duì)應(yīng)的第二從動(dòng)圓錐齒輪22，加速器24輸出端連接有吹風(fēng)風(fēng)扇25，且吹風(fēng)風(fēng)扇25置于風(fēng)筒27中，風(fēng)筒27中滑動(dòng)連接有滑板28，滑板28遠(yuǎn)離吹風(fēng)風(fēng)扇25的一側(cè)連接有移動(dòng)桿40，移動(dòng)桿40遠(yuǎn)離滑板28的一端通過傾斜桿39連接有牽引線38，牽引線38遠(yuǎn)離傾斜桿39的一端繞過動(dòng)滑輪29并與第二立桿36相連，通過第二風(fēng)力葉片19帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，第二風(fēng)力葉片19能夠根據(jù)風(fēng)力及時(shí)調(diào)整第一轉(zhuǎn)軸18的轉(zhuǎn)速，從而及時(shí)改變吹風(fēng)風(fēng)扇25的風(fēng)力，同時(shí)在動(dòng)滑輪29的省力作用下便于拉動(dòng)推動(dòng)桿32。

當(dāng)風(fēng)力變化較大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)11輸出電壓變化大時(shí)，發(fā)電機(jī)11的輸出電壓通過整流器10和逆變器3輸送到電網(wǎng)，第二風(fēng)力葉片19帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加速器24使得吹風(fēng)風(fēng)扇25的風(fēng)力發(fā)生變化，滑板28在風(fēng)力的作用下發(fā)生滑動(dòng)，滑板28通過連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器34上的滑片23滑動(dòng)，從而使得滑動(dòng)變阻器34電阻值變化，滑動(dòng)變阻器34穿插于整流器10和逆變器3輸送電路中，確保了發(fā)電裝置輸出的電壓穩(wěn)定，能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓，使得發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

外殼1轉(zhuǎn)動(dòng)連接在塔架8上，塔架8上端置于外殼1內(nèi)并固定套接有大齒輪6，外殼1內(nèi)通過支撐架支撐有偏航電機(jī)4和控制器7，且偏航電機(jī)4與控制器7電性相連，偏航電機(jī)4驅(qū)動(dòng)端連接有與大齒輪6嚙合的小齒輪5，外殼1上連接有風(fēng)向感應(yīng)標(biāo)2，且風(fēng)向感應(yīng)標(biāo)2與控制器7電性相連，當(dāng)風(fēng)力方向發(fā)生改變時(shí)，在偏航電機(jī)4的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電裝置，使得發(fā)電裝置平穩(wěn)的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，確保葉片受力穩(wěn)定，避免因葉片受力不穩(wěn)定導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定，偏航電機(jī)4的數(shù)量為2-4個(gè)，且其均勻分布在支撐架上，多個(gè)偏航電機(jī)4便于帶動(dòng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，整流器10與逆變器3的連接導(dǎo)線上穿插連接有繼電器9，當(dāng)發(fā)電機(jī)11的輸出電壓變化超出調(diào)節(jié)范圍時(shí)，繼電器9斷開電路，有效的保護(hù)電路，外殼1內(nèi)側(cè)和外側(cè)均固定連接有轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架14，第二轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定架14有效的穩(wěn)定第二轉(zhuǎn)軸20。

工作原理：風(fēng)力變化較大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)11輸出電壓變化大時(shí)，第二風(fēng)力葉片19受風(fēng)力變化帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，第一轉(zhuǎn)軸18通過第一主動(dòng)圓錐齒輪16和第一從動(dòng)圓錐齒輪15帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，第二轉(zhuǎn)軸20通過第二主動(dòng)圓錐齒輪21和第二從動(dòng)圓錐齒輪22帶動(dòng)加速器24輸出轉(zhuǎn)速改變，從而吹風(fēng)風(fēng)扇25轉(zhuǎn)速改變，加速器24對(duì)吹風(fēng)風(fēng)扇25起到加速轉(zhuǎn)動(dòng)作用，便于推動(dòng)滑板28，滑板28在風(fēng)力的作用下發(fā)生滑動(dòng)，滑板28通過移動(dòng)桿40和傾斜桿39拉動(dòng)牽引線38，牽引線38在動(dòng)滑輪29的作用下拉動(dòng)推動(dòng)桿32，從而推動(dòng)桿32推動(dòng)推動(dòng)板33，推動(dòng)板33推動(dòng)立板37，立板37帶動(dòng)滑片23在滑動(dòng)變阻器34上滑動(dòng)，滑動(dòng)一定距離后推動(dòng)立板37在彈簧35的作用下維持平衡，從而使得滑動(dòng)變阻器34維持在一定電阻值，從而使得滑動(dòng)變阻器34電阻值變化，整流器10接收發(fā)電機(jī)11的交流電壓并轉(zhuǎn)換成直流電壓，逆變器3接收整流器10的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓并接入電網(wǎng)，滑動(dòng)變阻器34的電阻值為：當(dāng)風(fēng)速v=0時(shí)，r=10ω；當(dāng)風(fēng)速v>0時(shí)，r=60v/k+10，其中：k為彈簧的彈力系數(shù)；當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)，第一風(fēng)力葉片13轉(zhuǎn)速變快，從而發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓由u1上升到u2，從而整流器10輸出的電壓由u1上升到u2，整流器10輸出電壓的上升值為：u升=u2-u1；為保證逆變器3的輸出到電網(wǎng)的電壓u5穩(wěn)定，而電網(wǎng)中的電阻值r3穩(wěn)定，從而需要保證整流器10與逆變器3回路的電流i穩(wěn)定，風(fēng)力變大時(shí)第二風(fēng)力葉片19轉(zhuǎn)速變快，通過傳動(dòng)裝置使得吹風(fēng)風(fēng)扇25的吹風(fēng)風(fēng)力變大，從而滑板28滑動(dòng)一定距離，滑板28通過牽引裝置拉動(dòng)推動(dòng)桿32，從而推動(dòng)桿32推動(dòng)推動(dòng)板33移動(dòng)一定距離，推動(dòng)板33推動(dòng)立板37，立板37帶動(dòng)滑片23在滑動(dòng)變阻器34上滑動(dòng)，從而使得滑動(dòng)變阻器34的電阻值由r1上升到r2，即滑動(dòng)變阻器34電阻的升值為：r=r2-r1；從而使得滑動(dòng)變阻器34兩端的電壓值由u3上升到u4，各個(gè)數(shù)值之間的關(guān)系滿足：u4-u2=u5=u3-u1；u5/i=r3；r升=r2-r1=（u4-u3）/i=（u2-u1）/i=u升/i；通過將滑動(dòng)變阻器34的電阻值增加r升，確保了逆變器3兩端電壓及整流器10和逆變器3回路電流i的穩(wěn)定，滑動(dòng)一定距離后推動(dòng)立板37在彈簧35的作用下維持平衡，從而使得滑動(dòng)變阻器34電阻值維持在r2，滑動(dòng)變阻器34穿插于整流器10和逆變器3輸送電路中，從而確保了發(fā)電裝置輸出的電壓穩(wěn)定，通過第二風(fēng)力葉片19根據(jù)風(fēng)力改變調(diào)節(jié)自身轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器34的電阻值，從而自動(dòng)控制調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的輸出電壓，使得發(fā)電裝置的輸出電壓穩(wěn)定的輸入到電網(wǎng)。

以上所述；僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式；但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此；任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)；根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其改進(jìn)構(gòu)思加以等同替換或改變；都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。