CN201789397U - 风能太阳能发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风能太阳能发电机，可有效解决利用风能和太阳能发电，以满足人们对电力的需要问题，其解决的技术方案是，电枢铁芯装在外壳内的电枢轴上，电枢轴两端水平装在外壳左右两端盖上，电枢铁芯上装有电枢线圈，电枢轴上装有与电枢线圈相连的整流器，整流器同伸出外壳的炭刷相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈装有激磁线圈，电枢轴伸出外壳的一端上经风轮离合器装有风轮，外壳外面有控制盒，控制盒经导线分别同太阳能电池、转速传感器、风轮和点火开关相连，转速传感器的感应探头伸入外壳内，本实用新型结构简单，集风能与太阳能的利用于一体，有效解决了利用太阳和风能综合发电的问题，节能、环保，经济和社会效益巨大。

Description

风能太阳能发电机

一、技术领域

本实用新型涉及发电设备，特别是一种综合利用风能和太阳能混合的风能太阳能发电机(又称风阳双能发电机)。

二、背景技术

目前市场上的发电机有交流和直流两种，且绝大部分是燃烧汽油和柴油发动机带动发电机而发出电能，供用电设备使用，但，随着燃油的紧缺和燃油对环境的污染，节省燃料、减少废气排放已成为全球关注的焦点，与此同时，风能的研究、开发、利用，也是目前众多研究人员关注的焦点，尤其是因为燃料价格上涨，燃料发电成本不断升高，已制约了我国乃至全球经济和发展，因此，风能、太阳能的研究和利用已为世界所关注。

三、实用新型内容

针对上述情况，本实用新型之目的就是提供一种风能太阳能发电机，可有效解决利用风能和太阳能发电，以满足人们对电力的需要问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，电枢铁芯装在外壳内的电枢轴(即转子轴，以下同)上，电枢轴两端水平装在外壳左右两端盖上，电枢铁芯上装有电枢线圈，电枢轴上装有与电枢线圈相连的整流器，整流器同伸出外壳的炭刷相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈装有激磁线圈，电枢轴伸出外壳的一端上经风轮离合器装有风轮，外壳外面有控制盒(控制器)，控制盒经导线(或电缆)分别同太阳能电池、转速传感器、风轮和点火开关相连，转速传感器的感应探头伸入外壳内。

本实用新型结构简单，集风能与太阳能的利用于一体，有效解决了利用太阳和风能综合发电的问题，节能、环保，经济和社会效益巨大。

四、附图说明

图1为本实用新型的剖面结构主视图。

图2为本实用新型的太阳能电池结构图。

图3为本实用新型的风轮结构主视图。

图4为本实用新型的侧视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-4所示，本实用新型包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，电枢铁芯8装在外壳9内的电枢轴(即转子轴，以下同)1上，电枢轴1两端水平装在外壳9左右两端盖上，电枢铁芯8上装有电枢线圈4，电枢轴1上装有与电枢线圈4相连的整流器2，整流器同伸出外壳的炭刷3相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈4装有激磁线圈5，电枢轴1伸出外壳的一端上经风轮离合器7装有风轮6，外壳外面有控制盒(控制器)11，控制盒11经导线分别同太阳能电池14、转速传感器13、风轮6和点火开关12相连，转速传感器13的感应探头伸入外壳内。

为了保证使用效果，所说的太阳能电池14是由蓄电的电池体18、太阳能电池板15、接线柱17和支架16构成，太阳能电池板15装在电池体18上部的支架16上，电池体18的接线柱17经导线同太阳能电池板相连；

所说的电枢轴1经轴承装在外壳左右两端盖上；

所说的控制盒1、转速传感器13、太阳能电池14可以与外壳固定在一起，构成整体结构，也可以是单独放置的分体结构；

所说的风轮6为十字形对称的螺旋叶片构成；

所说的外壳9左右两端盖由固定螺栓10同外壳固定在一起；

所说的控制盒为市售产品，其结构是，控制盒内安装有8051单片机***、风轮起动器、功率放大器、发电机调节器等电子元件，8051单片机***由8051单片机、8279键盘/显示接口芯片、74LS373锁存器等器件构成，***设备包括键盘阵列、电机输出驱动***、数码管输出驱动***，输出***有光隔和功率驱动器等组成。

使用时，本实用新型可用多个电机构成发电机组，分别往东西南北等不同方向能支架固定在楼层、乡村房屋的顶部或其它通风的凸出部位，以方便拆卸和维修。

由上述风轮的结构可以看出，该风轮不是普通的风扇，而是采用功率和流量比较大，叶片呈螺旋桨状的风轮，是一种在微风作用下就可快速转动的风轮，由于风是无穷无尽的，且任何城市小区及农村的凸出部位都有较高的风速，即高速空气流，高速空气流使风轮高速运转，从而带动直流发电机的电枢(交流电机的转子)旋转，产生电能，由于存在“风和日丽”这一自然现象，即当风速很小不能带动风轮转动时，由太阳能电池来驱动风轮转动，继而产生电能，向用电设备供电。本实用新型既可独立于现有燃油发电机之外，也可配合使用。

直流发电机，风轮在空气流的作用下转动，由于风轮直接固定在电机的电枢轴上，风轮转动带动发电机电枢旋转，在磁极有“残磁”存在，电枢绕圈切割了磁力线，感应出较弱的电流，这个电流通过激磁电路，增强了发电机增场，故而，电枢绕圈产生的电流逐渐增大。空气流越高，风轮带轮电枢旋转越快，电枢线圈产生的电流也就越大，如此反复作用，发电机便产生出强大的电流供给用电设备，电枢线圈所产生的电流除很少一部分供激磁用电外，其余大部分供用电设备和充入蓄电池，当达到一定电压时，由调节器加以调节。

交流发电机，风轮在空气流的作用下转动，由于风轮直接固定在电机的转子轴上，风轮转动带动发电机转子旋转，当发电机的转子被风轮带着转动时，由于三级定子线圈(电枢线圈)与磁力线有相对的切割运动，因此在三级线圈中产生了感应电势(三相交流电)，经过硅二极管整流器后(硅二级管具有单向导电性)，当发电机电压高于蓄电池电压时，发电机就向蓄电池充电及用电设备供电；而当其电压低于蓄电池时，二极管不导通，阻止电流通过，起到断流器的作用，因此交流发电机不需要断流器装置。此外，由于交流发电机中，定子线圈具有一定的感抗，它对通过定子线圈的交流电起阻碍作用，并且风轮转速升高，感抗增大，自动限制了电流的增大，所以交流发电机也不需要节流器装置，但是交流发电机的电压还是随转速的增高而升高的，所以为了得到恒定的电压，仍需有节压器，以调节发电机的电压。

空气流很小或无风，风轮停止转动时，发电机不工作或工作电压较低，由于存在“风和日丽”这一自然现象，即由太阳能电池向风轮供电驱动风轮转动，产生电能，继而向用电设备供电，从而节省了蓄电池电能。为解决夜晚出现的无风发电机不工作问题，可根据用电设备的用电量来选择蓄电池的型号，采用合适的蓄电池容量，以便储备足够的电能。

实施时，可在电机的两端分别固定两个可以摆头的风轮(相关技术很简单，这里不再叙述)，也可向东西南北等不同方向摆放组成发电机组，将发电机组用支架固定在城市小区楼层顶部和乡村居民屋顶部或其它通风较好的凸出部位，电机用电池线与蓄电池连接。还可根据用电设备的用电量多少，采用多个发电机组与多个蓄电池(蓄电池组)连接，用发电机来发电，并将蓄电池采用串连、并连或混连等方式，即可向用量大较大的用电设备供电，这样风阳双能发电机发电机发出的电能完全可以满足大型用电设备的用电，可广泛运用于日常生活和经济活动中，经济和社会效益十分巨大。

Claims (4)

1.一种风能太阳能发电机，包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，其特征在于，电枢铁芯(8)装在外壳(9)内的电枢轴(1)上，电枢轴(1)两端水平装在外壳(9)左右两端盖上，电枢铁芯(8)上装有电枢线圈(4)，电枢轴(1)上装有与电枢线圈(4)相连的整流器(2)，整流器同伸出外壳的炭刷(3)相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈(4)装有激磁线圈(5)，电枢轴(1)伸出外壳的一端上经风轮离合器(7)装有风轮(6)，外壳外面有控制盒(11)，控制盒(11)经导线分别同太阳能电池(14)、转速传感器(13)、风轮(6)和点火开关(12)相连，转速传感器(13)的感应探头伸入外壳内。

2.根据权利要求1所述的风能太阳能发电机，其特征在于，所说的太阳能电池(14)是由蓄电的电池体(18)、太阳能电池板(15)、接线柱(17)和支架(16)构成，太阳能电池板(15)装在电池体(18)上部的支架(16)上，电池体(18)的接线柱(17)经导线同太阳能电池板相连。

3.根据权利要求1所述的风能太阳能发电机，其特征在于，所说的风轮(6)为十字形对称的螺旋叶片构成。

4.根据权利要求1所述的风能太阳能发电机，其特征在于，所说的外壳(9)左右两端盖由固定螺栓(10)同外壳固定在一起。

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