CN213574454U - 一种风能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电装置领域，具体涉及一种风能发电装置，包括底座，底座四角处对称设置有四组支腿，至少一支腿顶端设置有风向传感器，底座顶端中部设有嵌入圆槽，嵌入圆槽右侧中部设有配合槽，嵌入圆槽底端中部通过第一轴承转动连接有转动柱，转动柱顶端固定连接有从动齿轮，从动齿轮右侧齿轮啮合有驱动齿轮，驱动齿轮活动设置在配合槽内，驱动齿轮底端固定连接有驱动转轴，驱动转轴底端固定连接有伺服电机输出端，伺服电机嵌入固定安装在底座内部，从动齿轮顶端固定连接有支座，支座底端通过若干组均匀分布的滚珠转动连接在底座顶端；支座顶端设置有风能发电组件。本实用新型能够提高能量转化率。

Description

一种风能发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电装置领域，具体涉及一种风能发电装置。

背景技术

随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，而经济的发展以及社会的进步离不开能源，寻找可以利用的能源成为现在科学研究的方向，新能源以其环保和可再生为特质越来越受到各国的瞩目，新能源包括一切可以技术基础上加以开发利用的可再生资源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能以及潮汐能等一切可再生资源，目前太阳能光伏发电技术日益成熟成为应用最多的新能源，同时，利用新能源发电是新能源应用最多的一种方式，即利用发电动力装置将太阳能、风能、热能等转换成电能储存利用，在现代社会利用新能源发电以及逐渐被重视。

现有的风能发电装置，由于无法根据风向自动调整其迎风位置，故能量转化率低，局限性大，无法满足人们使用的需求，因此在使用的过程中，带来了一定的影响。

针对上述问题，本实用新型设计了一种风能发电装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种风能发电装置，以提高能量转化率。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种风能发电装置，包括底座，所述底座四角处对称设置有四组支腿，至少一所述支腿顶端设置有风向传感器，所述底座顶端中部设有嵌入圆槽，所述嵌入圆槽右侧中部设有配合槽，所述嵌入圆槽底端中部通过第一轴承转动连接有转动柱，所述转动柱顶端固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮右侧齿轮啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮活动设置在配合槽内，所述驱动齿轮底端固定连接有驱动转轴，所述驱动转轴底端固定连接有伺服电机输出端，所述伺服电机嵌入固定安装在底座内部，所述从动齿轮顶端固定连接有支座，所述支座底端通过若干组均匀分布的滚珠转动连接在底座顶端；

所述支座顶端前部中间位置处设置有蓄电池，所述蓄电池通过第一导线连接有逆变控制器，所述逆变控制器固定在支座顶端右侧，所述支座顶端设置有风能发电组件；

所述底座内部还嵌入设置有PLC控制器，所述PLC控制器、风向传感器、和伺服电机分别电性连接蓄电池，所述风向传感器输出端电性连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端电性连接伺服电机输入端。

优选的，所述嵌入圆槽底端中部设有圆形安装槽，所述第一轴承外圈固定连接在圆形安装槽内壁上，所述第一轴承内圈固定连接在转动柱下端外壁上。

优选的，所述底座顶端设有环形下球槽，所述支座底端设有环形上球槽，所述滚珠设置有若干组且分别均匀设置在环形下球槽和环形上球槽之间。

优选的，所述风能发电组件包含固定座、固定杆、定子、导流筒、第二轴承、扇轴、转子、扇叶、N极磁铁、S极磁铁和第二导线，所述固定座固定连接在支座顶端，所述固定杆底端固定连接在固定座上，所述定子固定安装在固定杆顶端，所述导流筒固定连接在定子右端，所述定子内部设有安装腔，所述扇轴通过第二轴承转动连接在安装腔左端，所述转子设置有三组且分别均匀固定连接在扇轴侧壁上，所述扇轴左端固定连接有扇叶，所述定子上下两端分别嵌入设置有N极磁铁和S极磁铁，所述第二导线一端连接在定子底端，所述第二导线另一端连接在逆变控制器右侧输入端上。

优选的，所述导流筒为左端口小右端口大的漏斗状外形。

优选的，所述转子上绕设到线圈，且该线圈输出端电性连接第二导线顶部输入端。

本实用新型的有益效果为：

通过设置的风能发电组件能够很好的利用风能带动扇叶转动进而通过扇轴带动转子转动并通过切割磁感线的方式进行发电，并通过逆变控制器对电能进行逆变处理，能够很好的通过蓄电池将电能储存起来，设置的风向传感器能够准确地感知风向，并将风向信号传输给内置的PLC控制器，PLC控制器再控制伺服电机工作，带动支座旋转，从而保证风能发电组件能够根据风向自动调节其位置，提高风能的发电效果，提高能量转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的纵剖视图；

图3是本实用新型在从动齿轮处的横剖视图；

图4是本实用新型在滚珠处的横剖视图；

图5是本实用新型在转子处的纵剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，一种风能发电装置，包括底座1、第一轴承4、滚珠11、第一铰接轴13、第二铰接轴17、第三铰接轴21、第一导线24和第二导线26；底座1四角处对称设置有四组支腿2，至少一支腿2顶端设置有风向传感器3，底座1顶端中部设有嵌入圆槽102，嵌入圆槽102右侧中部设有配合槽103，配合槽103呈弧形，嵌入圆槽102与配合槽103连通，嵌入圆槽102底端中部通过第一轴承4转动连接有转动柱5，转动柱5顶端固定连接有从动齿轮6，从动齿轮6右侧齿轮啮合有驱动齿轮7，驱动齿轮7活动设置在配合槽103内，驱动齿轮7底端固定连接有驱动转轴8，驱动转轴8底端固定连接于伺服电机9输出端，伺服电机9嵌入固定安装在底座1内部，从动齿轮6顶端固定连接有支座10，支座10底端通过若干组均匀分布的滚珠11转动连接在底座1顶端。风向传感器3例如可采用FX01型。

支座10顶端前部中间位置处设置有蓄电池23，蓄电池23通过第一导线24连接于逆变控制器25，太阳能电池板15通过第二导线26电性连接逆变控制器25左侧输入端，逆变控制器25固定在支座10顶端右侧，支座10顶端设置有风能发电组件。

底座1前后左右对称设有四组固定孔101，通过这四组固定孔101并配合螺钉使用能够很好的将装置固定在户外。

底座1内部还嵌入设置有PLC控制器，PLC控制器型号可为S7-200，PLC控制器、风向传感器3和伺服电机9分别电性连接蓄电池23，风向传感器3输出端电性连接PLC控制器输入端，PLC控制器输出端电性连接伺服电机9输入端，通过设置的PLC控制器能够很好的控制整个装置的运行。

嵌入圆槽102底端中部设有圆形安装槽，第一轴承4外圈固定连接在圆形安装槽内壁上，第一轴承4内圈固定连接在转动柱5下端外壁上，底座1顶端设有环形下球槽，支座10底端设有环形上球槽，滚珠11设置有若干组且分别均匀设置在环形下球槽和环形上球槽之间，通过设置的滚珠11方便支座10转动。

风能发电组件包含固定座27、固定杆28、定子29、导流筒30、第二轴承31、扇轴32、转子33、扇叶34、N极磁铁35、S极磁铁36和第二导线37；固定座27固定连接在支座10顶端，固定杆28底端固定连接在固定座27上，定子29固定安装在固定杆28顶端，导流筒30固定连接在定子29右端，定子29内部设有安装腔2901，扇轴32通过第二轴承31转动连接在安装腔2901左端，转子33设置有三组且分别均匀固定连接在扇轴32侧壁上，扇轴32左端固定连接有扇叶34，定子29上下两端分别嵌入设置有N极磁铁35和S极磁铁36，第二导线37一端连接在定子29底端，第二导线37另一端连接在逆变控制器25右侧输入端上，通过设置的风能发电组件能够很好的利用风能带动扇叶34转动进而通过扇轴32带动转子33转动并通过切割磁感线的方式进行发电，并通过逆变控制器25对电能进行逆变处理，能够很好的通过蓄电池23将电能储存起来。

导流筒30为左端口小右端口大的漏斗状外形，设置的导流筒30能够提高进入其内的风速，以提高风能利用率。转子33上绕设到线圈，且该线圈输出端电性连接第二导线37顶部输入端。

在需要使用该装置的时候，先将装置移动至户外高处进行安装，安装的时候，将装置通过四组固定孔101并配合螺钉使用能够很好的将装置固定在户外，安装完成后即可进行使用，在户外有风的情况下，风吹动扇叶34转动进而带动扇轴32和转子33转动，转子33通过切割磁感线的方式进行发电，电流通过第二导线37进入逆变控制器25进行逆变处理并将处理后的电流通过蓄电池23储存起来，整个装置中的伺服电机9以及内置的PLC控制器均通过蓄电池23进行供电；风力作用于支腿2顶端设置有的风向传感器3上，风向传感器3将风向信号传输给内置的PLC控制器，PLC控制器再将控制指令传输给伺服电机9，伺服电机9驱动驱动齿轮7转动进而带动从动齿轮6转动，从动齿轮6带动上侧的支座10转动至能够接受最合适风向的位置，保证扇叶34能够正对气流方向，提高风能的利用率，整个装置发电效率高，同时无论在白天和夜晚皆可以使用。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种风能发电装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)四角处对称设置有四组支腿(2)，至少一所述支腿(2)顶端设置有风向传感器(3)，所述底座(1)顶端中部设有嵌入圆槽(102)，所述嵌入圆槽(102)右侧中部设有配合槽(103)，所述嵌入圆槽(102)底端中部通过第一轴承(4)转动连接有转动柱(5)，所述转动柱(5)顶端固定连接有从动齿轮(6)，所述从动齿轮(6)右侧齿轮啮合有驱动齿轮(7)，所述驱动齿轮(7)活动设置在配合槽(103)内，所述驱动齿轮(7)底端固定连接有驱动转轴(8)，所述驱动转轴(8)底端固定连接有伺服电机(9)输出端，所述伺服电机(9)嵌入固定安装在底座(1)内部，所述从动齿轮(6)顶端固定连接有支座(10)，所述支座(10)底端通过若干组均匀分布的滚珠(11)转动连接在底座(1)顶端；

所述支座(10)顶端前部中间位置处设置有蓄电池(23)，所述蓄电池(23)通过第一导线(24)连接有逆变控制器(25)，所述逆变控制器(25)固定在支座(10)顶端右侧，所述支座(10)顶端设置有风能发电组件；

所述底座(1)内部还嵌入设置有PLC控制器，所述PLC控制器、风向传感器(3)和伺服电机(9)分别电性连接蓄电池(23)，所述风向传感器(3)输出端电性连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端电性连接伺服电机(9)输入端。

2.根据权利要求1所述的一种风能发电装置，其特征在于：所述嵌入圆槽(102)底端中部设有圆形安装槽，所述第一轴承(4)外圈固定连接在圆形安装槽内壁上，所述第一轴承(4)内圈固定连接在转动柱(5)下端外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种风能发电装置，其特征在于：所述底座(1)顶端设有环形下球槽，所述支座(10)底端设有环形上球槽，所述滚珠(11)设置有若干组且分别均匀设置在环形下球槽和环形上球槽之间。

4.根据权利要求1所述的一种风能发电装置，其特征在于：所述风能发电组件包含固定座(27)、固定杆(28)、定子(29)、导流筒(30)、第二轴承(31)、扇轴(32)、转子(33)、扇叶(34)、N极磁铁(35)、S极磁铁(36)和第二导线(37)，所述固定座(27)固定连接在支座(10)顶端，所述固定杆(28)底端固定连接在固定座(27)上，所述定子(29)固定安装在固定杆(28)顶端，所述导流筒(30)固定连接在定子(29)右端，所述定子(29)内部设有安装腔(2901)，所述扇轴(32)通过第二轴承(31)转动连接在安装腔(2901)左端，所述转子(33)设置有三组且分别均匀固定连接在扇轴(32)侧壁上，所述扇轴(32)左端固定连接有扇叶(34)，所述定子(29)上下两端分别嵌入设置有N极磁铁(35)和S极磁铁(36)，所述第二导线(37)一端连接在定子(29)底端，所述第二导线(37)另一端连接在逆变控制器(25)右侧输入端上。

5.根据权利要求4所述的一种风能发电装置，其特征在于：所述导流筒(30)为左端口小右端口大的漏斗状外形。

6.根据权利要求5所述的一种风能发电装置，其特征在于：所述转子(33)上绕设到线圈，且该线圈输出端电性连接第二导线(37)顶部输入端。

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