CN2534386Y - 调控串联式弹性储能风力发电机 - Google Patents

调控串联式弹性储能风力发电机 Download PDF

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Abstract

调控串联式弹性储能风力发电机属于机械制造类。主要应用技术是把风力通过风扇与高倍数减速器聚积传入并组的发条箱储能，并组的发条箱储存的能量再通过加速器输出带动发电机，由调控器调控发电。此机适用于季风气候地区农牧点及村屯独户的用电。

Description

调控串联式弹性储能风力发电机
本实用新型属于工业机械，具体涉及齿轮传动和弹性储能及发电技术。
已往的风力发电机都是直接把风能转化为电能，即在风扇转动后带动发电机，把电能储存于电瓶内，或大型风力发电场把电能直接输入电网，前者储能时能量损失大，且电瓶容量小，输出功率小并且电瓶使用寿命短，养护费用高，后者不适用独门小户自己发电，且不能积累储存能量，受客观风力控制性强，已有的弹性储能风力发电机为并联式发条箱。随着储能的增加，对储能***的传递齿轮产生巨大的扭力，使单机储能容量受限制，并且储能时和发电时的传递齿轮运转不稳定，并且技术难度大。
本实用新型的目的是提供一种调控串联式弹性储能风力发电机，由于采用串联式弹性储能，在单机储能容量成倍增高时，不会增加输入和输出***齿轮的扭力。从而使传递***运转稳定，延长了机器的使用寿命，降低了成本。
本实用新型的目的是这样实现的：有一个风扇与一个竖直向下的绕轴固定一体，风扇绕轴的下部为涡杆，此绕轴在机架上可转动，绕轴的涡杆与一个高倍数减速器上涡轮相接，高倍数减速器的末端从动齿轮与输入发条箱中心轴上与此轴固定一体的一个齿轮相接，输入发条箱中心轴与输入发条箱外筒之间用绕围式发条连接。输入发条箱的中心轴与机架间装有单向转动控制器，输入发条箱的外筒上装有与外筒固定一体的齿轮，此齿轮与第二个发条箱中心轴上与中心轴固定一体的齿轮相接，第二个发条箱的外筒齿轮再与第三个发条箱中心轴上与中心轴固定一体的齿轮相接，这样串联式接到末端输出发条箱，所有发条箱中心轴都组装在机架上，并可转动，输出发条箱的外筒上有一个与外筒固定一体齿轮同加速器上齿轮相接，加速器末端齿轮上装有刹车开关，加速器的末端齿轮与一个变速箱相接，变速箱与发电机转动齿轮相接，它们都组装在机架上。在发电机的转动齿轮的中心轴上装有转速调控器的内盘，内盘装有两种惯性锤，一种是有栓惯性锤；一种是无栓惯性锤，转速调控器的外环固定摩擦器，在内盘外固定机架上。此机风扇所绕的转轴竖直向下，风扇的扇叶竖长弧形，扇叶长短由并组的发条箱组储能大小而定。高倍数减速器的倍数应达到三至四级风时即为发条箱组储能。高倍数减速器为了减小体积可设计成涡轮涡杆减速器，为了减小噪音，可把减速器的一部设计为链条传动。发条箱的中心轴与机架间装的单向转动控制器是确保无风时不出现逆转。串联式发条箱的数量，由所设计的发电机功率大小而定。一般应当在发条箱都储满弹性势能时，应在无风天发电20小时至30小时为适。加速器的倍数应是高倍数减速器的1/3--1/4倍。这样设计的目的是为发电机输出较大稳定功率电能提供可靠保证。加速器末端齿轮上装的刹车开关，一方面是用来关停发电机用的；另一方面是为变速箱变速用的。变速箱主要是调节发条箱组储存弹性势能多少和用电量大小变化时合理利用能量而设计的。转速调控器是利用离心力原理，当发电机转动齿轮转速超过发电机转速要求时，转速调控器内盘上的无栓惯性锤自动拉长弹簧与外环固定摩擦器产生摩擦，控制发电机转动齿轮的转速。有栓惯性锤，它是当用电量多少变化时，由打开惯性锤栓多少来控制。此机器运转过程是有三至四级风时开始启动，通过风扇和高倍数减速器把风能聚集传到输入发条箱中心轴上，并为发条箱组各箱发条顺次上劲，当末端输出发条箱内发条上劲后，打开刹车开关，发条箱外筒齿轮带动加速器传递到变速箱，变速箱传到发电机，从而达到发电。此机特点是有三级以上风即可储能，需发电打开刹车开关。此机发电与储能可同时进行。
由于采用上述方案，此机保证了储能容量大，且输出电能功率的大小，可根据用电量的需要由调控器调控。
实用新型具体结构由其附图给出，图1是整机示意图，图2是转速调控器22示意图
该机器由图1中的风扇1与一个竖直向下的绕轴3固定一体，风扇绕轴3的下部为涡杆2，绕轴3在机架上可转动，绕轴3的下部涡杆2与减速器上涡轮4相接，高倍数减速器末端从动轮5与输入发条箱9的中心轴7上的齿轮6相接，齿轮6与中心轴7固定一体，中心轴7与机架间装有单向转动控制器8，中心轴7与输入发条箱9的外简通过绕围式发条连接，输入发条箱9的外筒与外筒一体的齿轮10与发条箱24的中心轴11上一体的齿轮12相接，发条箱24的外筒上与外筒一体齿轮23与发条箱30的中心轴25固定一体的齿轮26相接，发条箱30的外筒上与外筒一体的齿轮29与输出发条箱13的中心轴27上固定一体的齿轮28相接，发条箱的中心轴7，中心轴11，中心轴25，中心轴27都组装在机架上可转动。输出发条箱13的外筒上与外筒固定一体的齿轮14与加速器上齿轮15相接。在加速器末端从动齿轮16外机架上装有刹车开关17，齿轮16与变速箱18相接，变速箱18与发电机19的转动齿轮21相接，发电机19转动齿轮21的中心轴20上装有转速调控器22的内盘，转速调控器22的外环固定摩擦器31在内盘外，固定在机架上。图2是转速调控器22的示意图，转速调控器22的内盘装有两种惯性锤，一种是有栓惯性锤33，另一种是无栓惯性锤34，各惯性锤由弹簧35拉动，当内盘与发电机19的中心轴20转速高时，无栓惯性锤34自动拉长弹簧35与外环固定摩擦器31摩擦控制转速，当需转速降低时，打开有栓惯性锤33的锤栓32增加摩擦，外环固定摩擦器31通过固定板36固定在机架上。

Claims (1)

1、一种调控串联式弹性储能风力发电机，其特征在于有一个风扇(1)与一个竖直向下的绕轴(3)固定一体，风扇绕轴(3)的下部为涡杆(2)，此涡杆(2)与高倍数减速器上的涡轮(4)相接，高倍数减速器的末端齿轮(5)与输入发条箱(9)的中心轴(7)上齿轮(6)相接，中心轴(7)上装有单向转动控制器(8)，输入发条箱(9)的外筒齿轮(10)与发条箱(24)的中心轴(11)上齿轮(12)相接，发条箱(24)的外筒齿轮(23)与发条箱(30)的中心轴(25)上的齿轮(26)相接，发条箱(30)的外筒齿轮(29)与输出发条箱(13)的中心轴(27)上的齿轮(28)相接，输出发条箱(13)的外筒齿轮(14)与一个高倍数加速器上齿轮(15)相接，加速器的末端齿轮(16)上装有刹车开关(17)，加速器末端齿轮(16)与一个变速箱(18)相接，变速箱(18)与发电机(19)的转动齿轮(21)相接，发电机(19)转动齿轮(21)的中心轴(20)上装有转速调控器(22)的内盘，内盘装有两种惯性锤，一种是有栓惯性锤(33)，另一种是无栓惯性锤(34)，转速调控器(22)的外环固定摩擦器(31)，通过固定板(36)固定在机架上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2484891A (en) * 2010-08-24 2012-05-02 Demetrios Demetriou Intermediate mechanical energy store
CN103256185A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 刘卯林 一种可以储存风能输出电压平稳直接上网的风力发电机
CN103498762A (zh) * 2013-10-17 2014-01-08 浙江工商大学 机械储能风力发电***
CN104314767A (zh) * 2014-08-22 2015-01-28 深圳朴方环保发展有限公司 一种带储能的合力风力发电装置

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