一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，包括底座、豎向設置的塔架、發(fā)電機構、輪轂和若干葉片，所述塔架設置在底座的上方，所述發(fā)電機構設置在塔架的頂端，所述葉片周向均勻分布在輪轂的外周，所述輪轂與發(fā)電機構傳動連接，該用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機通過風向測量機構實時監(jiān)測風力豎向的角度，并利用升降機構調節(jié)托板高度，從而調節(jié)機艙的角度，使葉片與風向垂直，提高了風力發(fā)電機的發(fā)電效率，不僅如此，在溫控電路中，集成電路的型號為TC620，其具有兩點溫度設置和控制的特點，從而實現了對兩路溫度的同時控制，大大降低了風力發(fā)電機的生產成本，提高了其市場競爭力。
【專利說明】
一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機。
【背景技術】
[0002]風力發(fā)電機是一種將風能轉化為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源、以大氣為介質的熱能利用發(fā)動機。風力發(fā)電利用的是自然能源，風力發(fā)電雖然不能視為備用能源，但是卻可以長期利用，風力發(fā)電的原理是，利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。
[0003]根據風力發(fā)電機的發(fā)電原理可知，風力發(fā)電機的發(fā)電效率取決于對風力的利用效率，由于空氣在流動過程中，風力方向通常不是水平方向，而現有的風力發(fā)電機機艙通常處于水平方向，風力與葉片之間并非垂直，葉片不能有充分有效地利用風能，從而導致發(fā)電機發(fā)電效率低下，同時，風力發(fā)電機的機艙在發(fā)電過程中，通常散發(fā)熱量，而機艙為一個相對封閉的空間，為了保證發(fā)電機的長期有效運行，需要對機艙內部的溫度進行實時監(jiān)控，在機艙內部通常設有溫控電路，但大都是采用多路獨立的溫控電路來進行溫度控制，但是這樣大大提高了生產成本，降低了其實用價值。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:為了克服現有技術的不足，提供一種的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，包括底座、豎向設置的塔架、發(fā)電機構、輪轂和若干葉片，所述塔架設置在底座的上方，所述發(fā)電機構設置在塔架的頂端，所述葉片周向均勻分布在輪轂的外周，所述輪轂與發(fā)電機構傳動連接；
[0006]所述發(fā)電機構包括機艙、發(fā)電平臺、風向測量機構、升降機構、支撐機構和冷卻機構，所述機艙、風向測量機構、升降機構、支撐機構和冷卻機構均設置在發(fā)電平臺的上方；
[0007]所述升降機構包括驅動電機、豎向設置的驅動軸、第一套管和托板，所述驅動電機固定在發(fā)電平臺的上方，所述驅動電機與驅動軸傳動連接，所述驅動軸設置在第一套管內，所述驅動軸的外周設有外螺紋，所述第一套管內設有內螺紋，所述驅動軸上的外螺紋與第一套管內的內螺紋相匹配，所述第一套管設置在托板的下方，所述托板設置在機艙的下方；
[0008]所述支撐機構包括設置在機艙兩側的支撐單元，所述支撐單元包括豎向設置的支柱和水平設置的橫桿，所述支柱固定在發(fā)電平臺的上方，所述橫桿的一端與支柱鉸接，所述橫桿的另一端與機艙鉸接；
[0009]所述機艙內設有溫控模塊，所述溫控模塊內設有溫控電路，所述溫控電路包括集成電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、電容、第一三極管、第二三極管、場效應管、第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管，所述集成電路的型號為TC620，所述集成電路的電源端外接12V直流電壓電源，所述集成電路的電源端通過電容接地，所述集成電路的接地端接地，所述集成電路的高溫度設置端通過第二電阻外接12V直流電壓電源，所述集成電路的低溫度設置端通過第一電阻外接12V直流電壓電源，所述集成電路的低溫度限制端通過第三電阻與第一三極管的基極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的集電極與第一發(fā)光二極管的陰極連接，所述第一發(fā)光二極管的陽極通過第四電阻外接12V直流電壓電源，所述集成電路的高溫度限制端通過第五電阻與第二三極管的基極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極與第二發(fā)光二極管的陰極連接，所述第二發(fā)光二極管的陽極通過第六電阻外接12V直流電壓電源，所述集成電路的控制端通過第七電阻與場效應管的柵極連接，所述場效應管的漏極接地。
[0010]作為優(yōu)選，為了進一步固定發(fā)電平臺使其保持平穩(wěn)，所述塔架的外周設有若干周向均勻分布的支桿，所述支桿的一端固定在塔架上，所述支桿的另一端固定在發(fā)電平臺的底部。
[0011]作為優(yōu)選，為了方便測量風力方向，所述風向測量機構包括第二套管，所述第二套管的豎向截面的形狀為U形且U形的開口朝上，所述第二套管固定在發(fā)電平臺上，所述第二套管內設有豎向設置的彈簧、壓力傳感器和懸浮塊，所述彈簧的底端固定在第二套管內的底部，所述壓力傳感器固定在彈簧的頂端，所述懸浮塊設置在壓力傳感器的上方。
[0012]作為優(yōu)選，為了有效地控制機艙內的溫度，所述冷卻機構包括水栗、蓄水箱、導水管和冷卻管，所述水栗固定在機艙遠離葉片的一側，所述蓄水箱設置在發(fā)電平臺的上方，所述蓄水箱內設有水溶液，所述冷卻管位于機艙的內部，所述冷卻管與蓄水箱連通，所述蓄水箱通過導水管與水栗連通，所述水栗與冷卻管連通。
[0013]作為優(yōu)選，為了增大冷卻管的長度，加強冷卻效果，所述冷卻管的形狀為S形。
[0014]作為優(yōu)選，所述場效應管為η溝道場效應管。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，該用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機通過風向測量機構實時監(jiān)測風力豎向的角度，并利用升降機構調節(jié)托板高度，從而調節(jié)機艙的角度，使葉片與風向垂直，提高了風力發(fā)電機的發(fā)電效率，不僅如此，在溫控電路中，集成電路的型號為TC620，其具有兩點溫度設置和控制的特點，從而實現了對兩路溫度的同時控制，大大降低了風力發(fā)電機的生產成本，提高了其市場競爭力。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的結構示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的發(fā)電機構的結構示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的發(fā)電機構的結構示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的升降機構的結構示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的風向測量機構的結構示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的冷卻管的結構示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機的溫控電路的電路原理圖；
[0024]圖中:1.底座，2.冷卻管，3.塔架，4.支桿，5.輪轂，6.葉片，7.發(fā)電機構，8.機艙，9.水栗，10.發(fā)電平臺，11.風向測量機構，12.升降機構，13.蓄水箱，14.導水管，15.支柱，16.橫桿，17.驅動電機，18.驅動軸，19.第一套管，20.托板，21.第二套管，22.彈簧，23.懸浮塊，24.壓力傳感器，Ul.集成電路，Rl.第一電阻，R2.第二電阻，R3.第三電阻，R4.第四電阻，R5.第五電阻，R6.第六電阻，R7.第七電阻，Cl.電容，N1.第一三極管，N2.第二三極管，Ql.場效應管，LEDl.第一發(fā)光二極管，LED2.第二發(fā)光二極管。
【具體實施方式】
[0025]現在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0026]如圖1-圖7所不，一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，包括底座1、豎向設置的塔架3、發(fā)電機構7、輪轂5和若干葉片6，所述塔架3設置在底座I的上方，所述發(fā)電機構7設置在塔架3的頂端，所述葉片6周向均勻分布在輪轂5的外周，所述輪轂5與發(fā)電機構7傳動連接；
[0027]所述發(fā)電機構7包括機艙8、發(fā)電平臺10、風向測量機構11、升降機構12、支撐機構和冷卻機構，所述機艙8、風向測量機構11、升降機構12、支撐機構和冷卻機構均設置在發(fā)電平臺10的上方；
[0028]所述升降機構12包括驅動電機17、豎向設置的驅動軸18、第一套管19和托板20，所述驅動電機17固定在發(fā)電平臺10的上方，所述驅動電機17與驅動軸18傳動連接，所述驅動軸18設置在第一套管19內，所述驅動軸18的外周設有外螺紋，所述第一套管19內設有內螺紋，所述驅動軸18上的外螺紋與第一套管19內的內螺紋相匹配，所述第一套管19設置在托板20的下方，所述托板20設置在機艙8的下方；
[0029]所述支撐機構包括設置在機艙8兩側的支撐單元，所述支撐單元包括豎向設置的支柱15和水平設置的橫桿16，所述支柱15固定在發(fā)電平臺10的上方，所述橫桿16的一端與支柱15鉸接，所述橫桿16的另一端與機艙8鉸接；
[0030]所述機艙8內設有溫控模塊，所述溫控模塊內設有溫控電路，所述溫控電路包括集成電路U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、電容Cl、第一三極管N1、第二三極管N2、場效應管Ql、第一發(fā)光二極管LEDl和第二發(fā)光二極管LED2，所述集成電路Ul的型號為TC620，所述集成電路Ul的電源端外接12V直流電壓電源，所述集成電路UI的電源端通過電容Cl接地，所述集成電路UI的接地端接地，所述集成電路UI的高溫度設置端通過第二電阻R2外接12V直流電壓電源，所述集成電路UI的低溫度設置端通過第一電阻Rl外接12V直流電壓電源，所述集成電路Ul的低溫度限制端通過第三電阻R3與第一三極管NI的基極連接，所述第一三極管NI的發(fā)射極接地，所述第一三極管NI的集電極與第一發(fā)光二極管LEDl的陰極連接，所述第一發(fā)光二極管LEDl的陽極通過第四電阻R4外接12V直流電壓電源，所述集成電路Ul的高溫度限制端通過第五電阻R5與第二三極管N2的基極連接，所述第二三極管N2的發(fā)射極接地，所述第二三極管N2的集電極與第二發(fā)光二極管LED2的陰極連接，所述第二發(fā)光二極管LED2的陽極通過第六電阻R6外接12V直流電壓電源，所述集成電路Ul的控制端通過第七電阻R7與場效應管Ql的柵極連接，所述場效應管Ql的漏極接地。
[0031]作為優(yōu)選，為了進一步固定發(fā)電平臺10使其保持平穩(wěn)，所述塔架3的外周設有若干周向均勻分布的支桿4，所述支桿4的一端固定在塔架3上，所述支桿4的另一端固定在發(fā)電平臺10的底部。
[0032]作為優(yōu)選，為了方便測量風力方向，所述風向測量機構11包括第二套管21，所述第二套管21的豎向截面的形狀為U形且U形的開口朝上，所述第二套管21固定在發(fā)電平臺10上，所述第二套管21內設有豎向設置的彈簧22、壓力傳感器24和懸浮塊23，所述彈簧22的底端固定在第二套管21內的底部，所述壓力傳感器24固定在彈簧22的頂端，所述懸浮塊23設置在壓力傳感器24的上方。
[0033]作為優(yōu)選，為了有效地控制機艙8內的溫度，所述冷卻機構包括水栗9、蓄水箱13、導水管14和冷卻管2，所述水栗9固定在機艙8遠離葉片6的一側，所述蓄水箱13設置在發(fā)電平臺10的上方，所述蓄水箱13內設有水溶液，所述冷卻管2位于機艙8的內部，所述冷卻管2與蓄水箱14連通，所述蓄水箱13通過導水管14與水栗9連通，所述水栗14與冷卻管2連通。
[0034]作為優(yōu)選，為了增大冷卻管2的長度，加強冷卻效果，所述冷卻管2的形狀為S形。
[0035]作為優(yōu)選，所述場效應管Ql為η溝道場效應管。
[0036]該風力發(fā)電機在運行過程中，為了提高發(fā)電效率，由風向測量機構11實時監(jiān)控風力方向，并通過升降機構12調節(jié)機艙8靠近葉片6—側的高度，從而提高發(fā)電效率。在風向測量機構11中，風力以一定方向吹動懸浮塊23，使懸浮塊23產生向下的作用力，通過壓力傳感器24檢測風力對懸浮塊23向下的作用力，當壓力傳感器24數據越小時，表明風力方向越接近水平方向。通過壓力傳感器24的數據，發(fā)電機構7自動控制升降機構12的運行，利用驅動電機17的轉動，帶動驅動軸18沿自身軸線旋轉，由于驅動軸18上的外螺紋與第一套管19內的內螺紋相匹配，從而使第一套管19的高度位置發(fā)生變化，帶動托板20高度位置發(fā)生變化，使機艙8的角度發(fā)生傾斜，從而達到葉片6與風力垂直的效果，使發(fā)電效率提高。該用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機通過風向測量機構11實時監(jiān)測風力豎向的角度，并利用升降機構12調節(jié)托板20高度，從而調節(jié)機艙8的角度，使葉片6與風向垂直，提高了風力發(fā)電機的發(fā)電效率。
[0037]隨著風力發(fā)電機的運行，機艙8內溫度逐漸升高，為了有效地監(jiān)控機艙8內的溫度，起到安全保護作用，在機艙8內的溫控電路中，集成電路Ul的型號為TC620，其具有兩點溫度設置和控制的特點。它可以設置兩個溫度控制點，即高溫點和低溫點，同時具有與之對應的高溫輸出端、低溫輸出端及單獨的一個控制輸出端。其中，第一電阻Rl和第二電阻R2用來設置溫度控制點，保證溫度控制的可靠性，由于該電路具有兩路同時輸出控制功能，相比于單路的溫控輸出，在保證溫控可靠性的同時，該電路具有更低的成本。
[0038]為了進一步加強溫控效果，在冷卻機構中，水栗9通過導水管14抽取蓄水箱13中的水溶液，并將水溶液輸送到機艙8中的冷卻管2內，冷卻管2內的水溶液在流動時帶走機艙8內的熱量，實現了降溫效果，同時冷卻管2中的水溶液最終流到蓄水箱13內，方便水栗9再次引入進行冷卻操作，從而實現循環(huán)利用，提高溫控效果。
[0039]與現有技術相比，該用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機通過風向測量機構11實時監(jiān)測風力豎向的角度，并利用升降機構12調節(jié)托板20高度，從而調節(jié)機艙8的角度，使葉片6與風向垂直，提高了風力發(fā)電機的發(fā)電效率，不僅如此，在溫控電路中，集成電路Ul的型號為TC620，其具有兩點溫度設置和控制的特點，從而實現了對兩路溫度的同時控制，大大降低了風力發(fā)電機的生產成本，提高了其市場競爭力。
[0040]以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，包括底座(I)、豎向設置的塔架(3)、發(fā)電機構(7)、輪轂(5)和若干葉片(6)，所述塔架(3)設置在底座(I)的上方，所述發(fā)電機構(7)設置在塔架(3)的頂端，所述葉片(6)周向均勻分布在輪轂(5)的外周，所述輪轂(5)與發(fā)電機構(7)傳動連接； 所述發(fā)電機構(7)包括機艙(8)、發(fā)電平臺(10)、風向測量機構(11)、升降機構(12)、支撐機構和冷卻機構，所述機艙(8)、風向測量機構(11)、升降機構(12)、支撐機構和冷卻機構均設置在發(fā)電平臺(10)的上方； 所述升降機構(12)包括驅動電機(17)、豎向設置的驅動軸(18)、第一套管(19)和托板(20)，所述驅動電機(17)固定在發(fā)電平臺(10)的上方，所述驅動電機(17)與驅動軸(18)傳動連接，所述驅動軸(18)設置在第一套管(19)內，所述驅動軸(18)的外周設有外螺紋，所述第一套管(19)內設有內螺紋，所述驅動軸(18)上的外螺紋與第一套管(19)內的內螺紋相匹配，所述第一套管(19)設置在托板(20)的下方，所述托板(20)設置在機艙(8)的下方； 所述支撐機構包括設置在機艙(8)兩側的支撐單元，所述支撐單元包括豎向設置的支柱(15)和水平設置的橫桿(16)，所述支柱(15)固定在發(fā)電平臺(10)的上方，所述橫桿(16)的一端與支柱(15)鉸接，所述橫桿(16)的另一端與機艙(8)鉸接； 所述機艙(8)內設有溫控模塊，所述溫控模塊內設有溫控電路，所述溫控電路包括集成電路(Ul)、第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、電容(Cl)、第一三極管(NI)、第二三極管(N2)、場效應管(Ql)、第一發(fā)光二極管(LEDl)和第二發(fā)光二極管(LED2)，所述集成電路(Ul)的型號為TC620，所述集成電路(Ul)的電源端外接12V直流電壓電源，所述集成電路(Ul)的電源端通過電容(Cl)接地，所述集成電路(Ul)的接地端接地，所述集成電路(Ul)的高溫度設置端通過第二電阻(R2)外接12V直流電壓電源，所述集成電路(Ul)的低溫度設置端通過第一電阻(Rl)外接12V直流電壓電源，所述集成電路(Ul)的低溫度限制端通過第三電阻(R3)與第一三極管(NI)的基極連接，所述第一三極管(NI)的發(fā)射極接地，所述第一三極管(NI)的集電極與第一發(fā)光二極管(LEDl)的陰極連接，所述第一發(fā)光二極管(LEDl)的陽極通過第四電阻(R4)外接12V直流電壓電源，所述集成電路(Ul)的高溫度限制端通過第五電阻(R5)與第二三極管(N2)的基極連接，所述第二三極管(N2)的發(fā)射極接地，所述第二三極管(N2)的集電極與第二發(fā)光二極管(LED2)的陰極連接，所述第二發(fā)光二極管(LED2)的陽極通過第六電阻(R6)外接12V直流電壓電源，所述集成電路(Ul)的控制端通過第七電阻(R7)與場效應管(Ql)的柵極連接，所述場效應管(Ql)的漏極接地。2.如權利要求1所述的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，所述塔架(3)的外周設有若干周向均勻分布的支桿(4)，所述支桿(4)的一端固定在塔架(3)上，所述支桿(4)的另一端固定在發(fā)電平臺(10)的底部。3.如權利要求1所述的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，所述風向測量機構(11)包括第二套管(21)，所述第二套管(21)的豎向截面的形狀為U形且U形的開口朝上，所述第二套管(21)固定在發(fā)電平臺(10)上，所述第二套管(21)內設有豎向設置的彈簧(22)、壓力傳感器(24)和懸浮塊(23)，所述彈簧(22)的底端固定在第二套管(21)內的底部，所述壓力傳感器(24)固定在彈簧(22)的頂端，所述懸浮塊(23)設置在壓力傳感器(24)的上方。4.如權利要求1所述的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，所述冷卻機構包括水栗(9)、蓄水箱(13)、導水管(14)和冷卻管(2)，所述水栗(9)固定在機艙(8)遠離葉片(6)的一側，所述蓄水箱(13)設置在發(fā)電平臺(10)的上方，所述蓄水箱(13)內設有水溶液，所述冷卻管(2)位于機艙(8)的內部，所述冷卻管(2)與蓄水箱(14)連通，所述蓄水箱(13)通過導水管(14)與水栗(9)連通，所述水栗(14)與冷卻管(2)連通。5.如權利要求4所述的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，所述冷卻管(2)的形狀為S形。6.如權利要求1所述的用于輸電系統(tǒng)的高效風力發(fā)電機，其特征在于，所述場效應管(Ql)為η溝道場效應管。
【文檔編號】F03D7/02GK105909468SQ201610446318
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】陳立
【申請人】陳立