[发明专利]小型风力发电机的调速装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机的控制，尤其是一种能够实现桨距变化的小型风力发电机的调速装置。

背景技术

小型风力发电机是利用风能驱动风轮带动发电机发电的一种设备，有效地解决了无电地区的供电问题。这种小型风力发电机主要由桨叶、桨叶座、固定座、发电机组成，桨叶经桨叶座固定在固定座上，固定座固定装配在发电机的驱动轴上，并在前侧端部安装有护罩，发电机尾部固定联接有尾舵杆，尾舵杆端部固定联接有风舵板。目前，小型风力发电机在使用过程中，因自然界中的风速、风向变化无常，普遍存在着“无风盼有风，有风怕大风”的现象。为了保障小型风力发电机运行的可靠性，避免发电机因超负荷运转而造成损坏，防止发电机输出电压突然升高而烧损其他附属元器件，在小型风力发电机上均带有调速机构。例如，小型风力发电机的调速有的采用尾舵偏航对风技术，其工作原理是在尾舵杆上拴绳，用人工拖动，使风力发电机侧风调速。这种调速方式的缺点是人工调速麻烦，对于不定风向的阵风调速作用有限，达不到无人值守的要求。另外，在调速过程时，人工手动操作，对突如其来的强阵风，会造成来不及手工拖动侧风调速，使风力发电机飞车失速，从而导致风力发电机整个系统损坏或烧毁。又如，在2001年9月19日公告的CN2448941Y的中国实用新型专利说明书中公开的“风罩式小型风力发电机的自适应调速装置”，其由套体、轴承、滑道、电机、弹簧及壳体组成，轴承设于壳体两边的滑道内并和壳体连接，弹簧的一端和套体连接，另一端和电机连接固定，电机设于壳体内。该自适应调速装置的工作原理是：依据风罩内不同截面风力强度迅速递减的规律，当风速超过额定值时，该装置拉动电机及风轮位移，使风轮处于一适当位置，限制了转速的增加，消除强风飞车的危险，但是这种顺风向风力发电机的结构形式，塔影效应要降低风力发电机性能，同时，增加的风罩也大大影响风力发电机在大风中运行的安全性。再如，在2000年10月18日公告的CN2401705Y的中国实用新型专利说明书中公开的“一种风力发电机的变桨距调速装置”，该公开的变桨距调速装置包括有随桨叶连调速轴转动并输出功率的转盘上，盘上装有偏转限位块、带座的锥台形弹簧及安装调整轴的前、后轴承座，在两轴承座之间的调速轴上，装有一端连调力件并固定在弹簧顶面平盘、另一端抵靠在限位块上的杠杆。当风力超过机组运转额定值时，桨叶带调速轴连带杠杆偏转使调力件拉着平盘使弹簧变形，自动变桨距，以保持机组运转正常，供障了供电质量。但是，上述结构的风力发电机的变桨距调速装置存在所用零部件多，其桨叶在极限位置下的迎风面积过大，也会影响风力发电机安全风速的提高，导致风力发电机抗大风能力的降低。

发明内容

为解决现有风力发电机在超过额定风速的情况下，调速装置无法安全保障机组正常运行的问题，本发明提供一种小型风力发电机的调速装置，该小型风力发电机的调速装置不仅可保障机组运行安全、可靠、高效，而且做到在大风中(25m/s-20m/s)，风轮转速不超GB10760.1-89小型风力发电机技术条件中规定的发电机正常工作转速最大值。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电机的调速装置，包括桨叶、桨叶座、固定座和发电机的驱动轴，桨叶固定安装在桨叶座上，固定座固定装配在发电机的驱动轴上，并在固定座的装配端部安装有护罩，其特点是：所述的固定座是由一个装配基体和一个与该装配基体一体设置的滑座基体组成，在固定座的滑座基体上开有导向键槽，该固定座的滑座基体上套装有滑套，滑套上固定装配的导向键对应装配在滑座基体的导向键槽内，并可在该导向键槽内轴向移动，在滑套的端部还设置一挡套，该挡套用连接件装配在固定座的滑座基体上，在滑套与挡套之间安装一压缩弹簧，所述的桨叶座经过一转轴装配在滑套上，并可绕转轴转动，在固定座上紧固一拨杆，且该拨杆装配在桨叶座上的导向槽内，桨叶座上的导向槽可沿拨杆滑动。

所述的设置在桨叶座上与拨杆配合的导向槽呈人字形。

所述的装配在桨叶座导向槽内的拨杆上套装有一滚动套，该滚动套由一与拨杆配合的挡圈固定限位。

本发明通用性好，现有的已安装的尾舵迎风的小型风力发电机(国际电机)，只需将原风轮拆下，无需改动或简单改动即可替换使用；结构合理，可做多桨叶设计，加工方便，刚性好，增加了使用的可靠性、安全性，提高了风力发电机的年能量输出，若与蓄电池充电控制器配合，可实现在风速不大于25m/s的情况下，小型风力发电机的无人值守；同时，本发明对阵风反应迅速、动作准确，适合在风速多变的地区使用。

附图说明