[实用新型]一种颤振式风能发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种颤振式风能发电机,属于风力发电技术领域。 

背景技术

目前风叶是风力发电机捕捉风能的主要方式，其优点在于技术成熟，风能转化效率高。传统风叶式发电机的发电原理均为由风力带动叶片转动，进而带动转子转动产生电能的发电。由于这种发电方式的特性，风叶式发电机往往需要较大的叶片才能达到较高的风能利用效率，而且从现有的风叶式风力发电机来看，其结构也相对复杂，除必要的风叶，转子，定子外，为了使风叶能够在较低风速下转动，往往还加入了差速装置，使其后期维护成本增加。而作为在特殊环境下应用的。例如地铁隧道内部无法容下大型风叶。 

实用新型内容

为了克服现有技术结构的不足,本实用新型提供一种颤振式风能发电机。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括发电机壳、发电装置、控制器、显示器以及光电码盘，发电装置的外壳内包括带状薄膜及固定在带状薄膜末端的铷磁铁，铷磁铁两侧设有感应线圈，感应线圈通过电线与控制器连接，控制器通过电线连接显示器及光电码盘。 

带状薄膜为薄硅胶膜。 

感应线圈与带状薄膜呈20-45°夹角。 

本实用新型的益处为：解决了传统风叶发电机体型大的缺点，只利用小幅度的薄膜颤振来进行发电，并且很轻便、易于安装。在同等大小的空间里，这种颤振式发电机可以安装多个规模发电。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型的整流桥电路图。 

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

具体实施方式

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 

显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。 

实施例1：如图1所示，包括发电机壳1、控制器2、显示器3、光电码盘4、带状薄膜5、感应线圈6、铷磁铁7，将铷磁铁7固定在带状薄膜5的末端，位于两个感应线圈6之间，感应线圈6与带状薄膜呈30°夹角。当风通过带状薄膜5，会基于气体绕流固体时的卡门涡街原理及法拉第电磁感应定律，使得带状薄膜5产生一个周期性的颤振位移，从而带动铷磁铁7震动，使两侧感应线圈6切割磁感线，产生交变电流。之后，我们再将产生的电流经过整流，输出直流电，供给使用。 

控制器2和显示器3用于实时监控和显示发电机所产生的电能和通过光电码盘4测出的风速，控制器2是一块Arduino Mega2560控制器，显示器3为LCD12864液晶点阵显示屏。通过控制器的模拟接口，可以实时读取发电机所产生的电压，光电码盘4则可以输出当前的风速。控制器2处理风速和电压信息后，实时输出其数值到显示器3，并在显示器3屏幕获得数据，由于考虑到现在目前实验室阶段和后期在大量安装时的管理问题，可以使用USB线缆将数据实时回传至计算机，通过上位机进行管理。 

如图2所示，由于感应线圈和铷磁铁发生磁电感应时产生的电流是交变电流，而我们在演示时候使用的是LED发光二极管。所以 为了正确点亮LED，需要对感应线圈产生的电流进行一次整流，将交流转变为直流。我们使用的整流桥是最为常见的桥式整流电路，电路由四个锗管组成，利用锗管的单向导通性，将交流转变为直流。我们采用锗管而不是一般整流桥所使用的二极管，是因为现在市场中的二极管的压降较高，导致整个整流桥的自损耗过大，造成电能的浪费。由于我们有两组感应线圈，考虑到两组感应线圈产生交流电相位差的问题，两组感应线圈不能直接简单的并联，，而是将两组感应线圈6分别进行整流后，再对其进行并联。同时，为了稳定电流，我们目前简单的并联了一组三个16V220uF的电解电容，经过实际测量，感应线圈的产生的电能，在经过我们的整流桥和滤波电容后，总体损失较低。 

如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的实用新型点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。