[发明专利]转化效率高的风力发电装置及其使用方法

权利要求书

1.一种转化效率高的风力发电装置，其特征在于，包括：

支撑柱，以及设置支撑柱上端的转动柱，且支撑柱与转动柱通过阻尼转轴转动连接，所述支撑柱内部的上端固定安装有第一伺服电机，且第一伺服电机的输出轴与转动柱通过联轴器传动连接；

风电转化箱，其安装在转动柱的上端，所述风电转化箱与转动柱焊接固定，所述风电转化箱内部的一侧安装有发电机，所述发电机的输出轴安装有主轴，且主轴与发电机的输出轴通过联轴器传动连接，所述主轴的一端延伸至风电转化箱的外部，所述主轴位于风电转化箱外部的一端固定安装有直立式叶片；

减速装置，其设置在主轴的前后端，且减速装置以主轴的原点为圆心呈中心对称，所述减速装置的内侧均安装有减速片，且减速片与减速装置滑动连接，所述减速装置的上端设置有固定板，所述固定板之间转动安装有第二螺纹杆，且第二螺纹杆的一端延伸至固定板的外部，所述第二螺纹杆的一端固定设置有第三锥形齿轮；

风力辅助装置，其安装在转动柱外部的下端，所述风力辅助装置与转动柱通过轴承转动连接，所述风力辅助装置上端的中间位置处固定安装有第一传动轴，且第一传动轴的上端延伸至风电转化箱的内部；

电力箱，其设置在风电转化箱的上端，所述电力箱与风电转化箱焊接固定，所述电力箱内部的一侧安装有驱动电机，所述电力箱内部的另一侧分别安装有逆变器和蓄电池，且逆变器位于蓄电池的上端，所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端电性连接。

2.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述电力箱的上端安装有旋转座，所述旋转座上端的两侧均固定设置有安装架，所述安装架的上端固定安装有太阳能电池板，且太阳能电池板的所在平面与旋转座所在平面之间小于九十度的夹角为四十度，所述太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述逆变器的输出端与驱动电机的输入端电性连接，所述驱动电机的输出轴与主轴之间通过传动带传动连接。

3.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述风电转化箱内部的上端安装有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出轴与旋转座固定连接。

4.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述风力辅助装置的上下端设有六个呈环形均匀分布的连接臂，所述连接臂的一端均设置有固定座，且连接臂的两端分别与风力辅助装置和固定座固定连接，所述固定座之间均安装有连接杆，所述连接杆的外部固定设置有螺旋式叶片，所述第一传动轴位于风电转化箱内部的一端固定设置有第一锥形齿轮，所述主轴靠近发电机的一端固定设置有第二锥形齿轮，且第二锥形齿轮与第一锥形齿轮啮合连接。

5.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述主轴的中间位置处固定设置有传动齿轮，所述传动齿轮的上端安装有从动齿轮，且从动齿轮与传动齿轮啮合连接，所述从动齿轮的一侧固定设置有第二传动轴，所述第二传动轴的另一端固定设置有第四锥形齿轮，且第四锥形齿轮与第三锥形齿轮啮合连接，所述第二传动轴的外部安装有轴承套，轴承套安装有两个，且轴承套与第二传动轴转动连接，所述轴承套的上端均固定设置有固定杆，所述风电转化箱内部上端的一侧设置有调节机构，所述调节机构的内部转动安装有第一螺纹杆，且第一螺纹杆与固定杆的上端通过螺纹配合，所述调节机构的一侧固定设置有第三伺服电机，且第三伺服电机的输出轴与第一螺纹杆的一端固定连接，所述传动齿轮的下方安装有转速传感器，且转速传感器与第三伺服电机电性连接。

6.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述第二螺纹杆外部的两侧均安装有滑动块，且滑动块与第二螺纹杆通过螺纹配合，第二螺纹杆外部螺纹呈互为反向设置，所述滑动块与减速装置固定连接，所述减速装置与减速片之间安装有弹簧，且弹簧设置有三个。

7.如权利要求1所述的转化效率高的风力发电装置，其特征在于，所述支撑柱的外部焊接固定有检测台，所述检测台上端的四角处均安装有风速风向传感器，且风速风向传感器与第一伺服电机通过单片机电性连接。

8.基于权利要求1-7任意一项所述转化效率高的风力发电装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、风速风向传感器能够对风速以及风向进行测量，四个方位的风速风向传感器的配合通过单片机能够获得风力效率最大化的风向，单片机将驱动信息发送至第一伺服电机，通过第一伺服电机的输出轴带动转动柱进行旋转调节；

步骤二、在风力环境下，带动直立式叶片进行转动，进而带动发电机一端的主轴进行转动，从而将机械能转化为电力动能，实现发电工作；

步骤三、对主轴进行一阶段辅助增速，螺旋式叶片在不受风力方向的影响下能够敏感地对气流进行感知，那么在风力的驱动下，螺旋式叶片带动风力辅助装置进行旋转，旋转过程中同步带动第一传动轴进行转动，第一锥形齿轮在啮合作用下带动装有主轴的第二锥形齿轮进行转动，那么在直立式叶片带动主轴进行转动的过程中，螺旋式叶片通过第一传动轴对主轴进行增速；

步骤四、对主轴进行二阶段辅助增速，太阳能电池板能够对光能进行吸收，将吸收的光能储存在蓄电池内部，对主轴进行增速时，通过逆变器将蓄电池内部直流电转化为交流电为驱动电机进行供电，在传动带的传动下带动主轴进一步增速；

步骤五、当主轴转速达到设定值时，驱动调节机构一侧的第三伺服电机，其输出轴带动内部的第一螺纹杆进行转动，在第四锥形齿轮与第三锥形齿轮相啮合时，带动第二螺纹杆进行转动，第二螺纹杆上分别设置有互相呈反向的螺纹，那么在第二螺纹杆的转动下，滑动块带动减速装置朝主轴方向移动，减速片首先与主轴发生接触，接触时令主轴的转速得到降低，随着减速装置不断朝中心聚拢，令减速片朝减速装置的内部收缩，在弹簧的反作用挤压下，逐渐提高减速片对主轴的挤压力，实现阻尼式摩擦减速。