專利名稱：太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電機，尤其是太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置。
背景技術：
目前，隨著現代化工業的發展，各行各業用電量大幅增加，全球面臨能源危機的同 時還必須正視因此導致的環境污染，因此，節約能源、實現可持續發展、充分利用大自然能 源已經成為當今時代賦予的主題，譬如利用風能和太陽能結合的發電機，現在的風力發電 機普遍單獨利用風力驅動，采用傳統的三個葉片組成風輪，在風力作用下驅動葉片帶動發 電機發電，而每個葉片重量普遍上噸，再加上機組的重量，支撐桿上的承重較大，此種結構 的風力發電機一般在二級風力以上才能啟動風葉轉動，二級風力以下風葉往往處于停止狀 態，而且由于受自然條件限制，不能保證24小時都在刮風，并且風力都能達到二級以上，時 轉時停對發電機損害嚴重，發電不穩定也不便于連接國電網。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一種連續性好、對發電機損傷較小的 太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置。為了達到上述目的，本發明的太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置，包括風葉 旋轉裝置、電動機、和控制電動機啟動和停止的控制裝置；其中，所述風葉旋轉裝置包括多 個呈徑向設置的風葉，所述風葉頂端分別固定設置有空心球體，所述空心球體表面設置有 太能板，空心內設置有重球，所述重球直徑小于空心部分直徑，所述太陽能板分別通過導線 向電動機供電；所述控制裝置在風力低于風葉旋轉裝置啟動風力時，控制電動機啟動帶動 風葉旋轉裝置轉動，在風力達到風葉旋轉裝置的啟動風力時，控制電動機停止轉動。其中，還包括傳動裝置，所述的傳動裝置輸入端和輸出端分別連接風葉旋轉裝置 和發電機。進一步地，所述的風葉旋轉裝置中部向下設置有支撐桿，支撐桿底部置于地面上， 所述的風葉旋轉裝置中部向下設置有支撐桿，支撐桿底部置于地面上，所述的支撐桿內部 設置有空腔，所述的傳動裝置在所述空腔內的變速箱和導桿，所述的變速箱連接風葉旋轉 裝置，導桿連接設置在空腔下端的發電機。其中，所述的電動機輸出端與所述風葉旋轉裝置連接。特別是，所述的重球是鐵球。其中，所述的風葉旋轉裝置尾部設置有風向順流板。上述的結構，設置在風葉頂端的重球增加了旋轉慣性，空心表面的太陽能板將吸 收的太陽能轉化為電能儲存起來為電動機供電，在風力微弱或無風的狀況下，通過控制裝 置啟動電動機轉動驅動風葉繼續轉動，此時，由于慣性作用，相比在風葉處于靜止狀態時所 需的啟動轉矩要小的多，這樣就大大降低了發電機的啟動風力，同時，增加發電機的連續運 轉率，降低對發電機的損害。
圖1為本發明具體實施例的剖面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。如圖1所示，本發明的太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置，包括風葉旋轉裝 置1、電動機7和控制電動機啟動和停止的控制裝置；其中，所述風葉旋轉裝置1包括多個 (圖示為四個)呈徑向設置的風葉2，所述風葉2頂端分別固定設置有空心球體3，所述空心 球體表面設置有太能板5，空心內設置有重球4，所述重球4直徑小于空心部分直徑，所述太 陽能板分別通過導線11向電動機供電；所述控制裝置在風力低于風葉旋轉裝置啟動風力 時，控制電動機啟動帶動風葉旋轉裝置轉動，在風力達到風葉旋轉裝置的啟動風力時，控制 電動機停止轉動。上述的太陽能板可以鑲嵌設置在空心球體表面，當然還可以用其他方式設置，在 此不作限制。上述的太陽能板固定在空心球體表面，工作電壓為220V，50Hz，上述的空心球體內 徑為100-1500mm，空心全內的重球直徑為80-1300mm;風葉的形狀任意，長度為0. 5_15m，寬 度為0. 15-1. 5m,電動機的功率為0. 2-2馬力，工作電壓為220V，50Hz。上述結構的太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置，由于采用了太陽能板，將吸 收的太陽能轉化為電能為發電機供電，在風力不足或無風狀況時，通過控制裝置控制電動 機啟動，帶動風葉轉動裝置繼續轉動，此時，由于風葉頂端的重球起到平衡作用，并且在轉 動過程中增加慣性沖量，同時相比在風葉處于靜止狀態時所需的啟動轉矩要小的多，這樣 就大大降低了發電機的啟動風力，有效利用了慣性，增加了發電機的連續運轉率，降低對發 電機本身的損害；在風力足夠啟動風葉旋轉裝置的情況下，通過控制裝置控制電動機停止 轉動，此時，風葉旋轉裝置在風力作用下轉動發電，有利于穩定發電機的輸出電流，改變了 傳統風力發電機的單一結構。其中，還包括傳動裝置，所述的傳動裝置輸入端和輸出端分別連接風葉旋轉裝置 和發電機。進一步地，所述的風葉旋轉裝置中部向下設置有支撐桿9，支撐桿底部置于地面 上，所述的支撐桿內部設置有空腔10，所述的傳動裝置為設置在所述空腔內的變速箱8和 空腔導桿12，所述的變速箱9連接風葉旋轉裝置1，空腔導桿內的變速箱8和空腔導桿12， 所述的變速箱8連接風葉旋轉裝置1，空腔導桿12連接設置在空腔10下端的發電機。風葉 旋轉裝置通過變速箱8和空腔導桿12傳動至發電機轉子進行發電。上述所說的支撐桿空間，上端直徑為0. 2-lm,空腔直徑為0. 1-0. 9m,內裝的變速 箱形狀不限，支撐桿的高度為1. 5-35m。其中，所述的電動機輸出端與所述風葉旋轉裝置連接。太陽能板和發電機之間通 過導線11連接，所述的導線11嵌在風葉2上。太陽能板接受太陽光能并將光能轉化為電 能通過導線11向發電機供電，便于在風力不足的情況下采用發電機驅動風葉旋轉裝置轉 動發電。
進一步地，所述的重球是鐵球，密度大，制作成本低，材質普遍。所述的風葉旋轉裝置1尾部設置有風向順流板6，用于調整風葉方向，使風葉始終 與風流速方向保持垂直，此時力臂最大，啟動力矩最小，發電效率較高。本發明采用了大自然中取之不盡、用之不竭的太陽能和風力動能作為動力能源， 相互補充、相互借助，組合利用進行發電，清潔環保，由于打破了利用單一自然能源發電的 局限性，大大提高了發電機的連續運轉率，同時也加強了發電機的輸出電壓和電流的穩定 性，所以借助風力和太陽能發電均可隨時進入電網。本發明不局限于上述實施方式，不論在其形狀或結構上做任何變化，凡是利用上 述的太陽能風力發電機都是本發明的一種變形，均應認為落在本發明保護范圍之內。
權利要求
一種太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置，太陽能風力發電機風葉驅動方法，其特征在于，包括風葉旋轉裝置、電動機和控制電動機啟動和停止的控制裝置；其中，所述風葉旋轉裝置包括多個呈徑向設置的風葉，所述風葉頂端分別固定設置有空心球體，所述空心球體表面設置有太陽能板，空心內設置有重球，所述重球直徑小于空心部分直徑，所述太陽能板分別通過導線向電動機供電；所述控制裝置在風力低于風葉旋轉裝置啟動風力時，控制電動機啟動帶動風葉旋轉裝置轉動，在風力達到風葉旋轉裝置的啟動風力時，控制電動機停止轉動。
2.如權利要求1所述的太陽能風力發電機風葉驅動裝置，其特征在于，還包括傳動裝 置，所述的傳動裝置輸入端和輸出端分別連接風葉旋轉裝置和發電機。
3.如權利要求2所述的太陽能風力發電機風葉驅動裝置，其特征在于，所述的風葉旋 轉裝置中部向下設置有支撐桿，支撐桿底部置于地面上，所述的支撐桿內部設置有空腔，所 述的傳動裝置為設置在所述空腔內的變速箱和導桿，所述的變速箱連接風葉旋轉裝置，導 桿連接設置在空腔下端的發電機。
4.如權利要求3所述的太陽能風力發電機風葉驅動裝置，其特征在于，所述的電動機 輸出端與所述風葉旋轉裝置連接。
5.如權利要求1-4所述的太陽能風力發電機風葉驅動裝置，其特征在于，所述的重球 是鐵球。
6.如權利要求5所述的太陽能風力發電機風葉驅動裝置，其特征在于，所述的風葉旋 轉裝置尾部設置有風向順流板。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能風力發電機風葉驅動方法及裝置，為解決現有技術中發電機運轉率不高，輸出電流不穩定等問題而發明。包括風葉旋轉裝置，電動機和控制裝置；風葉旋轉裝置包括多個呈徑向設置的風葉，風葉頂端分別設置表面鑲有太陽能板的空心球體，空心內設置有重球，太陽能板分別通過導線向電動機供電；控制裝置在風力低于風葉旋轉裝置啟動風力時，控制電動機啟動帶動風葉旋轉裝置轉動，在風力達到風葉旋轉裝置的啟動風力時，控制電動機停止轉動。重球增加旋轉慣性沖量，太陽能板將太陽能轉化為電能為電動機供電，在風力微弱或無風時通過控制裝置啟動電動機、驅動風葉繼續轉動，相比靜止狀態所需啟動轉矩要小，降低啟動風力，增加運轉率。
文檔編號F03D1/06GK101900085SQ20091014341
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者周健, 楊陽, 楊青山, 楊鵬 申請人:楊青山