飛輪式風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發電機裝備技術領域，尤其涉及一種飛輪式風力發電機。
【背景技術】
[0002]風能是一種清潔環保可再生資源，風能發電與太陽能、地熱、海洋能、氫能、可燃冰等新能源發電相比技術成熟，而且，完全不產生碳排放，是當代最理想的綠色能源。
[0003]風力發電機是一種風能動力機械。風以一定的速度和攻角作用在槳葉上，使槳葉產生旋轉力矩，并通過低速軸、增速箱、高速軸等部件，將風能轉變成機械能，最后驅動高速發電機發電，電能供離網用戶使用，也可通過逆變器饋入電網。
[0004]在現有技術中，傳統的風力發電機利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，進而來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度)，便可以開始發電。
[0005]然而，傳統技術中的風力發電機依次存在一些技術缺陷；例如:傳統技術中的風力發電機常常因為風力不穩，造成葉片轉速不穩，進而造成風力發電機的頻率不穩定。例如:三片或者五片葉片的風力發電機，因為葉片的形狀不同，當自然風速為3-4米/秒時產生的葉片轉速是幾十到幾百轉每分鐘不等，很顯然上述葉片轉速范圍較大，轉速變化幅度較大，這樣容易造成葉片的頻率振幅轉速不穩，進而造成風力發電機的電力輸出不穩定，影響風力發電質量和風力發電效率。
[0006]基于以上原因，傳統風力發電機容易造成葉片轉速不穩定，風力發電機電力輸出不穩定，風機效率低等問題。很顯然，如何克服傳統技術中的風力發電機的上述技術缺陷是本領域技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種飛輪式風力發電機，以解決上述問題。
[0008]為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0009]本發明提供了一種飛輪式風力發電機，包括豎桿6和設置在所述豎桿6頂部的風輪組件、發電機4和尾翼5 ；
[0010]所述風輪組件具體包括主軸和圍繞該主軸均勻間隔分布的多個葉片3以及圓環2和兩個飛輪配重塊I ;
[0011]其中，多個所述葉片3的近端與所述主軸固定連接，多個所述葉片3的遠端沿著所述圓環2的環壁固定連接；兩個所述飛輪配重塊I均勻沿著所述圓環2的環壁連接；所述主軸與所述發電機4鍵連接；所述尾翼5固定連接在所述發電機4的尾部。
[0012]優選的，作為一種可實施方案，兩個所述飛輪配重塊I沿著所述圓環2的重力平衡線上安裝設置。
[0013]優選的，作為一種可實施方案，所述飛輪配重塊I為鑄鐵結構件或是合金結構件。
[0014]優選的，作為一種可實施方案，所述圓環2為合金圓環。
[0015]優選的，作為一種可實施方案，所述葉片3的數量為一片或多片。
[0016]優選的，作為一種可實施方案，所述葉片3為碳纖維復合工程材料葉片。
[0017]優選的，作為一種可實施方案，兩個所述飛輪配重塊I與所述圓環2之間可拆卸連接。
[0018]優選的，作為一種可實施方案，所述葉片3的板面為弧面狀。
[0019]優選的，作為一種可實施方案，所述尾翼5為V形形狀的尾翼。
[0020]優選的，作為一種可實施方案，所述發電機4為交流發電機。
[0021]與現有技術相比，本發明實施例的優點在于:
[0022]本發明提供的一種飛輪式風力發電機，分析上述飛輪式風力發電機的主要結構可知:上述飛輪式風力發電機其由風輪組件、發電機4和尾翼5、豎桿6組成；具體的風輪組件又由主軸和圍繞該主軸均勻間隔分布的多個葉片3以及圓環2和兩個飛輪配重塊I等結構組成；
[0023]本發明實施例提供的飛輪式風力發電機，其在現有葉片的基礎上進行改進設計，在圓環2的平均(平衡)線上加上兩個飛輪配重塊I (起平衡作用)，并利用飛輪效應來帶動葉片的旋轉，增加風力的利用率，從而提高發電量，轉速平穩。即飛輪配重塊I在同圓環2 一起旋轉過程中，由于飛輪配重塊I本身具有一定的重量，因此在其旋轉過程中將會對圓環2的圓周運動起到一定的導向作用；由于飛輪配重塊I的慣性以及導向作用(即飛輪配重塊加強了離心作用，增強的離心作用會使圓環旋轉更加趨于穩定)，將會致使圓環2以及葉片3的旋轉過程穩定，進而影響到葉片3轉速穩定；減少葉片3轉速的不穩定性以及減少葉片振動幅度以及晃動量；
[0024]綜上所述，本發明實施例提供的飛輪式風力發電機，葉片的頻率振幅轉速趨于穩定，進而保證了風力發電機的電力輸出穩定，保證了風力發電質量和風力發電效率。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發明實施例提供的飛輪式風力發電機的主視結構示意圖；
[0027]圖2為本發明實施例提供的飛輪式風力發電機的一視角下的立體結構示意圖；
[0028]圖3為本發明實施例提供的飛輪式風力發電機的另一視角下的立體結構示意圖；
[0029]圖4為圖1中本發明實施例提供的飛輪式風力發電機的側視圖；
[0030]圖5為圖1中本發明實施例提供的飛輪式風力發電機的俯視圖；
[0031]附圖標記說明:
[0032]飛輪配重塊I ;圓環2 ;葉片3 ;發電機4 ;尾翼5 ;豎桿6。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0034]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0035]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0036]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
[0037]參見圖1、圖2或圖3，本發明實施例提供的一種飛輪式風力發電機，包括豎桿6和設置在所述豎桿6頂部的風輪組件、發電機4和尾翼5 (另參見圖4和圖5);
[0038]所述風輪組件具體包括主軸和圍繞該主軸均勻間隔分布的多個葉片3以及圓環2和兩個飛輪配重塊I ;
[0039]其中，多個所述葉片3的近端與所述主軸固定連接，多個所述葉片3的遠端沿著所述圓環2的環壁固定連接；兩個所述飛輪配重塊I均勻沿著所述圓環2的環壁連接；所述主軸與所述發電機4鍵連接；所述尾翼5固定連接在所述發電機4的尾部。
[0040]需要說明的是，上述飛輪式風力發電機還可能涉及增速器、傳動軸、制動器和電控系統等結構；所述制動器用于對所述發電機的輸出動力進行制動。這樣通過制動器便可以直接對發電機進行制動，進而停止風機運行，控制葉片轉動發電工作。同時，電控系統包括整流器、穩壓器等電氣件，關于上述飛輪風力發電機的相關附屬結構，均為風力發電機的公知技術，對此本發明實施例不再--贅述。
[0041]分析發明實施例提供的飛輪式風力發電機的主要結構可知:上述飛輪式風力發電機其由風輪組件、發電機4和尾翼5、豎桿6組成；具體的風輪組件又由主軸和圍繞該主軸均勻間隔分布的多個葉片3以及圓環2和兩個飛輪配重塊I等結構組成；
[0042]本發明實施例提供的飛輪式風力發電機，其在現有葉片的基礎上進行改進設計，在圓環2的平均(平衡)線上加上兩個飛輪配重塊I (起平衡作用)，并利用飛輪效應來帶動葉片的旋轉，增加風力的利用率，從而提高發電量，轉速平穩。即飛輪配重塊I在同圓環2 一起旋轉過程中，由于飛輪配重塊I本身具有一定的重量，因此在其旋轉過程中將會對圓環2的圓周運動起到一定的導向作用；由于飛輪配重塊I的慣性以及導向作用，將會致使圓環2以及葉片3的旋轉過程穩定，進而影響到葉片3轉速穩定；減少葉片3轉速的不穩定性以及減少葉片振動幅度以及晃動量；
[0043]綜上所述，本發明實施例提供的飛輪式風力發電機，葉片的頻率振幅轉速趨于穩定，進而保證了風力發電機的電力輸出穩定，保證了風力發電質量和風力發電效率。
[0044]實驗驗證證明:使用本發明實施例提供的飛輪發電機以后，振幅轉速可以達到5左右，基本轉速為80轉每分鐘