基本信息
- 项目名称：
- 可折叠风光互济式小型发电机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 可折叠风光互济式发电机其技术方案的要点包括折叠机构、“S”型曲面的集风机构、行星轮系机构、链轮传动机构、飞轮机构、发电装置、太阳能吸收机构、单片机控制电路、能量存储机构组成。整体支架结构可分为转块部分、主体支架部分、及底座、旋转臂等构成。旋转臂结构与转块通过转动副连接，再与电机主轴通过键连接；可折叠风光互济式发电机连接机构由一组旋转副、销钉以及定位结构组成，实现了风力发电机的普及化。
- 详细介绍：
- 1、可折叠风光互济式风力发电机是由折叠机构、“S”型曲面的集风机构、行星轮系机构、链轮传动机构、飞轮机构、发电装置、太阳能吸收机构、单片机控制电路、能量存储机构组成的。其特征在于：叶片集风装置采用了“S”型。使其能灵活的转动、收集风能的效果更大；旋转臂呈现星形分布，分别相差120°使其始终保持最大的受风面积；底座及其旋转臂处的折叠机构。更是能够把整个发电机折叠成高度为70cm的长方体，便于储藏携带；飞轮装置及其行星轮系机构使得叶片自转，绕主轴公转，并且飞轮机构更能够保证能量的充分转化。 2、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：充分体现了低碳节能的设计思路具有环保、体积小、结构紧凑等优点，较之传统风力发电机，它的主要优势在于可折叠，方便携带。并且结合了太阳能电池板储电，充分利用了自然界常见能量。通过实验知风速达到2m/s以上（微风的程度），就可以工作了。 3、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：所述的在中央转块中与底面的支柱之间采用过渡配合。并且相接触的上表面处使用推力轴承过度。 4、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：本作品采用风光互济原理，可以利用风能和光能，实现了能源的综合利用。因此只要有风能、光能任何一项，发电机就可以源源不断地积累能源。 5、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：本作品的运动采用叶片自转，绕主轴公转的运动模式，任何一个叶片受风都能产生电能。 6、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：利用单片机控制电路从而实现了风力发电机风光互济的功能从而进行高效率的发电。 7、所述的风光互济可折叠式风力发电机，其特征在于：太阳能板巧妙的安装于底座上，既可以供电，组合后又形成保护壳一举两得，其折叠角度范围为0°～270°而所有电路、电机等均放至在梯形底座内，小巧美观。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着社会的快速发展，人们对能源的重视程度越来越高，尤其近年来，日趋严峻的能源形势更引起了大家的重视，在“节能减排”的理念下，我们萌生了设计一款能够综合利用风能和太阳能的发电机。本设计利用S型曲面的集风装置，以及行星轮系机构、链轮传动、飞轮机构等原理与太阳能储能原理有机结合，利用单片机控制电路从而实现了风力发电机风光互济的功能，而且占地面积小、简单轻便、造价低廉，实现了风力发电机的普及化。
科学性、先进性
- 该作品区别于以往螺旋桨式的集风结构，主要是利用S型曲面的集风装置，以及行星轮系机构、链轮传动、飞轮机构等原理与太阳能储能原理有机结合，利用单片机控制电路从而实现了风力发电机风光互济的功能从而进行高效率的发电，此外可折叠式设计是一重大突破，摒弃了风力发电机一贯的笨重，使得外形更加精巧、时尚。紧凑巧妙的结构，便于安装和维修，更适合普通家庭使用，省去了许多安装成本，减轻了用户对于维护的担忧，增大了产品的实用性和适用范围。 1徐 灏主编.机械设计手册 第4卷[M]. 2曹惟庆,徐曾荫主编.机构设计[M]3.机械工程标准手册 齿轮传动卷[M] 成大先主编.机械设计手册 第1卷[M].
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图纸、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品不仅通过巧妙地机械传动发电，而且该发电机还可利用太阳能发电，通过整流稳压，在程序控制下可轻松实现风能光能同时产电的效果。该作品充分体现了低碳节能的设计思路具有环保、体积小、结构紧凑等优点，较之传统风力发电机，它的主要优势在于充分利用了自然界常见能量且该产品适应性强，可以应用于任何场所，方便家庭使用和外出携带，较之传统风力发电机造价低廉，原理巧妙很容易迎合消费者的需求，具有很广泛的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 随着社会经济的飞速发展，人们对能源的需求也是与日俱增，人们对利用能源的重视程度也在不断提高，随着“低碳生活”、“节能减排”、“可持续发展”等一系列理念的提出，一系列的相关产品应运而生，例如柴油发电机、风力发电机、太阳能发电机等，虽然目前市面上有很多发电机，并且已经应用到社会生产当中去，但是大多造价昂贵、体型庞大、设计思路单一不够巧妙、受众仅限于国家和企业。市场上还没有出现一种真正的能将轻便、能源综合利用等优势结合起来的产品。因此，将节能减排思想落实于每个家庭中，让风力发电机的受众更加广泛，使风力发电机真正运用到每个人的生活中去并向轻便化，高效化转变则是我们设计的一大亮点。 本作品分析总结了以往设计的特点以一种崭新的思维来进行设计，所以本设计具有以下的几个突出的特点： 1.采用特殊S型集风装置，结合飞轮机构确保了运动的确定性和可靠性，并保证了风能的最大利用率。 2.本作品的运动采用叶片自转，绕主轴公转的运动模式，任何一个叶片受风都能产生电能。 3.本作品采用风光互济原理，可以利用风能和光能，实现了能源的综合利用。因此只要有风能、光能任何一项，发电机就可以源源不断地积累能源。 4.可折叠的支架结构便于拆装、体积轻巧、便于安装和维修，便于家居使用和储藏。
