[0001] 本发明属于电力设备领域，具体涉及的是一种小型防雨风力发电装置。

[0002] 风力发电是把风的动能转为电能，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。

[0003] 现有的风力发电的原理是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。

[0004] 现有的风力发电装置各种各样，但是普遍存在着噪声，视觉污染；占用大片土地；不稳定，不可控，维修麻烦；目前成本仍然很高，而且容易生锈腐蚀等缺点，而生锈腐蚀多为长期受到雨水冲刷造成，虽然也有的设备在表面喷涂有防锈漆，但是由于设备暴漏在阳光之下，经过风吹雨打后会造成防锈漆损坏或脱落，而如果要想重新喷涂，比较麻烦，成本较高。

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种噪音小的，占用土地面积小的，维修简单的，不容易生锈腐蚀的小型防雨风力发电装置。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种小型防雨风力发电装置，其结构要点是，包括风扇架和小型发电机，风扇架设在小型发电机上方，风扇架与小型发电机之间设有增速机，风扇架包括立轴，立轴上设有数个扇门，扇门上设有扇叶，每个扇门上的扇叶均与扇门之间铰接且打开方向相同；风扇架上设有顶盖，顶盖上设有凹面和凸面，凹面位于上方，凸面位于下方，顶盖与风扇架可拆卸连接，凸面上设有与扇叶打开方向一致的倾斜凸起。

[0007] 作为本发明的优选方案，扇叶的打开角度为0-90°。

[0008] 作为本发明的优选方案，扇叶与扇门的连接处位于扇门的外端。

[0009] 作为本发明的优选方案，顶盖为不锈钢制成。

[0010] 作为本发明的优选方案，倾斜凸起为数个，数个倾斜凸起围绕顶盖的中心点阵列设置。

[0011] 作为本发明的优选方案，扇叶为铝板制成，扇叶边缘处设有橡胶层。

[0012] 作为本发明的优选方案，风扇架的立轴顶端设有螺纹，立轴上的螺纹下方位置设有限位部。

[0013] 作为本发明的优选方案，顶盖的中心位置设有通孔，通孔套设在风扇架的立轴上，立轴顶端拧接有螺母，通过螺母将顶盖与风扇架可拆卸连接。

[0014] 作为本发明的优选方案，螺母与顶盖之间设有橡胶垫圈。

[0015] 本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，采用小型发电机，所占用土地面积较小，而且通过扇门上的扇叶均与扇门之间铰接设置，能够降低对风的强度的需求，即使较低强度的风力也能够使得风扇架旋转，而且风扇架上设有顶盖能够防止雨水淋在风扇架的主轴和扇门上，能够防止生锈腐蚀，增加使用寿命。附图说明

[0016] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0017] 图2为本发明的扇门静态迎风状态示意图；

[0018] 图3为本发明的扇门动态迎风状态示意图；

[0019] 图4为本发明的顶盖仰视示意图；

[0020] 其中，1-风扇架，2-小型发电机，3-增速机，4-立轴，5-扇门，6-扇叶，7-顶盖，8-倾斜凸起，9-限位部。

[0021] 下面结合附图对本发明做进一步解释说明，但不限制本发明的保护范围。

[0022] 如图1至图3所示，一种小型防雨风力发电装置，包括风扇架1和小型发电机2，风扇架1设在小型发电机2上方，风扇架1与小型发电机2之间设有增速机3，风扇架1包括立轴4，立轴4上设有数个扇门5，扇门5上设有扇叶6，每个扇门5上的扇叶6均与扇门5之间铰接且打开方向相同；风扇架1上设有顶盖7，顶盖7上设有凹面和凸面，凹面位于上方，凸面位于下方，顶盖7与风扇架1可拆卸连接，凸面上设有与扇叶6打开方向一致的倾斜凸起8。

[0023] 所述的扇叶6的打开角度为0-90°。

[0024] 所述的扇叶6与扇门5的连接处位于扇门5的外端。

[0025] 所述的顶盖7为不锈钢制成。

[0026] 所述的倾斜凸起8为数个，数个倾斜凸起8围绕顶盖7的中心点阵列设置。

[0027] 所述的扇叶6为铝板制成，扇叶6边缘处设有橡胶层。

[0028] 所述的风扇架1的立轴4顶端设有螺纹，立轴4上的螺纹下方位置设有限位部9。

[0029] 所述的顶盖7的中心位置设有通孔，通孔套设在风扇架1的立轴4上，立轴4顶端拧接有螺母，通过螺母将顶盖7与风扇架1可拆卸连接。

[0030] 所述的螺母与顶盖7之间设有橡胶垫圈。

[0031] 在本发明中所采用的小型发电机2需要经常维护，小型发电机2内设有控制系统，控制系统是采用工业微处理器进行控制，一般都由多个CPU并列运行，其自身的抗干扰能力强，并且通过通信线路与计算机相连，可进行远程控制，这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析，我们通过对风机各种故障深入的分析，可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数，减少停机时间，提高设备完好率和可利用率。如对150kW风机偏航电机过负荷这一故障的分析，我们得知有以下多种原因导致该故障的发生，首先机械上有电机输出轴及键块磨损导致过负荷，偏航滑靴间隙的变化引起过负荷，偏航大齿盘断齿发生偏航电机过负荷，在电气上引起过负荷的原因有软偏模块损坏，软偏触发板损坏，偏航接触器损坏，偏航电磁刹车工作不正常等。又如，在对Jacobs系列风机控制电压消失故障分析中，我们采用排除实验法，将安全链当中有可能引起该故障的测量信号元件用信号继电器和短接线进行电路改造，最终将故障原因定位在过速压力开关的整定上，将该故障的发生次数减少，提高了设备使用率，减少了闸垫的更换次数，降低了运行成本。

[0032] 风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品，各部分紧密联系，息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低；风力机本身性能的好坏，也要通过维护检修来保持，维护工作及时有效可以发现故障隐患，减少故障的发生，提高风机效率。

[0033] 风机维护可分为定期检修和日常排故维护两种方式。

[0034] 1.风机的定期检修维护

[0035] 定期的维护保养可以让设备保持最佳期的状态，并延长风机的使用寿命。定期检修维护工作的主要内容有：风机联接件之间的螺栓力矩检查(包括电气连接)，各传动部件之间的润滑和各项功能测试。

[0036] 风机在正常运行中时，各联接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力当中，极易使其松动，为了不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切，我们必须定期对其进行螺栓力矩的检查。在环境温度低于-5℃时，应使其力矩下降到额定力矩的80％进行紧固，并在温度高于-5℃后进行复查。我们一般对螺栓的紧固检查都安排在无风或风小的夏季，以避开风机的高出力季节。

[0037] 风机的润滑系统主要有稀油润滑(或称矿物油润滑)和干油润滑(或称润滑脂润滑)两种方式。风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式，其维护方法是补加和采样化验，若化验结果表明该润滑油已无法再使用，则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承，偏航轴承，偏航齿等。这些部件由于运行温度较高，极易变质，导致轴承磨损，定期维护时，必须每次都对其进行补加。另外，发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入，不可过多，防止太多后挤入电机绕组，使电机烧坏。

[0038] 定期维护的功能测试主要有过速测试，紧急停机测试，液压系统各元件定值测试，振动开关测试，扭缆开关测试。还可以对控制器的极限定值进行一些常规测试。

[0039] 定期维护除以上三大项以外，还要检查液压油位，各传感器有无损坏，传感器的电源是否可靠工作，闸片及闸盘的磨损情况等方面。

[0040] 2.日常排故维护

[0041] 风机在运行当中，也会出现一些故障必须到现场去处理，这样我们就可顺便进行一下常规维护。首先要仔细观察风机内的安全平台和梯子是否牢固，有无连接螺栓松动，控制柜内有无糊味，电缆线有无位移，夹板是否松动，扭缆传感器拉环是否磨损破裂，偏航齿的润滑是否干枯变质，偏航齿轮箱、液压油及齿轮箱油位是否正常，液压站的表计压力是否正常，转动部件与旋转部件之间有无磨损，看各油管接头有无渗漏，齿轮油及液压油的滤清器的指示是否在正常位置等。第二是听，听一下控制柜里是否有放电的声音，有声音就可能是有接线端子松动，或接触不良，须仔细检查，听偏航时的声音是否正常，有无干磨的声响，听发电机轴承有无异响，听齿轮箱有无异响，听闸盘与闸垫之间有无异响，听叶片的切风声音是否正常。第三，清理干净自己的工作现场，并将液压站各元件及管接头擦净，以便于今后观察有无泄漏，经常进行维护检修能够降低使用成本，避免发电机损坏。

[0042] 而本发明中的顶盖上设有凹面和凸面，凹面位于上方，凸面位于下方，并且凸面上设有与扇叶打开方向一致的倾斜凸起，这种结构便于顶盖的旋转，当风力迎面吹来时，由于顶盖设有凹面和凸面，所以凹面和凸面形成了弧形，具有流线形，方便空气的流动，减小阻力，而且由于凸面上设有与扇叶打开方向一致的倾斜凸起，能够使得顶盖在受到向上的风力时，能够自行旋转，加快了风扇架的旋转速度，降低了风能的浪费，提高了风能的利用，而且防止了由于风力相对较大从而将顶盖吹飞的情况发生，由于本发明中的顶盖采用不锈钢制成，而不锈钢具有不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损，不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要，所以能够有效的防止生锈腐蚀，由于顶盖上设有凹面，在下雨时，顶盖的凹面会将雨水积存，或通过顶盖的旋转将雨水甩出，而本发明中的扇叶的边缘设有橡胶层，能够使得扇叶在开合之间减小噪音。

[0043] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0044] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。