CN101100979A - 风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电装置，旨在提供一种结构简单、安装使用方便、可在较低风速地区使用的发电机，其技术方案的要点包括底座和设置在底座内的发电机，其中：所述的底座上设有水平向或竖直向的支承轴，在支承轴外围设有可相对其转动的至少一段套管，在套管的两边分别固定有转轮，在套管两边的转轮之间分布有至少2块叶片，叶片的两端分别固定在两边转轮的外圆周上；所述套管的一边通过传动机构与发电机联动；本发明用于风能发电。

Description

风力发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，尤其是指一种风力发电装置。
背景技术
风能是大自然赋予人类的天然资源，风能的开发利用具有显著的社会意义，是环保和清洁能源。传统的风力发电机通常是将转轴水平支承于旋转座上，并将旋转座安装在底座上，在转轴上安装一组或多组叶片，利用风吹动叶片转动从而带动发电装置发电；为获得更大的风能，叶片的直径通常较大，因而底座很高、体积大。并且传统的风力发电机风效低，需要3m/s以上的风速才能正常发电，如中国专利CN200510043789.X公开的一种“新型风力发电机”，其工作风速为5～30m/s；因受各种地理条件的限制，常年都具有较大风速的地域有限，所以目前普遍是在风速较大的地区才安全有风力发电机，如我国的新疆地区等；而大部分地区的常年风速较低，就不利于风力发电机的安装使用，限制了风能发电的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装使用方便、可在较低风速地区使用的风能发电机。
本发明的技术方案是这样的：一种风力发电装置，包括底座和设置在底座内的发电机，其中：所述的底座上设有水平向或竖直向的支承轴，在支承轴外围设有可相对其转动的至少一段套管，在套管的两边分别固定有转轮，在套管两边的转轮之间分布有至少2块叶片，叶片的两端分别固定在两边转轮的外圆周上；所述套管的一边通过传动机构与发电机联动。
上述的风力发电装置中所述的底座上设有支架，支承轴固定在支架中部，这样可以增加支承轴的稳定性，同时有利于大型化。
上述的风力发电装置中所述的转轮外侧设有磁悬浮装置，以利用磁悬浮作用减少转动的阻力。
上述的风力发电装置中所述叶片的截面形状以机翼形为佳，且其在两边转轮上的固定点为不在同一平面上的倾斜扭曲设置为佳。
上述的风力发电装置中所述的叶片内侧的套管上还分布有2～3片辅助风叶，辅助风叶的形状为曲面板；这样可以增加受风面积。
上述的风力发电装置中所述的转轮之间以分布有3～8块叶片为佳。
本发明采用上述结构后，与现有技术相比，具有下述优点：
(1)由于采用风轮式的结构，不需要安装塔架，结构更加简单、安装方便，有利于小型化设计，提供给家庭使用。
(2)采用风轮式结构的受风面积大，在低风速地区也可使用，在风速为1.5m/s的条件下也能正常发电，因而受地理条件的限制小，有利于风能发电的推广应用。
(3)采用风轮式结构在使用中不受风向的限制，安装位置更加方便。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是本发明实施例3的结构示意图；；
图4是本发明实施例4的结构示意图；
图5是本发明中叶片的截面示意图；
图6是本发明中辅助叶片的结构示意图之一；
图7是本发明中辅助叶片的结构示意图之二。
图中：底座1、支承轴2、套管3、转轮4、叶片5、传动机构6、发电机7、支架8、磁悬浮装置9、挡板9a、辅助风叶10、塔架11。
具体实施方式
实施例1
参阅图1所示，本发明的风力发电装置，总体为立式结构，包括底座1和设置在底座1内的发电机7，底座1上设有竖直向的支承轴2，在支承轴2外围设有可相对其转动的一段套管3，在套管3的上、下两边分别固定有转轮4，其中的上转轮4较下部的转轮4小，这样有利于稳定；在套管3上、下两边的转轮4之间分布有3块叶片5，叶片5的两端分别固定在两边转轮4的外圆周上，叶片5的截面形状为机翼形，其在两边转轮4上的固定点为不在同一平面上的倾斜扭曲设置，两边的固定位置相差约120度；在上、下转轮4的外侧均设有磁悬浮装置9，下部的磁悬浮装置9是底座1与转轮4之间设置磁极相对的多组磁体实现，上部的磁悬浮装置9是在转轮4上方设置挡板9a，并在挡板9a与转轮4之间设置磁极相对的多组磁体实现，这样可以减小转轮4转动的阻力；在叶片5内侧的套管3上还分布有2片辅助风叶10，辅助风叶10的形状为曲面板；套管3的下部伸入底座1内，通过传动机构6与发电机7联动，传动机构6可以采用现有技术中常用的增速机构，还可以设置离合机构以方便操作。
实施例2
参阅图2所示，本发明的风力发电装置，总体为与实施例1基本相同的立式结构，不同的是在支承轴2外围设置有两段套管3，两段套管3之间可通过插接方式同步转动，并且在下部的转轮4外侧、中部的两个转轮4之间、上部的转轮4外侧均设置有磁悬浮装置9，并在底座1上设有支架8，支承轴2固定在支架8中部，以增强支承轴2的稳定性。
实施例3
参阅图3所示，本发明的风力发电装置，总体为卧式结构，包括底座1和设置在底座1内的发电机7，底座1上设有水平向的支承轴2，并在底座1上设有支架8，支承轴2固定在支架8中部，以增强支承轴2的稳定性；在支承轴2外围设置有两段套管3，两段套管3之间可通过插接方式同步转动，并且在左面的转轮4外侧、中部的两个转轮4之间、右面的转轮4外侧均设置有磁悬浮装置9，套管3的左面通过传动机构6与设置在底座1内的发电机7联动。这种结构的安装高度很低，稳定性好，缺点是转轮转动的阻力稍大。
实施例4
参阅图4所示，本发明的风力发电装置，总体为与实施例2基本相同的立式结构，与实施例2的区别是将底座1安装在塔架11上，提高安装位置，以获得更好的风速。
本发明中转轮4之间分布叶片5的多少，可根据发电机的容量来设计，通常以3～8块为佳，即能满足一般家庭需要，又能将制造成本控制在可接受的范围内；如果为较大型的风能发电机，可增加相应叶片5的数量。
参阅图5所示，本发明中的叶片5的截面形状为机翼形，其在两边转轮4上的固定点为不在同一平面上的倾斜扭曲设置。
参阅图6、图7所示，本发明中的辅助风叶10的形状为曲面板，可以在套管3外壁均布2～3片，以利用辅助风叶10来增强受风面积，而有不影响整体的尺寸。
本发明具体使用时，只需要将底座1安装在适当的位置，如屋顶、上坡上或空旷有风地带即可，风吹动叶片5带动套管3转动，套管3通过传动机构6带动发电机7转动即可发出电能。

Claims (7)

1.一种风力发电装置，包括底座(1)和设置在底座(1)内的发电机(7)，其特征在于：所述的底座(1)上设有水平向或竖直向的支承轴(2)，在支承轴(2)外围设有可相对其转动的至少一段套管(3)，在套管(3)的两边分别固定有转轮(4)，在套管(3)两边的转轮(4)之间分布有至少2块叶片(5)，叶片(5)的两端分别固定在两边转轮(4)的外圆周上；所述套管(3)的一边通过传动机构(6)与发电机(7)联动。
2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述的底座(1)上设有支架(8)，支承轴(2)固定在支架(8)中部。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电装置，其特征在于：所述的转轮(4)外侧设有磁悬浮装置(9)。
4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述叶片(5)的截面形状为机翼形，其在两边转轮(4)上的固定点为不在同一平面上的倾斜扭曲设置。
5.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于：所述叶片(5)的截面形状为机翼形，其在两边转轮(4)上的固定点为不在同一平面上的倾斜扭曲设置。
6.根据权利要求1或4或5任一所述的风力发电装置，其特征在于：所述的叶片(5)内侧的套管(3)上还分布有2～3片辅助风叶(9)，辅助风叶(9)的形状为曲面板。
7.根据权利要求1或4或5任一所述的风力发电装置，其特征在于：所述的转轮(4)之间分布有3～8块叶片(5)。
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