CN102135069A - 磁悬浮竖轴风力发电 - Google Patents

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Abstract

科学家发明的无摩擦风力涡轮机，采用先进的磁悬浮列车技术，代替了滚珠轴承。但它的磁悬浮力小。磁悬浮竖轴风力发电是一种通过磁场同性相互排斥产生的作用力，产生磁悬浮力大，使风车悬浮在空气中减少摩擦阻力。移动磁悬浮磁体[4]与固定磁悬浮磁体[5]的磁场同性相斥相对而立，竖轴风车[2]包括带移动磁悬浮磁体[4]的风车叶片[1]与带固定磁悬浮磁体[5]的风车竖轴[3]相连，风力推动风车叶片[1]、移动磁悬浮磁体[4]与带变速传动器[6]的发电机[7]转动，它可十分方便地推动几乎无摩擦阻力的磁悬浮竖轴风车发电，达到大型风车的磁悬浮风力发电的目的。重心低，建造安装方便。优点是；风能利用率高，降低风电成本。

Description

磁悬浮竖轴风力发电
(一)、技术领域
本发明涉及一种通过磁场同性相互排斥产生的作用力，使风车悬浮在空气中减少摩擦阻力的磁悬浮竖轴风力发电。
(二)、背景技术
随着全球常规能源的短缺和环境污染的加剧，寻求使用无污染的可再生能源已成为全球能源发展的总趋势。世界对发展替代能源越来越关注，目前全球可再生能源的发电动力还不到世界发电量的1％。在各种替代能源中，风能是最成熟的，它的发电成本正在不断降低。风能是一种丰富的、清洁的自然能，有效利用这种可再生能源具有重大意义。风力发电机是常见的风能利用装置，它分为横轴风车和竖轴风车，一般包括风车螺旋桨叶片和与之相连的机械能、电能转换装置，它利用风力推动叶片旋转产生电能。竖轴风车的优点是：发电机安装在地面，重心低，安装方便，降低建造成本，尤其是相同直径的迎风面积，竖轴风车比横轴风车的发电功力大。缺点是：摩擦阻力大，风力不足停车就难以重新起动，需要施加外力启动，因而竖轴风车很少采用。由于风车的结构与自重，摩擦阻力大，只有达到一定的风速风级，如风力大于四级才能使叶片旋转，而在风速风级较低时，风力发电机不能工作，这就限制了低于该风级的风能的有效利用，特别是在常年风速较低的地区无法利用风能。据《参考消息》2006年10月18日报道英国《独立报》题为：“世界最伟大的绿色发明”报道中国科学家发明的无摩擦风力涡轮机，采用先进的单轨铁路磁悬浮列车技术，代替了滚珠轴承，制成了可以借助低至每秒1.5米风力的无摩擦风力涡轮机发电，这种磁浮风力涡轮机还可以利用行驶而过的汽车产生的气流发电……。但由于这种无摩擦风力涡轮机的磁悬浮力，仅只在小小轴承的有效垂直重力线范围内，磁浮力受到限制，它的磁悬浮力只能托起轻小的风车，对重量级的大型风车起不了作用，如我国最大的3兆瓦级直径100米，重120吨风车的摩擦阻力更大。显而易见磁悬浮力需要一定的面积作为受力支承，也就是说横轴风车结构限制了大型风力发电机的应用。解决兆瓦级大型风车几乎无摩擦阻力的磁悬浮风力发电，对有效提高风能利用率，发展低炭经济，意义重大。
(三)、发明内容
本发明的目的是设计一种通过磁场同性相斥，使风车悬浮在空气中减少摩擦阻力的磁悬浮竖轴风力发电，尤其是大型风车，有效提高风能利用率。
为此目的，本发明采用如下技术方案，磁悬浮竖轴风力发电包括磁悬浮装置、竖轴风车和发电机；磁悬浮装置包括移动磁悬浮磁体与固定磁悬浮磁体的磁场为同性相互排斥相对而立；竖轴风车包括带移动磁悬浮磁体的风车叶片与带固定磁悬浮磁体的风车竖轴相连；发电机包括变速传动器的另一端与竖轴风车相连，将风能转换成电能。
磁悬浮竖轴风力发电利用磁场同性相互排斥产生的磁悬浮力，置移动磁悬浮磁体与固定磁悬浮磁体的磁场为同性相互排斥相对而立。由于竖轴风车的带固定磁悬浮磁体的风车竖轴固定相连结构与自重为地面受力支承，使竖轴风车悬浮在空气中，降低了竖轴风车的摩擦阻力与自重，让较小的风力也能推动悬浮在空气中的竖轴风车叶片与带变速传动器的发电机转动，将风能转换成电能。为大型磁悬浮风力发电提供一定的磁浮力支承面积，解决了大型磁悬浮风力发电机的应用问题，从而达到大型风车几乎无摩擦阻力的磁悬浮风力发电的目的，提高风能利用率。
由于上述解决方案中采用的磁悬浮竖轴风力发，它可十分方便地通过磁场同性相互排斥产生的作用力，使风车悬浮在空气中，让较小的风力也能推动几乎无摩擦阻力的磁悬浮竖轴风车发电。它可十分方便地将发电机安装在地面，重心低，建造安装方便。最大优点是；磁悬浮竖轴风车的磁悬浮力支承面积大，达到大型风车的磁悬浮风力发电的目的，有效提高风能利用率，降低风电成本。
(四)、附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作出进一步详细说明。
图1是本发明磁悬浮竖轴风力发电的结构图。
(五)、具体实施方式
如图1所示，磁悬浮竖轴风力发电利用移动磁悬浮磁体[4]与固定磁悬浮磁体[5]的磁场同性相斥相对而立，产生磁悬浮力，竖轴风车[2]包括带移动磁悬浮磁体[4]的风车叶片[1]与带固定磁悬浮磁体[5]的风车竖轴[3]相连，风力推动风车叶片[1]、移动磁悬浮磁体[4]、与带变速传动器[6]的发电机[7]转动，将风能转换成电能。达到磁悬浮风力发电的目的。

Claims (1)

1.磁悬浮竖轴风力发电包括磁悬浮装置、竖轴风车和发电机；磁悬浮装置包括移动磁悬浮磁体与固定磁悬浮磁体的磁场为同性相互排斥相对而立；竖轴风车包括带移动磁悬浮磁体的风车叶片与带固定磁悬浮磁体的风车竖轴相连；发电机包括变速传动器的另一端与竖轴风车相连，将风能转换成电能，其特征在于：所述竖轴风车包括带移动磁悬浮磁体的风车叶片与带固定磁悬浮磁体的风车竖轴相连。
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Applicant before: Wang Xiaochuan

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