CN102182627A - 半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组 - Google Patents

半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组 Download PDF

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鲁文军
鲁颖飞
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Abstract

本发明公开了一种半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，包括发电机头（1）和叶轮主轴（3），其中发电机头（1）的主轴与增速齿轮箱组（2）相连，增速齿轮箱组（2）与竖直放置的叶轮主轴（3）垂直相连；叶轮主轴（3）的下端伸入增速齿轮箱组（2）中与增速齿轮箱组（2）相连。本发明的发电机组不认风向、启动风速小，通过用单个增速齿轮箱组带动多个发电机头，提高了机组的发电量，降低了成本；设置在风轮的下部的增速齿轮箱组及发电机头，使机组的重心下移，抗风能力增强，对塔架的强度要求低，且便于安装维护；本发明结构简单，占地面积小，综合成本低，风能利用率高、发电量大，具有较大的应用价值，可用于大型风电场的发电。

Description

半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，尤其是指容量可以达到兆瓦级及以上级别的大型风力发电机组，具体的说是一种半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组。
背景技术
现有的风力发电机组基本上是以水平轴风力发电机组为主体。现有的水平轴风力发电机组的发电机大部分都在几十米乃至上百米的高空，对塔架强度、抗风等要求高，所以成本相应增加，另外水平轴风力发电机组在使用时受到风力的大小、方向等诸多限制，发电效率低下；同时水平轴的叶片旋转时产生惯性力和重力值是不恒定的，致使水平轴的叶片疲劳寿命短，易损坏。兆瓦级以上的大型水平轴风力发电机组的叶片还必须采用变浆控制系统，这种结构设计非常复杂，并对精确度要求特别高，运行中容易出故障，维修也不方便，造价昂贵。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种风能利用率高、发电量大、整体造价低、寿命长、便于安装维护的半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，包括发电机头和叶轮主轴，所述发电机头的主轴与增速齿轮箱组相连，增速齿轮箱组与竖直放置的叶轮主轴垂直相连；所述叶轮主轴的下端伸入增速齿轮箱组中与增速齿轮箱组相连。
所述的发电机头均匀分布在增速齿轮箱组的外侧立面上。
所述的发电机头的主轴水平放置并处于同一水平面上。
所述叶轮主轴的上端设有风轮。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的风力发电机组不认风向、启动风速小，通过使用单个增速齿轮箱组可带动多个发电机头，利用增速齿轮箱组的增速原理，提高了整个机组的自身发电量，同时降低了整个系统的成本，提高了发电机组的经济效益。
本发明的风力发电机组由于增速齿轮箱组及发电机头都设置在风轮的下部，使得整个机组的重心下移，抗风能力强，对塔架的强度要求低，且便于安装和日常维护。
本发明的风力发电机组的结构简单，占地面积小，综合成本低；并且对于风能的利用率高，发电量大，具有较大的应用价值，可用于大型风电场的发电。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
其中：1—发电机头；2—增速齿轮箱组；3—叶轮主轴。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，包括发电机头1、增速齿轮箱组2和叶轮主轴3。其中叶轮主轴3竖直设置并且上端设有风轮，叶轮主轴3的下端垂直伸入增速齿轮箱组2中与增速齿轮箱组2相连，在增速齿轮箱组2的外侧立面上均匀设置有多个发电机头1，水平放置并处于同一水平面上的发电机头1的主轴与增速齿轮箱组2相连。
本发明通过一个叶轮主轴3带动一个增速齿轮箱组2，每个增速齿轮箱组2带动多个发电机头1，将整个发电机的功率增大N倍；另外通过增速齿轮箱组2的增速原理，使单个发电机头1达到预期的额定转速，从而使整个发电机组额定功率增大。多个发电机头1同用一个齿轮增速箱组2主要有两个优点：其一是通过应用增速齿轮箱组2的增速原理，起到使发动机头1增速的优点，其二为多个发电机头同时运转发电，既节约了材料又同样达到提高整个机组的自身发电量，使整个机组的造价成本大幅度减少，因而使整个系统的成本造价降低，提高了发电机组的经济效益。
另外还可在本发明中设置刹车系统，当风速过大超过极限时或系统电压过高时，整个发电机组都自动开始刹车，确保整个机组安全、高效、平稳的进行正常发电。
本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，包括发电机头（1）和叶轮主轴（3），其特征在于所述发电机头（1）的主轴与增速齿轮箱组（2）相连，增速齿轮箱组（2）与竖直放置的叶轮主轴（3）垂直相连；所述叶轮主轴（3）的下端伸入增速齿轮箱组（2）中与增速齿轮箱组（2）相连。
2.根据权利要求1所述的半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，其特征在于所述的发电机头（1）均匀分布在增速齿轮箱组（2）的外侧立面上。
3.根据权利要求1或2所述的半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，其特征在于所述的发电机头（1）的主轴水平放置并处于同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的半直驱永磁复式垂直轴风力发电机组，其特征在于所述叶轮主轴（3）的上端设有风轮。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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