CN102606411A - 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法 - Google Patents

垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102606411A
CN102606411A CN2012101162485A CN201210116248A CN102606411A CN 102606411 A CN102606411 A CN 102606411A CN 2012101162485 A CN2012101162485 A CN 2012101162485A CN 201210116248 A CN201210116248 A CN 201210116248A CN 102606411 A CN102606411 A CN 102606411A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
wind wheel
generator
power generation
wheel hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101162485A
Other languages
English (en)
Inventor
李新民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2012101162485A priority Critical patent/CN102606411A/zh
Publication of CN102606411A publication Critical patent/CN102606411A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明是一种垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置，包括塔柱，在塔柱上安装有数量为偶数的若干个风轮，风轮两个为一组并在它们之间安装有发电机构成一个发电模块；风轮包括一安装在塔柱上的风轮毂，还包括通过支撑杆周向均布地安装在风轮毂上的若干主叶片；每个发电模块中，一个风轮的风轮毂与发电机转子相连接，另一个风轮的风轮毂与发电机定子相连接；在每一主叶片的一侧还分别设置有一副叶片，所述副叶片通过副叶片角度调节杆与风轮毂相连接。互为一体的发电机机体和定子沿转子的相反方向旋转。使发电机的转速快，因此输出效率高，增加了风轮单位体积的发电量。

Description

垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法
 
技术领域  
本发明涉及一种风力发电装置，并涉及其发电控制方法。
背景技术  
目前，在风力发电领域，较常用的发电机为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。水平轴风力发电机受风向影响较大，当风向发生改变时需靠方向舵来调整风力发电系统的迎风方向，其机械结构复杂，且在风轮转向过程中能量损耗大。
垂直轴风力发电机受风向变化影响较小，风能利用率较高。但是由于现有技术中垂直轴风力发电装置中，一组风轮只能使用一个发电机，单位体积的发电量较少。另外，现有垂直轴风力发电装置的叶片一般为单叶片设计。这种单叶片设计在受风时，相邻两侧叶片同时受力会相互的抵消一部分作用力，输出力矩不大，因此将风能转化为动能时仍有能量的损耗，风能未完全利用。现有的风轮大多只能单向旋转，在旋转过程中会发生共振，机械疲劳情况较为严重。
发明内容  
本发明所要解决的技术问题是，提供一种垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法，能够有效地提高发电量，以克服现有风力发电机的缺陷。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置，其特征在于：包括塔柱，在所述塔柱上安装有数量为偶数的若干个风轮，所述风轮两个为一组并在它们之间安装有发电机构成一个发电模块；
所述风轮包括一安装在塔柱上的风轮毂，还包括通过支撑杆周向均布地安装在所述风轮毂上的若干主叶片；每个发电模块中，一个风轮的风轮毂与发电机的转子相连接，另一个风轮的风轮毂与发电机的定子相连接；在每一主叶片的一侧还分别设置有一副叶片，所述副叶片通过副叶片角度调节杆与风轮毂相连接。
还包括安装在塔柱底部的蓄电装置和控制装置；所述塔柱的顶部还安装有测风仪，所述测风仪与控制装置信号连接；发电机通过导线分别与控制装置和蓄电装置相连接。
若干个风轮的体积自上而下逐渐增大。
垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置的控制方法，其特征在于：测风仪检测风向，将信号传给控制装置，控制装置分别通过调节副叶片角度调节杆来控制副叶片的迎风角度，保证每一组发电模块中的上下两个风轮始终沿相反方向转动，实现发电机的转子和定子反方向旋转的目的；最后发电机将产生的电流通过导线传递到蓄电装置中。
本发明的积极效果在于：
本装置的上风轮组的风轮毂与发电机的转子相连接，下风轮组的风轮毂与发电机的定子相连接，当发电机的转子旋转时，互为一体的发电机机体和定子沿转子的相反方向旋转。充分利用了风轮组之间的垂直空间，并且使发电机的转速快，因此输出效率高，增加了风轮单位体积的发电量。并且上下风轮沿相反方向进行旋转，能够在很大程度上抵消一部分共振，减轻了本装置的各部件的机械疲劳。
在每一主叶片的一侧还分别设置有能够调节迎风角度的副叶片，在保证上下两风轮组沿相反方向旋转的同时，使风轮的受风面积加大，调速的灵活性也非常方便，充分提高了风转的利用效率。
每个风轮组的体积自上而下逐渐增大，在大风天气下不易损坏，适应高处风大的规律。
附图说明  
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式  
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
如图1所示，本发明包括与地面垂直的塔柱2，所述塔柱2的底部通过支座1与地面连接。在所述塔柱2上自上而下设置有两组发电模块，其中每组发电模块中包括上下设置的一对风轮组4，该上风轮组4-1与下风轮组4-2之间设置有发电机7。其中一风轮组4包括一安装在塔柱2上的风轮毂5，还包括通过支撑杆周向均布地安装在所述风轮毂5上的若干主叶片10。其中上风轮组4-1的风轮毂与发电机7的转子3相连接，下风轮组4-2的风轮毂与发电机的定子6相连接。
在每一主叶片10的一侧还分别设置有一副叶片11，所述副叶片11通过副叶片角度调节杆12与风轮毂5相连接。所述副叶片角度调节杆12为电控液压伸缩杆，能够控制副叶片11的迎风角度。
所述塔柱2的顶部还安装有测风仪13。所述测风仪13与控制装置9信号连接。发电机7通过导线与安装在塔柱2底部的蓄电装置8和控制装置9相连接。
每个风轮组4的体积自上而下逐渐增大，以适应高处风大的规律。
设备工作时，上、下风轮组4沿相反方向旋转，发电机7的转子3旋转，同时互为一体的发电机7机体和定子6沿转子3的相反方向旋转。此时通过电机7滑环通入一定励磁电流，使转子3成为一个旋转磁场，定子6线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生电流。发电机7通过导线将电流传递到安装在塔柱2底部的相互连接在一起的蓄电装置8和控制装置9中。
测风仪13检测风向，将信号转给控制装置9，控制装置9分别通过调节上下两个风轮组的副叶片角度调节杆控制上下两个风轮组的副叶片11的迎风角度，保证每一组发电模块中的上下两个风轮组始终沿相反方向转动。

Claims (4)

1.垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置，其特征在于：包括塔柱（2），在所述塔柱（2）上安装有数量为偶数的若干个风轮（4），所述风轮（4）两个为一组并在它们之间安装有发电机（7）构成一个发电模块；
所述风轮（4）包括一安装在塔柱（2）上的风轮毂（5），还包括通过支撑杆周向均布地安装在所述风轮毂（5）上的若干主叶片（10）；每个发电模块中，一个风轮（4）的风轮毂（5）与发电机（7）的转子（3）相连接，另一个风轮（4）的风轮毂（5）与发电机（7）的定子（6）相连接；在每一主叶片（10）的一侧还分别设置有一副叶片（11），所述副叶片（11）通过副叶片角度调节杆（12）与风轮毂（5）相连接。
2.根据权利要求1所述的垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置，其特征在于：还包括安装在塔柱（2）底部的蓄电装置（8）和控制装置（9）；所述塔柱（2）的顶部还安装有测风仪（13），所述测风仪（13）与控制装置（9）信号连接；发电机（7）通过导线分别与控制装置（9）和蓄电装置（8）相连接。
3.根据权利要求1或2所述的垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置，其特征在于：若干个风轮（4）的体积自上而下逐渐增大。
4.垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置的控制方法，其特征在于：测风仪（13）检测风向，将信号传给控制装置（9），控制装置（9）分别通过调节副叶片角度调节杆来控制副叶片（11）的迎风角度，保证每一组发电模块中的上下两个风轮始终沿相反方向转动，实现发电机（7）的转子（3）和定子（6）反方向旋转的目的；最后发电机（7）将产生的电流通过导线传递到蓄电装置（8）中。
CN2012101162485A 2012-04-20 2012-04-20 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法 Pending CN102606411A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101162485A CN102606411A (zh) 2012-04-20 2012-04-20 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101162485A CN102606411A (zh) 2012-04-20 2012-04-20 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102606411A true CN102606411A (zh) 2012-07-25

Family

ID=46524089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101162485A Pending CN102606411A (zh) 2012-04-20 2012-04-20 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102606411A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103277246A (zh) * 2013-06-14 2013-09-04 河海大学常州校区 一种共轴异向旋转的双风轮垂直轴风力发电机
CN105221348A (zh) * 2014-06-13 2016-01-06 刘辉 一种光热电站风力辅助发电系统
CN103742355B (zh) * 2014-01-22 2017-04-05 深圳市宝联风光热能源科技有限公司 一种多层展翼摆叶式的垂直轴风力发电机组
CN107023439A (zh) * 2017-05-31 2017-08-08 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种大型立轴式风力发电系统
WO2018056851A3 (en) * 2016-09-23 2018-04-26 Jan Wisniewski Wind turbine
CN108349587A (zh) * 2015-09-07 2018-07-31 阿里·莫巴拉奇 具有可控制的类似剪刀的旋转板的垂直轴涡轮机的转子
WO2024005749A1 (en) * 2022-06-26 2024-01-04 Cevdet Koese Pyramid wind turbine

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070296217A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Ketcham John C Multi-cylinder wind powered generator
EP2034179A1 (en) * 2006-06-02 2009-03-11 Eco Technology Co., Ltd. Blades for wind wheel, wind wheel, and wind-driven electric power generator
CN201250759Y (zh) * 2008-06-13 2009-06-03 李善昌 一种附加旋转风叶垂直型风力发电机
CN201277151Y (zh) * 2008-10-29 2009-07-22 张俊杰 一种垂直轴双风轮逆向旋转风力发电机
CN101493071A (zh) * 2008-01-27 2009-07-29 王肇泰 采用水平式组合活动翼的双层反向旋转的立轴式风力机
CN201412274Y (zh) * 2009-04-13 2010-02-24 赵安民 垂直轴双转子风力发电装置
CN101852179A (zh) * 2009-11-09 2010-10-06 卢国骥 多级叶轮风力发电机
CN101943113A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 喻体刚 一种风力发电风帆
CN102116264A (zh) * 2010-07-05 2011-07-06 杨寿生 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
CN201963486U (zh) * 2011-03-01 2011-09-07 国能风力发电有限公司 模块化垂直轴风力发电机
WO2011126465A2 (en) * 2010-04-05 2011-10-13 Ozer Cakir Motion system for wind turbine

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2034179A1 (en) * 2006-06-02 2009-03-11 Eco Technology Co., Ltd. Blades for wind wheel, wind wheel, and wind-driven electric power generator
US20070296217A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Ketcham John C Multi-cylinder wind powered generator
CN101493071A (zh) * 2008-01-27 2009-07-29 王肇泰 采用水平式组合活动翼的双层反向旋转的立轴式风力机
CN201250759Y (zh) * 2008-06-13 2009-06-03 李善昌 一种附加旋转风叶垂直型风力发电机
CN201277151Y (zh) * 2008-10-29 2009-07-22 张俊杰 一种垂直轴双风轮逆向旋转风力发电机
CN201412274Y (zh) * 2009-04-13 2010-02-24 赵安民 垂直轴双转子风力发电装置
CN101852179A (zh) * 2009-11-09 2010-10-06 卢国骥 多级叶轮风力发电机
WO2011126465A2 (en) * 2010-04-05 2011-10-13 Ozer Cakir Motion system for wind turbine
CN102116264A (zh) * 2010-07-05 2011-07-06 杨寿生 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
CN101943113A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 喻体刚 一种风力发电风帆
CN201963486U (zh) * 2011-03-01 2011-09-07 国能风力发电有限公司 模块化垂直轴风力发电机

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103277246A (zh) * 2013-06-14 2013-09-04 河海大学常州校区 一种共轴异向旋转的双风轮垂直轴风力发电机
CN103277246B (zh) * 2013-06-14 2015-04-22 河海大学常州校区 一种共轴异向旋转的双风轮垂直轴风力发电机
CN103742355B (zh) * 2014-01-22 2017-04-05 深圳市宝联风光热能源科技有限公司 一种多层展翼摆叶式的垂直轴风力发电机组
CN105221348A (zh) * 2014-06-13 2016-01-06 刘辉 一种光热电站风力辅助发电系统
CN108349587A (zh) * 2015-09-07 2018-07-31 阿里·莫巴拉奇 具有可控制的类似剪刀的旋转板的垂直轴涡轮机的转子
WO2018056851A3 (en) * 2016-09-23 2018-04-26 Jan Wisniewski Wind turbine
CN107023439A (zh) * 2017-05-31 2017-08-08 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种大型立轴式风力发电系统
WO2024005749A1 (en) * 2022-06-26 2024-01-04 Cevdet Koese Pyramid wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102606411A (zh) 垂直轴多级双叶片双向旋转风力发电装置及发电控制方法
EP2463513B1 (en) Wind generating device
CN102116264A (zh) 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
CN202811196U (zh) 一种t型轴风力发电机
KR20110005920A (ko) 터보형 수직축 풍력장치
WO2011065840A2 (en) Method for turning a wind power plant relative to the wind direction
CN104005914A (zh) 一种风力发电系统及其发电方法
CN104454362B (zh) 一种往复式风力发电系统
CN102619690A (zh) 一种利用风力自身能量调节攻角的垂直轴风力机
WO2013009937A2 (en) Improved horizontal-axis wind turbine
CN201972846U (zh) 螺旋式涡轮风叶及垂直轴螺旋式涡轮风叶风力发电机
CN203822546U (zh) 风力发电装置
CN201103511Y (zh) 一种可变桨风轮
CN204921250U (zh) 一种卧式、立式风能转换装置
CN103195667B (zh) 一种分布式液控稳频垂直轴风力机发电系统
CN202348555U (zh) 可变风轮直径的水平轴风力发电机组
CN202065122U (zh) 一种风力发电装置
CN104481811A (zh) 一种垂直轴升阻力综合型风力发电机
KR20150145868A (ko) 풍량조절 방향키를 갖는 터보팬 및 이를 이용하는 풍력발전장치
CN103047087A (zh) 10mw级座台式导风体涡轮发电机系统
CN220599928U (zh) 一种新型并列式双风轮风机
CN103967706A (zh) 10mw级座台式复合风轮发电机系统
CN220487758U (zh) 一种可变桨距偏心垂直轴风力发电机
CN203584683U (zh) 一种无级变频调速风力发电机
CN201297235Y (zh) 垂直轴风力机叶轮

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
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

Application publication date: 20120725