CN103437961B - 一种垂直轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直轴风力发电机，所述风力发电机包括有底座、发电机、塔柱、动力转换轴套、挡板，所述底座连接在地面上，所述塔柱垂直于底座，所述发电机固定通过支架在塔柱，所述动力转换轴套连接在塔柱顶端，其特征在于：所述风力发电机还包括有风车转轴、风车、固定轴套，所述风车转轴连接在动力转换轴套内，所述风车连接在风车转轴上，所述风车的叶片为带角度的屏风式风车，所述风车转轴连接风车处开有垂直于底座的卡槽，所述风车在垂直于底座方向上可以上下滑动，本发明结构简单、安装方便、低风速启动、无噪音，提高了发电效率，普遍适用于风能条件好，远离电网，或电网不正常的地区。

Description

一种垂直轴风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术

风力发电和太阳能发电一样，最初是为了解决应急电源和边远地区供电而开发出来的产品，因而在最初发展并不是很快，到了上个世纪二、三十年代，全球经济危机带来的能源紧张，让世界各国的专家想到了以风力发电作为补充能源的可行性。第二次世界大战后，各国纷纷进行研究，由于当时的技术水平较差，启动风速要求较高，发电噪音也很大，所以只能将风力发电机放在人迹罕至的地方或风力较大的地方，设备也是往大型风力发电机发展，专门建设大型风力发电场，由于水平轴风力发电机的特性，小型风力发电在相当长的时间里未得到较好的发展。

上世纪九十年代，我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电机和太阳能光伏系统来供应电力，主要应用于基站、边防哨所、海岛等特殊场合，主要是面向部队的一套后勤保障系统。

经过一定时间的应用后，发现诸多问题，如台风期间的设备损坏严重，噪音大，影响人员正常休息，对通信设备的干扰，使得某些设备无法正常运转，这些问题的发生使得部队正常通讯及日常生活受到了影响。

为了解决这些问题，本发明提供了一种垂直轴风力发电机。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是为了降低风力发电机的噪声，并尽量降低设备损耗。

本发明提供了一种垂直轴风力发电机，本发明所采用的技术方案是：一种垂直轴风力发电机，包括有底座、发电机、塔柱、动力转换轴套、风车转轴、风车、挡板、固定轴套，底座连接在地面上，塔柱垂直于底座，发电机通过支架固定在塔柱上，动力转换轴套连接在塔柱顶端，风车转轴连接在动力转换轴套内，风车转轴驱动转换轴套为发电机发电，风车连接在风车转轴上且风车的叶片为带角度的屏风式风车，风车转轴连接风车处开有垂直于底座的卡槽，风车在垂直于底座方向上可以上下滑动，当风力驱动风车时，风车即可以风车转轴轴向转动亦可沿风车转轴径向滑动。

本发明的进一步改进在于：为获取较大的风量，所述的风车由三片屏风式叶片绕风车转轴均匀布置组成。

本发明的进一步改进在于：为风车在低速启动时能获得足够的风力，所述风车的屏风式叶片由叶根和叶梢组成，所述叶根与叶梢连接成一个钝角，这个钝角的设置是为了风车的叶片能全方位地与风接触，无论风向如何变化，风车均能或者足够的风力。

本发明的进一步改进在于：风车的叶根和叶梢上均匀布置有若干个大小相同的正方形帆片，帆片为活动式结构，在微风吹动下帆片摆动就能获得较大的风力。

本发明的进一步改进在于：风车转轴上开有滑动槽，使得风车在风力作用下不但能旋转获得阻力风力，还能在风车旋转轴内上下滑动获得升力风力，提高了风车发电机的发电效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是 :

1.本发明采取了带有一定角度的两块帆板作为风车叶的迎风面，增加了风车叶片的迎风面积，提高了风车发电效率，同时降低了风车叶片的损耗；

2.本发明还采用了在前帆板和后帆板上均匀布置活动帆板的形式，使得风车叶片的采风量更加均匀，降低了风车叶片发出的噪声；

3.本发明在风车转轴上面开有风车滑动槽，能在风车旋转轴5内上下滑动获得升力风力，提高了风车发电机的发电效率。

本发明结构简单，安装方便，低风速启动，无噪音,比同类型风力发电风车叶片工作效率高于，它普遍适用于风能条件好，远离电网，或电网不正常的地区，供给照明、电视机、探照灯。

附图说明

图1为一种垂直轴风力发电机结构示意图；

图2为一种垂直轴风力发电机风车叶片的帆板结构局部放大图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1、图2所示，本发明是一种垂直轴风力发电机，包括有底座1、发电机2、塔柱3、动力转换轴套4、风车转轴5、风车6、挡板7、固定轴套8，底座1连接在地面上，塔柱3垂直于底座1，发电机2通过支架固定在塔柱3上，动力转换轴套4连接在塔柱3顶端，风车转轴5连接在动力转换轴套4内，风车转轴5驱动转换轴套4为发电机发电，风车6连接在风车转轴5上且风车6的叶片为带角度的屏风式风车，风车转轴5连接风车6处开有垂直于底座的卡槽12，风车6在垂直于底座方向上可以上下滑动，当风力驱动风车6时，风车6即可以风车转轴5轴向转动亦可沿风车转轴5径向滑动。

为获取较大的风量，所述的风车6由三片屏风式叶片绕风车转轴5均匀布置组成，无论方向怎么改变，风车均能全方位的获取足够风力。

为风车在低速启动时能获得足够的风力，风车6的屏风式叶片由叶根9和叶梢10组成，叶根9与叶梢10连接成一个钝角，这个钝角的设置是为了风车6的叶片能全方位地与风接触，无论风向如何变化，风车均能或者足够的风力，叶根9与叶梢10上均匀布置有若干个大小相同的正方形帆片11，帆片11为活动式结构，在微风吹动下就能获得较大的风力。

 风车转轴上开有滑动槽12，使得风车6在风力作用下不但能旋转获得阻力风力，还能在风车旋转轴5内上下滑动获得升力风力，提高了风车发电机的发电效率。

一种垂直轴风力发电机，其工作过程是:微风吹动风车叶片时，活动帆片11转动，帆片11转动到一定程度时带动风车6一起转动，风车6带动风车转轴5转动，风车转轴5通过动力转轴4给发电机发电；当风力较大时，风力吹动风车6和帆片11同时转动，风车6带动风车转轴5转动，风车转轴5通过动力转轴4给发电机发电。

本发明结构简单，安装方便，低风速启动，无噪音,比同类型风力发电风车叶片工作效率高于，它普遍适用于风能条件好，远离电网，或电网不正常的地区，供给照明、电视机、探照灯。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种垂直轴风力发电机，所述风力发电机包括有底座（1）、发电机（2）、塔柱（3）、动力转换轴套（4）、挡板（7），所述底座（1）连接在地面上，所述塔柱（3）垂直于底座（1），所述发电机（2）通过支架固定在塔柱（3）上，所述动力转换轴套（4）连接在塔柱（3）顶端，其特征在于：所述风力发电机还包括有风车转轴（5）、风车（6）、固定轴套（8），所述风车转轴（5）连接在动力转换轴套（4）内，所述风车转轴(5)驱动转换轴套(4)，所述风车（6）连接在风车转轴（5）上，所述风车（6）的叶片为带角度的屏风式风车，所述风车转轴（5）连接风车（6）处开有垂直于底座的卡槽（12），所述风车（6）在垂直于底座方向上可以上下滑动。

2.根据权利要求1所述的 一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述风车（6）由三片屏风式叶片绕风车转轴（5）均匀布置组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述风车（6）的屏风式叶片由叶根（9）和叶梢（10）组成，所述叶根（9）与叶梢（10）连接成一个钝角。

4.根据权利要求3所述的 一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述叶根（9）与叶梢（10）上布置有大小相同的多个正方形帆片（11）。

5.根据权利要求4所述的 一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述帆片（11）为活动式结构，风力驱动帆片（11）摆动。