CN103557114A

CN103557114A - 无阻双控垂直风力发电机

Info

Publication number: CN103557114A
Application number: CN201310398915.8A
Authority: CN
Inventors: 仇立德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-02-05

Abstract

无阻双控垂直风力发电机：将发电机(说明书附图4B中的G)置于风浆叶框(说明书附图4B中的AJ，AK，说明书附图4E中的AL)，中心轴(说明书附图4B中的V)，底轴总成(说明书附图4B中的V)，圆形水泥平台(说明书附图4B中的T)的底部，保养维修无需高空专业人员。发电机(说明书附图4B中的G)通过离合器的作用，分先后两步启动，使启动风速与额定功率风速趋于一致。设有环形挡壁(说明书附图4C中的AF)，进行风量调节，达到转速电量额定的目的，取消现有刹车片限速装置。

Description

无阻双控垂直风力发电机

[0001] 一.无阻双控垂直风力发电机技术领域

无阻双控垂直风力发电机技术领域：属于新能源范畴，其实用性强、经济效益显著、极有开发价值、极有未来前景。干旱广袤的沙漠、经济发达的沿海、偏僻的边疆海防哨所，都为风力发电机提供了广阔的发展空间。

二.背景技术

背景技术：当今风力发电机随着MW级不断增加，需要解决的问题不断出现：

1.首先解决的问题，就是雷电袭击，高大的发电塔筒，已将发电机架设在云层中，发电机在电闪雷鸣、风雨交加的环境中工作非常容易引发雷电袭击。尽管在很多科学工作者的努力下，研制使用新材料增加防护膜、防护层等措施，投资很大，效果甚微，还是无法从根本上改变现状，真正抵御几十亿伏电压，百万安电流的瞬间袭击，一旦被击，大都是毁灭性的。

2.随着风力发电机功率的增大，风桨叶直径越来越长，有些风桨叶的尖端线速度已达到了超音速，一旦破坏性风暴来临，其风桨叶不会减短，不能自我保护，最大限度的只能转动风桨叶片的角度，减轻一些破坏程度，但不能从根本上解决防风问题，一旦出现“飞车”，发电机就可能被烧毁，对其直偶的电气设备都会遭到不同程度的损坏。有的风桨叶可能发生断裂飞出，造成空难事故，例如：美国有一风力发电机，因风桨叶断裂，重达五吨的风叶飞出1.5公里。

3.目前风力发电机风能利用率极低，理论计算最大有效利用率42.5％，实际只有30％左右，与热机相似，小型水轮发电机可达70％，大型水轮发电机可达85％以上，风轮发电机利用率与水轮发电机利用率相比有很大的提高空间。

4.调节速度的直接性、强硬性欠缺的平缓现象对风轮机械冲击巨大，频繁更换刹车片，增加了维修次数，减少使用寿命，因发电机转速突变，其输出的电压、电流波动很大，降低了输电质量。

5.高耸入云成片林立的风力发电机的风浆叶是由碳纤维、环氧树脂等化工原料制成的，因制造时的挥发，长期使用老化粉尘对生态环境已构成新的污染威胁，逐步改变了风力发电机是绿色能源这一最基本特征。

三.发明内容

无阻双控垂直风力发电机由设施和设备两部分组成，设施占地面积的大小、举架高低和承重强度是根据发电机(图4B中的G)功率的大小而定，以30kw发电机(图4B中的G)为例进行说明：

图1是无阻双控垂直风力发电机设施俯视图，图1中的A是圆形水泥平台中心埋设的上口大下口小用铁板制成的方形漏斗，图1中的B是圆形平台四根支柱基础，图1中的C是环形挡壁轨道基础，图1中的D是頂轴支撑柱基础，图1中的E是斜拉柱基础，图1中的圆圈是水泥平台边缘。图2是并网供电电路。图3是调节断电器，C是拨断W1，D是拨断W2。图4是无阻双控垂直风力发电机外观俯视图。图5是图4中各分图位置分布图。图6是启动防护电路图。图7是风向及调节电路图。图8是二源切换电路图。在野外建一圆形水泥平台(图4B中的T)，直径十三米，从水平线(图4B中的A)起，至平台底部垂直高度2.5米，“水平线”是根据五十年一遇水灾最大洪峰高度为基准，其具体数值请到当地气象台站查询，防止电机浸水，墙体厚度0.5米，至顶部平面高度3米，圆形水泥平台的中心，埋设上口大下口小用金属铁板制成的方型漏斗(图4B中的S)，其规格：铁板厚10mm，大口为395*395mm，下口为225*225mm，高为750mm，在漏斗外部进行焊接，内面不得焊接，应保持平滑，漏斗外体与圆形水泥平台用钢筋焊为一体，保证漏斗体与水泥平台垂直，不得有倾斜现象，圆形水泥平台(图4B中的T)由四根直径为50厘米水泥支柱(图4B中的B和图4C中的B)撑起，其支柱中心与圆形水泥平台(图4B中的T)中心距离为三米，四根柱体均衡分布，水泥柱体(图4B中的B，图4C中的B)、圆形水泥平台(图4B中的T)、方形漏斗(图4B中的S)用水泥料浆一次浇筑完成，形成坚固的一体化设施。环形挡壁轨道基础(图4A中的C和图4C中的C)、頂轴支撑柱基础(图4A中的D和图4C中的D)、斜拉柱基础(图4A中的E和图4C中的E)均为8个，规格均为1米*1米高出地面1米的方形水泥体，斜拉柱以水平夹角60度，指向圆形水泥平台(图4B中的T)中心，环形挡壁轨道基础(图4A中的C和图4C中的C)中心与圆形水泥平台(图4B中的T)中心距离为8.3m，頂轴支撑柱基础(图4A中的D和图4C中的D)中心与圆形水泥平台(图4B中的T)中心距离为10m，斜拉基础(图4A中的E和图4C中的E)中心与圆形水泥平台(图4B中的T)中心距离为22.2m，各种基础应处于同一直线，尽量减少挡风面积，减少风的阻力。其建筑设施的布局，图1俯视图均已标明，(A方形漏斗，B圆形水泥平台支柱，C环形挡壁轨道基础，D頂轴支撑柱基础，E斜拉柱基础).图5是图4位置的分布图。

设备部分包括：

底轴总成(图4B中的S1)、离合器总成(由大飞轮图4B中的O，离合片图4B中的N，压盘图4B中的M，轴承图4B中的K，拨叉图4B中的J，底盖图4B中的I组成)、发电机(图4B中的G)、发电机花键轴(图4B中的L)，发电机调整座(图4B中的F)、启动机动轮(图4B中的R)，启动机(图4B中的Q)，离合器气缸(图4B中的P)，充气泵(图4B中的H)，环形挡壁支架(图4C中的AA)，頂轴支撑柱(图4C中的AB)斜拉柱(图4C中的AC)，环形轨道(图4C中的AD)，承载车(图4C中的AE)，环形挡壁(图4C中的AF)，一侧为单向安全窗(图4F中的AP)组成的挡壁阻止风速另一侧空白保证风速畅通，环形挡壁横梁(图4F中的AG)，頂轴支撑柱横梁(图4F中的AH)，风向标(图4E中的Z)横梁中心轴(图4E中的AQ，AI)，頂轴总成(图4E中的X)、頂轴总成悬挂锁销(图4E中的Y)，万向节(图4E中的W)，中心轴(图4B中的V)，重质分解弹簧(图4B中的U)风桨叶框(图4B中的AN，图4B中的AK和图4E中的AL)，风浆叶框双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)、及电器部分组成.

底轴总成：外形为上大下小的方型漏斗体(图4B中的S1)，其规格与圆形水泥平台上方型漏斗(图4B中的S)完全一致，安装时将其底轴总成(图4B中的S1)由上向下插入其中要求二者四面完全密贴，考虑到制造实际误差，至少有三面密贴。再将离合器总成在平台底部由下向上插入，离合器气缸(图4B中的P)为离合器提供动力，启动机(图4B中的Q)为6w12v，自行车发电机。将发电机(图4B中的G)置于圆形水泥平台(图4B中的T)底部，使发动机的重心大幅度下降，解决了风力发电机头重脚轻、脚定头摆的问题，因发电机(图4B中的G)高度的降低，有效避免了雷电袭击，雷电的防护无需专用材料使用，无需专用资金投入，但效果显著，对电器设备进行维修保养无需高空作业的专业人员。底轴总成(图4B中的S1)检查维修与顶轴总成(图4E中的X)检查维修相对方便，因此，重质分解弹簧(图4B中的U)将风桨叶框(图4B中的AJ，图4B中的AK，图4E中的AL)，中心轴(图4B中的V)，顶轴总成(图4E中的X)总质量分解为底轴总成(图4B中的S1)承担60％，顶轴总成(图4E中的X)承担40％。因制造安装等原因，底轴总成(图4B中的S1)的中心与顶轴总成(图4E中的X)的中心很难同心，因此，在顶轴总成(图4E中的X)底部，用万向节(联轴器)(图4E中的W)连接，圆满的解决了上下同心问题，风桨叶框由高1米，长7.5米以半径为15米弧度的拱形组成，3枚风桨叶框相隔120度，重叠堆积(图4E中的AM)共11层，由现水平风力发电机风桨叶三杆式变成垂直三墙式，高耸直立的旋转体恰是旋动的寺塔，风桨叶框每米设一双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)，共七扇，剩余长度部分可用彩钢板(图4B中的AN，4图E中的AN)挡风，从中心轴(图4B中的V)向风桨叶框(图4B中的AJ，AK图4E中的AL)端头延伸，距离越远，受风作用力越强；距离越近，受风作用力越弱。因此将风浆叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)上的双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)由远向近按强、中、弱依次顺序排列，具体设置：最远端两扇强窗，中部两扇中强窗，根部三扇弱窗，弱强度双向安全窗起微调精准的作用，强强度双向安全窗起大范围宽领域风力调节作用，双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)与风浆叶框(图4B中的AJ，AK图4E中的AL)之间，上下左三面均有冰雪防冻隔离带约30mm。挡壁轨道支柱(图4C中的AA)为0.8*0.8*2.0m方架组成，轨道(图4C中的AD)高0.4m，宽0.6m，从轨道中心至圆形水泥平台中心距离为8.3m，轨道上四个承载车(图4C中的AE)均匀分布，长期承载环形挡壁(图4C中的AF)，可按要求四车同时正或反转动调节风量，以空气为介质从而达到调节发动机转速的目的，根据环形挡壁(图4C中的AF)受风不同部位，设置了强、中、弱单向安全窗。在风速低位时，环形挡壁(图4C中的AF)将风桨叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)的阻力臂一侧遮挡，增大了动力臂的力矩，当风速大时，通过承载车相应转动，向风桨叶动力臂一侧遮挡，减少了动力臂力矩，当破坏性风暴来临时，可将环形挡壁(图4C中的AF)单向安全窗(图4F中的AP)开启，有效泄峰，减少了风浪对其冲击，自身得到了保护，同时，风桨叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)阻力臂一侧受到了风力作用，降低了发动机转速也保护了发电机(图4B中的G)。风浆叶框双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)和环形挡壁(图4C中的AF)上的单向安全窗(图4F中的AP)的开启是由弹簧强弱程度进行控制的，因冬夏的温差、春秋湿度变化、海拔高度不同引起空气密度异差以及弹簧老化、弹性曲张系数慢性改变等诸多原因造成了其不能准确开启，但它受风时的反应时间是即时的、灵敏的。环形挡壁(图4C中的AF)是根据发电机输出电压的高低、电流大小发出指令，通过承载车(图4C中的AE)的相应转动调节风量，实现调速调压调流的目的，发出调节的指令是精准的，但是通过空气的风量调节转换成机械能转动调节，最后再转换成电能调节，全程需要三到五分钟，这种反应是延时的，迟钝的。本发明将这两种控制同时作用在同一发动机上，使二者优缺点互补，最终达到调节上的技术要求。无阻双控垂直风力发电机取消了现刹车片限速装置，可有效缓解因制动引起的冲击，发电机输出电量变化平缓，延长了使用寿命，双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)单向安全窗(图4F中的AP)均由铝合金构成，阻止了环境污染。铝合金的使用从开始到退役其总重量几乎不变，有良好的回收再利用性。风桨叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)和环形挡壁(图4C中的AF)均处在頂轴支撑柱(图4C中的AB)以内，可防止因材料折断风桨叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)飞出造成的伤害事故。

四.具体实施方式

以下详细说明无阻双控垂直风力发电机工作流程：

1.按此时此刻风的方向调节风向标(图4E中的Z)，使风的方向与风向标(图4E中的Z)的指示方向保持一致。

2.图7中ABC是电力电源，abc是风力电源，根据风的方向与环形挡壁(图4C中的AF)所处的不同位置，由风向标(图4E中的Z)通过FA和FB发出指令。如FA有指令时，断电延时器(DYQ)I接通，使其常开触点由断开状态转为闭合状态，接触器CJ2闭合，四辆承载车(图4C中的AE)在3D电动机的驱动下，环形挡壁(图4C中的AF)缓缓转动，当转到接近相应位置后，风向标(图4E中的Z)停止FA指令，因断电延时器(DYQ)I的延时效果继续转动。当延时时间到达后停止转动，使环形挡壁(图4C中的AF)置于相应位置的中心。而后立即锁定，防止溜车。当FB有指令时，断电延时器(DYQ)II接通，使其常开触点由断开状态转为闭合状态，接触器CJ3闭合，四辆承载车在3D电动机的驱动下，环形挡壁(图4C中的AF)缓缓转动，当转到接近相应位置后，风向标停止FB指令，因断电延时器(DYQ)II延时效果继续转动，当延时时间到达后停止转动，使环形挡壁(图4C中的AF)置于相应位置的中心，而后立即锁定，防止溜车。因CJ3的输出线路有两根对调接入3D电动机，转动的方向与FA指令下转动的方向相反。通过以上承载车的正反转动，保证风桨叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)最大限度的接受风能。

3.在风力的作用下，风桨叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)，中心轴(图4B中的V)开始慢慢转动，逐步进入发电工作状态。

4.图6中ABCN是电力电源，abcn为风力电源，W1为漏电保护器，正常情况下为闭合，输出端与图7中ABC相连，保证提供电力电源。W2为漏电保护器，正常情况下闭合，X为12V启动机输入端。启动机(图4B中的Q)在启动机动轮(图4B中的R)的带动下随即转动，发出12V电源；通过图6中X输入端，经过W2II端，经过J2常闭触点使J3形成回路。J3动作，J3常开触点由断开状态转为闭合状态，使CJ1控制线路，形成闭合回路，使CJ1的主回路闭合。电力电源经过CJ1向输出端Y充气泵(图4B中的H)供电，充气泵(图4B中的H)开始工作，向离合器气缸(图4B中的P)充气，离合器由离状态逐步向合状态过渡，动作平缓柔和，发电机(图4B中的G)慢慢发出交流电，实现了风浆叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)，中心轴(图4B中的V)与发电机(图4B中的G)先后二步启动，提高了风能在低速时的利用率。风力发电机(图4B中的G)是380V，三相自激励磁异步式，当电压接近380V时，J2动作，常开触点转为闭合状态，使J3控制线路经过该点，在经过W2I，形成闭合回路，将充气泵(图4B中的H)的电力电源(ASCN)切换为风力电源(abcn)。同时J2常闭触点由闭合状态转断开状态，启动机(图4B中的Q)电源断开，CJ1控制电路断开，主回路CJ1断开，电力电源(ABCN)停止向输出端Y供电。

5.图8中ABC为电力电源，abc为风力电源，当风力电源达到395V时，AVR395发出指令输出电压为0，使J1常闭触点由断开状态转为闭合状态，此时J2的常闭触点也闭合，因电压超过350V，CJ2的控制线路经过J1闭合触点，经过开关K经过J2常闭触点，形成回路使CJ2主回路闭合，通过输出端Y向负载(一般为22KW电动机)提供风力电源(abc)，负载的输出使F1与风力电源c相接通，与图7中F1接通，使图7中CJ4主回路闭合，风向调节电路也自动切换为风力电源(abc)，同时CJ4常闭辅助触点由闭合状态转断开状态，使CJ1断开，停止风向标調向。当风力电压低于350V时，图8中AVR350发出指令，有电压输出，使J2电源接通，J2的常闭触点由闭合状态转为断开状态，使CJ2的控制线路断开，导致CJ2的主回路断开，对负载停止供电，同时，因CJ2常闭辅助触点由断开状态转为闭合状态，使CJ1的控制线路形成回路，使CJ1主回路闭合，转为电力电源(ABC)对负载供电，保证负载连续工作。

6.当风力电源电压达410V时，图7中AVR410发出指令，输出电压为0，J2常闭触点由断开状态转为闭合状态，断电延时器(DYQ)III的电源工作线圈由b相进入断电延时器一端，由另一端进入定时器W1，经过J2闭合触点与c相接通，形成回路，使断电延时器(DYQ)III的常开触点闭合，使CJ5的控制线路形成回路，使CJ5主回路闭合。风力电源(abc)向四辆承载车(图4C中的AE)供电，在3D电动机的驱动下，环形挡壁(图4C中的AF)缓缓转动。当车轮转动一周时，车轮A端(图3中的A)上的作用杆(图3中的C)拨动定时器W1，定时器W1一般拨动断电定时时间为五分钟。断电延时器(DYQ)III切断电路，因延时效果，断电延时器(DYQ)III触点仍然保持导通状态，延时时间到达后，常开触点由闭合恢复到断开状态，使CJ5控制线路断开，导致CJ5主回路断开，使3D电动机停止工作，立即锁定，防止溜车。环形挡壁(图4C中的AF)向风桨叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)动力臂一侧遮挡，减少风量，降低转速，使输出电压降到正常值，此刻，不论调节是否达到要求，五分钟内停止对电压采集，停止调节，五分钟后开始重新采集，如电压需要调节，将再次发出指令进行调节，如无需调节，则不发指令。

7.当电压低于370V时，在调节范围内图7中，FC有指令发出，使J3形成回路，常开触点由断开状态转闭合状态，AVR370发出指令，输出电压为0，J4常闭触点由断开状态转为闭合状态，断电延时器(DYQ)IV的电源工作线圈由b相进入断电延时器的一端，由另一端进入定时器W2，经过J4常闭触点与c相接通，形成回路。使断电延时器(DYQ)IV的常开触点闭合，使CJ6的控制线路由b相起经过J3触点进入起动线圈经过断电延时器(DYQ)IV触点与c相接通，形成回路，使CJ6的主回路闭合。风力电源(abc)向四辆承载车(图4C中的AE)供电，在3D电动机的驱动下环形挡壁(图4C中的AF)缓缓转动，当车轮转动一周时，车轮B端(图3中的B)上的作用杆(图3中的D)拨动定时器W2，定时器W2一般拨动断电定时时间为五分钟，断电延时器(DYQ)IV切断电路。因延时效果，延时器(DYQ)IV触点应保持导通状态。延时时间到达后，常开触点由闭合恢复到断开状态。使CJ6控制线路断开，导致CJ6主回路断开，使3D电动机停止工作，立即锁定，防止溜车。因CJ6的输出端两线对调接入输出线路，3D电动机转动的方向与AVR410发出指令电机转动的方向相反。环形挡壁(图4C中的AF)向风桨叶框(图4B中的AJ，AK图4E中的AL)阻力臂一侧遮挡，增大风量，增加发电机(图4B中的G)转速，提高输出电压，此刻，不论调节是否达到要求，五分钟内停止调节，五分钟后，开始重新采集电压，如需调节，将再次发出指令进行调节；无需调节则不发指令。

8.因负载无需工作，此时风力电源可以输出电能时，可将图8中的K断开，置于负载关机状态，F2经过CJ1辅助常闭触头，经过CJ2辅助常闭触头与风力电源C相接通，去图2，与F2相接，经过图2，继电器J1工作线圈与风力电源a 相接通，形成回路，使J1常开触点由开断状态转为闭合状态。此刻，风力发电机进入自动并网状态，当风力电压达395V时，图2中AVR395发出指令输出电压为零，使继电器J2断开，其常闭触点由断开状态转闭合状态，此时电压超过350V，AVR350发出指令，输出电压为零，使继电器J3断开，两个闭合触点早已由断开状态转为闭合状态，断电延时器(DYQ)16电源一端与风力电源b相接通，另一端经过J1触点再经过J3触点与电源a相接通，使断电延时器(DYQ)16接通电源，常开触点由断开状态转为闭合状态，CJ1控制线路经过断电延时器(DYQ)16触点经过J2触点与a相接通，形成回路使CJ1主回路闭合，导致：(1)经过a相形成自锁电路，(2)CJ2控制电路从b相起经过CJ5常闭辅助触点经过CJ1主回路与c相接通形成回路，使CJ2主回路闭合，经过电感线圈向输出端Y输电，进入无功功率并网状态，(3)CJ1主回路b相经过J1触点经过J3的闭合触点A、经过通电延时器(TYQ)8和通电延时器(TYQ)16与a相形成回路，使两个延时器接通，延时8秒后，通延器(TYQ)8的常开触点转为闭合状态，CJ4控制线路经过该触点与c相形成回路使CJ4闭合，风力电源在电感线圈中间抽头处接入，对输出端Y供电进入50％额定电压并网状态，16秒后，(TYQ)16使常开触点转为闭合状态，CJ6的控制线路从b相起经过该触点，与c相形成回路，使CJ6主回路闭合，导致：(1).主回路接通c相使F1向图7中的F1接通，使图7中的J1接通电源，其常开触点转闭合状态CJ4主回路闭合，转为风力电源供电状态。(2).b相进入断电延时器(DYQ)8的工作线圈，与c相形成回路，使其常开触点转为闭合状态，CJ3的控制线路从b相起，经过该触点与c相接通，使CJ3的主回路闭合，与CJ4同时在电感线圈中间抽头处接入，对输出端Y供电，(3)a相与CJ5的控制电路形成回路使CJ5主回路闭合，向输出端Y供电，正式进入并网状态，同时CJ5辅助触头由闭合状态转为断开状态，使CJ2控制线路断开，使CJ2主回路断开。

9.当电压低于350V时，图2中，AVR350发出指令，有电源输出使继电器J3动作，使两闭合触点断开，A点的断开使通电延时器(TYQ)8和通电延时器(TYQ)16常开触点由闭合转断开，使J6、J5、J4立即断开，因CJ5常闭辅助触头由断开转闭合，使CJ2主回路闭合，8秒钟后，断电延时器DYQ8常开触头由闭合转断开，使CJ3主回路断开，对输出端Y供电退出到50％额定电压并网状态。B点的断开16秒后，断电延时器DYQ16常开触头由闭合转断开CJ1的控制线路断开使CJ1主回路断开，又导致CJ2的控制线路断开，最终使CJ2主回路断开，风力电源(abc)完全退出并网系统。因工作要求，需要对负载供电时，可将图8中的K闭合，因F2与风力电源c相断开，使图2中继电器J1断开，其两个常闭触点均由闭合状态转为断开状态，与AVR350发出的指令一样，将风力电源(abc)与电网解列(程序略)

10当风力电压高于420V时，图6AVR420发出指令，输出电压为零，继电器J1常闭触点由断开状态转为闭合状态，使W2控制线路形成回路，使W2主回路跳闸断开，使CJ3的控制线路断开，导致CJ3主回路断开，风力电源(abc)停止对输出端Y供电，又因启动电源不能通过W2II，使J3中的常开触点处于断开状态，使J1的控制线路断开，使J1的主回路断开，电力电源(ABC)也停止向输送端Y供电，同时，W1的控制线路通过K3与W2机械联动，使W1的控制线路形成回路，W1主回路跳闸断开，停止向图7中电力电源(ABC)供电，警报电路K2与W2机械联动使K2闭合，发出音响、灯光闪烁。有关人员确定后，断开 K1，停止警报。

五.无阻双控垂直风力发电机的意义

公里(km)级概念

从两千年前的风车，到百年的风力发电，是人类对风能利用的一次飞跃，由简单的机械能运用，转化为电力电源，它的运用范围更加广阔、普及、清洁、便利，但风能利用率一直很低自我保护性差，随着兆瓦级风力发电机不断大型化，风车的直径越来越大，转速越来越慢，对高强度材料和大功率增速机提出了更高的要求，现在大型风力发电机的直径已达二百多米，根据市场需求和风力发电机发展的进程，直径将出现公里级甚至几十公里级风力发电机。按现思维的设计模式、制造工艺是不可能完成的。无阻双控垂直风力发电机与传统的水平、垂直风力发电机有质的不同，愿此发电机能起到提示启发引领人们设计理念的作用，预计本世纪中叶，公里级风力发电机将横空出世，满足人们对风力发电的渴望要求。

本风力发电机的设计原则

本着天人合一、自然和谐的原则，最大限度的利用风能，采用分布发电，就地使用的方法，尽量避免甲地发电乙地使用，真正实现风力发电经济效益，特别反对通过电瓶储电或蓄水方式改变风能的突变性、间断性，实践证明，依赖现代技术是可以达到持续供电的目的的，但所发出的电能，每一度电都是亏损的，这是因为违反了风能特性。我们应该遵守和谐至上的原则，风能资源能用多少就用多少，不要过多的强行摄取。风能的突变性和间断性是无法回避改变的，无论我们如何改进风力发电机，风能资源只能作为补充能源，而不能作为常规持续的能源，正因为如此，促使人类把探索的目光及早转向其他能源。

Claims

无阻双控垂直风力发电机权利要求如下：

1.将发电机(图4B中的G)置于风浆叶框(图4B中的AJ，AK，图4E中的AL)，中心轴(图4B中的V)，底轴总成(图4B中的S1)和圆形水泥平台(图4B中的T)的底部。
2.风浆叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)，中心轴(图4B中的V)与发电机(图4B中的G)先后二步启动。
3.风桨叶框(图4B中的AJ，AK和图4E中的AL)设置不同开启强度的双向安全窗(图4A中的AO，图4D中的AO，图4E中的AO，图4F中的AO)，并有上、下、左三面冰雪防冻隔离带。
4.环形挡壁(图4C中的AF)设置不同开启强度的单向安全窗(图4F中的AP)。
5.环形挡壁(图4C中的AF)通过承载车(图4C中的AE)，正反转动调节风量，实现了发电机(图4B中的G)调节的目的，取消了现风力发电机刹车片限速装置。
6.启动防护电路(图6)。
7.风向机调节电路(图7)。
8.二源切换电路(图8)。
9.并网供电电路(图9)。