CN104005913A - 一种垂直轴风力发电机 - Google Patents

一种垂直轴风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN104005913A
CN104005913A CN201410202668.4A CN201410202668A CN104005913A CN 104005913 A CN104005913 A CN 104005913A CN 201410202668 A CN201410202668 A CN 201410202668A CN 104005913 A CN104005913 A CN 104005913A
Authority
CN
China
Prior art keywords
central shaft
vertical axis
intra vane
lower shoe
blades
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
CN201410202668.4A
Other languages
English (en)
Inventor
莫秋云
邓飞
张旭
李帅帅
张科研
施军建
严顺康
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.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
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 Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN201410202668.4A priority Critical patent/CN104005913A/zh
Publication of CN104005913A publication Critical patent/CN104005913A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开一种垂直轴风力发电机，包括支撑架，设置在支撑架上的中心轴，安装在中心轴上的风轮，风轮是内、外叶片嵌套的双层结构，并以中心轴为圆心同心设置，内叶片置于外叶片围成的中心腔内，内叶片为升力型，外叶片为阻力型，内叶片通过超越离合器和中心轴连接，内叶片上设有线圈，外叶片上固定有永磁铁，内、外叶片绕中心轴沿相反的方向相对转动。本发明与现有的垂直轴风力发电机相比，在同等风速下线圈与永磁铁的相对转速更高，风机的效率也会提高，同时简化了整机的结构，结构更加紧凑、且体积小、重量轻、成本低、发电效率高。

Description

一种垂直轴风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电领域，具体是一种垂直轴风力发电机。 
背景技术
风能作为一种绿色、清洁的可再生资源，具有广阔的应用前景。风轮旋转轴垂直于地面或者来流方向的风力发电机称之为垂直轴风力发电机。相对于传统的水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机具有不用对风向，无噪音，安全性高等诸多优点，是未来风力发电机发展的一个重要方向。 
现有的垂直轴风力发电机一般都是由叶片、传动系统、发电机等关键部件组成，通过传动系统将风力发电机叶片上的转矩输入到发电机的主轴上，带动发电机主轴转动，进而发电。整个发电机系统的效率不高，整机的结构也不够紧凑。垂直轴风力发电机的叶片分为阻力型或升力型或者两者结合的混合型叶片，工作时叶片都绕着中心轴同向转动，由于受到垂直轴风力发电机的结构限制，主轴的转速不高，限制了发电机性能的发挥。 
发明内容
本发明的目的是针对现有的垂直轴风力发电机在结构上存在的不足，而提供一种结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、发电效率高的垂直轴风力发电机。 
实用本发明目的的技术方案是： 
一种垂直轴风力发电机，包括支撑架，设置在支撑架上的中心轴，安装在中心轴上的风轮，与现有技术不同的是：风轮是内、外叶片嵌套的双层结构，并以中心轴为圆心同心设置，内叶片置于外叶片围成的中心腔内，内叶片为升力型，外叶片为阻力型，内叶片通过超越离合器和中心轴连接，内叶片上设有线圈，外叶片上固定有永磁铁，内、外叶片绕中心轴沿相反的方向相对转动。
所述内叶片设在其上顶板和下底板之间，上顶板和下底板与中心轴连接，在内叶片的下底板的上面设有绝缘壳与中心轴同心，在内叶片的下底板的下面设置有第一电磁离合器与中心轴连接。 
所述外叶片设在其上顶板和下底板之间，上顶板和下底板与中心轴连接；在外叶片的下底板的上面设置有第二电磁离合器与中心轴连接。 
在第一电磁离合器与第二电磁离合器之间设有转速传感器与中心轴连接。 
所述超越离合器的外圈和内叶片的上顶板连接，其内圈与中心轴用键连接在一起，保持固定不动。 
为了防止风力发电机运行过程中内、外叶片发生同向转动，用超越离合器来连接内叶片和中心轴，保证风力发电机在正常工作时内叶片只能单向转动。 
为了防止风速高于设计风速时，风力发电机遭到破坏，设有电磁离合器；转速传感器对风力发电机的转速进行检测，当风力发电机的转速高于设计转速时，电磁离合器工作，使风轮停止转动。 
本发明垂直轴风力发电机，在内叶片的中空处设置有线圈，外叶片上固定有永磁铁，内、外叶片绕中心轴沿相反的方向相对转动，即将发电机与风轮集成为一体，省去了传动系统。与现有的垂直轴风力发电机相比，在同等风速下线圈与永磁铁的相对转速更高，风机的效率也会提高，同时简化了整机的结构。　　　 
本发明的优点是：结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、发电效率高。
附图说明
图1为本发明风力发电机的结构示意图； 
图2为本发明风力发电机的俯视图；
图3为本发明风力发电机的内叶片通过超越离合器与中心轴的连接示意图；
图4为本发明风力发电机的三维示意图（为了显示清楚内外叶片的安装位置，省去了上底板和部分外叶片）。
图中，1.中心轴　2. 超越离合器　3.外叶片的上顶板　4.内叶片的上顶板　5.内叶片　6.线圈　7.永磁铁　8.外叶片　9.内叶片的下底板　10-1.第一电磁离合器　10-2.第二电磁离合器　11.外叶片的下底板　12.支撑架　13. 转速传感器  14. 绝缘壳  15.超越离合器的内圈　16.超越离合器的外圈。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明，但不是对本发明的限定。 
实施例
参照图1-4，一种垂直轴风力发电机，包括支撑架12，设置在支撑架12上的中心轴1，安装在中心轴1上的风轮，风轮是内叶片5、外叶片8嵌套的双层结构，并以中心轴1为圆心同心设置，中内叶片5为升力型，外叶片8为阻力型，内叶片5通过超越离合器2和中心轴1连接，内叶片5上设有线圈6，外叶片8上固定有永磁铁7，内叶片5、外叶片8绕中心轴1沿相反的方向相对转动。 
内叶片5设在其上顶板4和下底板9之间，上顶板4和下底板9与中心轴1连接，在内叶片的下底板9的上面设有绝缘壳14与中心轴1同心，在内叶片的下底板9的下面设置有第一电磁离合器10-1与中心轴1连接。 
外叶片8沿圆周方向等间距地设在其上顶板3和下底板11之间，外叶片8围成了一个圆柱形空腔，上顶板3和下底板11与中心轴1连接；在外叶片的下底板11的上面设置有电磁离合器10-2与中心轴1连接。 
在第一电磁离合器10-1与第二电磁离合器10-2之间设有转速传感器13与中心轴1连接。 
内叶片5通过超越离合器2和中心轴1连接，超越离合器2的外圈16和内叶片的上顶板4连接，其内圈16与中心轴1用键连接在一起，保持固定不动。风力发电机在工作时，内叶片5只能够沿一个方向转动。 
风力发电机工作时，在风的作用下，外叶片8沿着中心轴1逆时针方向转动，内叶片5沿着中心轴1顺时针方向转动，内叶片5、外叶片8的相对转动，带动线圈6和永磁铁7转动，使线圈6切割磁感应线产生电流，电流经过滑环、换向器输出（位于绝缘壳14中，结构在图中没有画出来，绝缘壳14安装于内叶片的下底板9上，并与中心轴1同心）；当风速达到风力发电机的切入速度时，电磁离合器脱开，使风力发电机运行工作；当风速超出风力发电机工作的安全风速时，电磁离合器闭合，使风力发电机的内叶片5、外叶片8停止转动，保护风力发电机，防止风力发电机遭到破坏。 

Claims (5)

1.一种垂直轴风力发电机，包括支撑架，设置在支撑架上的中心轴，安装在中心轴上的风轮，其特征在于：风轮是内、外叶片嵌套的双层结构，并以中心轴为圆心同心设置，内叶片置于外叶片围成的中心腔内，内叶片为升力型，外叶片为阻力型，内叶片通过超越离合器和中心轴连接，内叶片上设有线圈，外叶片上固定有永磁铁，内、外叶片绕中心轴沿相反的方向相对转动。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述内叶片设在其上顶板和下底板之间，上顶板和下底板与中心轴连接，在内叶片的下底板的上面设有绝缘壳与中心轴同心，在内叶片的下底板的下面设置有第一电磁离合器与中心轴连接。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述外叶片设在其上顶板和下底板之间，上顶板和下底板与中心轴连接；在外叶片的下底板的上面设置有第二电磁离合器与中心轴连接。
4.根据权利要求2或3所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：在第一电磁离合器与第二电磁离合器之间设有转速传感器与中心轴连接。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述超越离合器的外圈和内叶片的上顶板连接，其内圈与中心轴用键连接在一起。
CN201410202668.4A 2014-05-14 2014-05-14 一种垂直轴风力发电机 Pending CN104005913A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410202668.4A CN104005913A (zh) 2014-05-14 2014-05-14 一种垂直轴风力发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410202668.4A CN104005913A (zh) 2014-05-14 2014-05-14 一种垂直轴风力发电机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104005913A true CN104005913A (zh) 2014-08-27

Family

ID=51366749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410202668.4A Pending CN104005913A (zh) 2014-05-14 2014-05-14 一种垂直轴风力发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104005913A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104832366A (zh) * 2015-04-20 2015-08-12 东北农业大学 自启式双电机升阻结合型垂直轴风力发电机
CN106257048A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 国网天津市电力公司 桨叶上设有横筋的垂直轴风力发电机
CN106321348A (zh) * 2015-06-19 2017-01-11 国网天津市电力公司 垂直轴风机
CN107420257A (zh) * 2017-07-26 2017-12-01 贵州大学 一种双涡轮风力发电机结构
CN111075641A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 温州中黄科技有限公司 一种垂直轴风力机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10010792A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-20 Heinrich Winking Windkraftanlage mit vertikalem Rotationskörper
WO2010126392A1 (ru) * 2009-04-27 2010-11-04 Esakov Sergej Mikhailovich Магнитоэлектрический генератор
CN102392782A (zh) * 2011-09-19 2012-03-28 重庆大学 一种升阻力非固定组合型垂直轴风力机
CN102549260A (zh) * 2009-11-03 2012-07-04 李茂逸 风力发电机
CN203925884U (zh) * 2014-05-14 2014-11-05 桂林电子科技大学 一种垂直轴风力发电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10010792A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-20 Heinrich Winking Windkraftanlage mit vertikalem Rotationskörper
WO2010126392A1 (ru) * 2009-04-27 2010-11-04 Esakov Sergej Mikhailovich Магнитоэлектрический генератор
CN102549260A (zh) * 2009-11-03 2012-07-04 李茂逸 风力发电机
CN102392782A (zh) * 2011-09-19 2012-03-28 重庆大学 一种升阻力非固定组合型垂直轴风力机
CN203925884U (zh) * 2014-05-14 2014-11-05 桂林电子科技大学 一种垂直轴风力发电机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104832366A (zh) * 2015-04-20 2015-08-12 东北农业大学 自启式双电机升阻结合型垂直轴风力发电机
CN106257048A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 国网天津市电力公司 桨叶上设有横筋的垂直轴风力发电机
CN106321348A (zh) * 2015-06-19 2017-01-11 国网天津市电力公司 垂直轴风机
CN107420257A (zh) * 2017-07-26 2017-12-01 贵州大学 一种双涡轮风力发电机结构
CN111075641A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 温州中黄科技有限公司 一种垂直轴风力机
CN111075641B (zh) * 2019-12-31 2020-12-15 温州中黄科技有限公司 一种垂直轴风力机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104201848A (zh) 一种双定子永磁游标风力发电机
CN204283732U (zh) 一种垂直轴磁悬浮风力发电机
CN104005913A (zh) 一种垂直轴风力发电机
CN102220934A (zh) 风力涡轮机
CN110556989B (zh) 一种双转子盘式永磁发电机
CN102780340A (zh) 同步风力涡轮发电机
US20160312768A1 (en) Wind Power Generating Apparatus
CN2767696Y (zh) 双转子风力发电机
CN202768275U (zh) 驱鸟型风力发电机
CN203925884U (zh) 一种垂直轴风力发电机
CN104234935A (zh) 一种垂直轴磁悬浮风力发电机
CN103437958B (zh) 一种直驱型叠层风力发电机
CN102005832A (zh) 一种风力发电装置
CN104763589A (zh) 流体发电装置
CN201113718Y (zh) 风力发电用直线永磁发电机
CN205407449U (zh) 一种外散热隐极转子
KR101818297B1 (ko) 이중계자를 가지는 회전전기자형 풍력발전기
CN210405046U (zh) 一种双转子盘式永磁发电机
CN107147237A (zh) 一种竖轴式低转速悬磁浮多级发电机
CN201918861U (zh) 一种新型发电机组
CN202094774U (zh) 同心式双定子结构的直驱实心转子异步风力发电机系统
CN205231973U (zh) 一种发电装置
CN104405588B (zh) 轮式直驱风力发电机
CN106150893A (zh) 自适应集风式双转子风力发电机
CN204283740U (zh) 轮式直驱风力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140827