CN104279120A - 矩阵式风加速型风力发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了矩阵式风加速型风力发电机组，包括矩阵式风加速外圈、矩阵式风轮、矩阵式风力发电机体和矩阵式框架支座；矩阵式风加速外圈由N个风加速外圈单元构成，矩阵式风轮由N个风轮单元构成，矩阵式风力发电机体由N个永磁风力发电机体单元构成，N为偶数；风加速外圈单元、风轮单元和永磁风力发电机单元设于矩阵式框架支座上，一个风轮单元位于一个风加速外圈单元中，且一个永磁风力发电机单元连接一个风轮单元。本发明采用以上结构，具有便捷、安全、可靠的优点，独特的设计特点使得整个机组运行非常安静，使新能源应用更加贴近生活。

Description

矩阵式风加速型风力发电机组
技术领域
本发明涉及风力发电机技术领域，具体涉及矩阵式风加速型风力发电机组。
背景技术
目前人类活动日益加剧，随着现代化、智能化城市逐渐形成，人类高速发展的进程是在牺牲地球资源的基础上换来的。目前能源危机、环境污染等诸多问题摆在人类面前。人类只有减少对化石燃料的依赖，降低对不可再生资源的开发与应用，寻找新兴能源，并加以开发、拓展应用，故利用可再生能源“风能”的新能源应用方案孕育而生。
在现代，将“风能”转化为“电能”的风力发电应用技术日趋成熟，高容量的陆地大型风电场，沿海、海上大型风电场的开发应用得到蓬勃发展。由于安装点与终端用户之间距离，产生的电能需要远距离传输，造成传输的损耗高，输送成本高，存在间歇性中断的脱网等不利因素，使人们在对“风能”转化的“电能”这一新能源渴望而不可求的矛盾中挣扎。
发明内容
本发明的目的在于公开了矩阵式风加速型风力发电机组，解决了人们对能源的需求，对化石燃料、不可再生资源的枯竭，环境污染等的担心；加之新能源应用技术“风力发电技术”在人们日常活动中对远距离传输损耗高、存在间歇性中断的脱网，便捷性、安全性、可靠性低的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
矩阵式风加速型风力发电机组，包括矩阵式风加速外圈、矩阵式风轮、矩阵式风力发电机体和矩阵式框架支座；矩阵式风加速外圈由N个风加速外圈单元构成，矩阵式风轮由N个风轮单元构成，矩阵式风力发电机体由N个永磁风力发电机体单元构成，N为偶数；风加速外圈单元、风轮单元和永磁风力发电机单元设于矩阵式框架支座上，一个风轮单元位于一个风加速外圈单元中，且一个永磁风力发电机单元连接一个风轮单元。
进一步，用于使流经的气流加速与聚合的所述N个风加速外圈单元呈矩阵式分布。
进一步，所述风轮单元由与所述矩阵式框架支座连接的轮毂、与该轮毂连接的导流帽和与该轮毂连接的风力机叶片构成，导流帽将流经的气流快速地引导至风力机叶片上。
进一步，所述风力机叶片为采用环保复合材料精密注塑而成的风力机叶片。
进一步，所述永磁式风力发电机体单元由前端盖、电机轴、转子机构、定子线圈机构、后端盖和机壳构成。
进一步，所述矩阵式框架支座由钢结构型材通过固定件连接和/或焊接工艺拼和而成。
进一步，还包括用于调向及对风的桁架式尾翼，该桁架式尾翼设于矩阵式框架支座。
进一步，还包括用于偏航、所述永磁式风力发电机体单元电能聚合与传递的偏航系统，该偏航系统连接永磁式风力发电机体单元。
进一步，还包括用于支撑所述矩阵式框架支座的塔杆。
进一步，所述风加速外圈单元、所述风轮单元和所述永磁风力发电机体单元的数量为四个。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用风加速外圈单元，使流经的气流加速与聚合，加速的气流，动能不断增强，而矩阵式的风轮单元快速的捕捉风能，使得转换效率得于提高；聚合的气流在高速旋转的矩阵式风轮单元中显得非常安静，使得整个便捷、安全、可靠，独特的设计特点使得整个机组运行非常安静；
2、采用导流帽将流经的气流快速地引导于叶片上；风力机叶片采用空气动力学设计，选取气动性能优秀的航空翼型，采用环保复合材料，通过精密注塑而成，具有风能利用系数高、强度高、噪音低的特点。
3、矩阵式框架支座由由钢结构型材拼和而成，强度高、结构合理，并且安装方便；
4、采用桁架式尾翼，使本发明对风力及风向的改变能够灵活回应，提升发电效率；
本发明采用以上结构，具有便捷、安全、可靠的优点，独特的设计特点使得整个机组运行非常安静，使新能源应用更加贴近生活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明矩阵式风加速型风力发电机组实施例的正视图；
图2是图1所示实施例的立体示意图一；
图3是图1所示实施例的立体示意图二；
图中，1-风加速外圈单元；2-风轮单元；21-轮毂；22-导流帽；23-风力机叶片；3-永磁风力发电机体单元；4-矩阵式框架支座；41-矩阵式框架支座的背面；5-桁架式尾翼；6-塔杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1至图3所示本实施例矩阵式风加速型风力发电机组，包括矩阵式风加速外圈、矩阵式风轮、矩阵式风力发电机体和矩阵式框架支座4。矩阵式风加速外圈由4个风加速外圈单元1构成，矩阵式风轮由4个风轮单元2构成，矩阵式风力发电机体由4个永磁风力发电机体单元3构成。风加速外圈单元1、风轮单元2和永磁风力发电机单元3设于矩阵式框架支座4上，一个风轮单元2位于一个风加速外圈单元1中，且一个永磁风力发电机单元3连接一个风轮单元2。本实施例中，风加速外圈单元1、风轮单元2和永磁风力发电机体单元3的数量N为4个，但不局限为4个，N为偶数，可为2个、6个、8个等等。
4个风加速外圈单元1呈矩阵式分布，矩阵式风加速型风力发电机组通过固定件（例如螺栓等）或焊接工艺固定于矩阵式框架支座4上；风加速外圈单元1的功能是使流经的气流加速与聚合，加速的气流，动能不断增强，而矩阵式风轮单元快速的捕捉风能，使得转换效率得于提高；聚合的气流在高速旋转的矩阵式风轮单元中显得非常安静。
风轮单元2由与矩阵式框架支座4连接的轮毂21、与该轮毂21连接的导流帽22和与该轮毂21连接的风力机叶片23构成。轮毂用于固定导流帽22和风力机叶片23，导流帽22将流经的气流快速地引导至风力机叶片23上。本实施例中的风力机叶片23采用空气动力学设计，选取气动性能优秀的航空翼型，采用环保复合材料，通过精密注塑而成，具有风能利用系数高、强度高、噪音低的特点。
永磁式风力发电机体单元3通过固定件连接固定于矩阵式框架支座4上。永磁式风力发电机体单元3由前端盖、电机轴、转子机构、定子线圈机构、后端盖和机壳构成。工作原理为：转子机构伴随电机轴旋转，转动过程中切割定子线圈机构的磁感线，从而产生电。
矩阵式框架支座4由标准的钢结构型材通过固定件连接和/或焊接工艺拼和而成，是本实施例矩阵式风加速型风力发电机组的骨架，支撑高速旋转的矩阵式风轮传递而来的风载荷，其特点是强度高、结构合理，并且安装方便。
本实施例还包括用于调向及对风的桁架式尾翼5，该桁架式尾翼5设于矩阵式框架支座的背面41。桁架式尾翼5也是由标准的钢结构型材拼合而成，是本实施例矩阵式风加速型风力发电机组的调向及对风主要部件，其运行特性为对风力及风向的改变能够灵活回应，提升发电效率。
本实施例还包括偏航系统（未示出），该偏航系统是本实施例矩阵式风加速型风力发电机组偏航、永磁式风力发电机体单元3电能聚合与传递的重要部件，该偏航系统连接永磁式风力发电机体单元3。
本实施例还包括用于支撑矩阵式框架支座4的塔杆6。塔杆6一端连接矩阵式框架支座4，另一端通过拉锁、混凝土基础固定，以支撑本实施例矩阵式风加速型风力发电机组各个部件。
本实施例矩阵式风加速型风力发电机组的其它技术参见现有技术。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围；倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于：包括矩阵式风加速外圈、矩阵式风轮、矩阵式风力发电机体和矩阵式框架支座；矩阵式风加速外圈由N个风加速外圈单元构成，矩阵式风轮由N个风轮单元构成，矩阵式风力发电机体由N个永磁风力发电机体单元构成，N为偶数；风加速外圈单元、风轮单元和永磁风力发电机单元设于矩阵式框架支座上，一个风轮单元位于一个风加速外圈单元中，且一个永磁风力发电机单元连接一个风轮单元。
2.如权利要求1所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于：用于使流经的气流加速与聚合的所述N个风加速外圈单元呈矩阵式分布。
3.如权利要求1所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:所述风轮单元由与所述矩阵式框架支座连接的轮毂、与该轮毂连接的导流帽和与该轮毂连接的风力机叶片构成。
4.如权利要求3所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于：所述风力机叶片为采用环保复合材料精密注塑而成的风力机叶片。
5.如权利要求1所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:所述永磁式风力发电机体单元由前端盖、电机轴、转子机构、定子线圈机构、后端盖和机壳构成。
6.如权利要求1所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:所述矩阵式框架支座由钢结构型材通过固定件连接和/或焊接工艺拼和而成。
7.如权利要求1至6任意一项所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:还包括用于调向及对风的桁架式尾翼，该桁架式尾翼设于矩阵式框架支座。
8.如权利要求1至6任意一项所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:还包括用于偏航、所述永磁式风力发电机体单元电能聚合与传递的偏航系统，该偏航系统连接永磁式风力发电机体单元。
9.如权利要求1至6任意一项所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:还包括用于支撑所述矩阵式框架支座的塔杆。
10.如权利要求1所述矩阵式风加速型风力发电机组，其特征在于:所述风加速外圈单元、所述风轮单元和所述永磁风力发电机体单元的数量为四个。
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