CN104775990A - 一种磁悬浮风力发电装置 - Google Patents

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    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮风力发电装置，包括发电装置与蓄能装置，所述发电装置包括上端永磁体、转轴、旋转风轮、下端永磁体、蜗轮、蜗杆、发电机、底座以及固定座架，所述旋转风轮连接在转轴上，所述转轴下端连接有上端永磁体，所述上端永磁体下端连接有下端永磁体，所述下端永磁体靠近发电机的转轴部分为一蜗杆结构，所述蜗轮与发电机通过轴相连接，所述发电机通过导线与蓄电池相连接，本发明利用上端永磁体与下端永磁体同极相斥的原理减小摩擦力，进而达到延长风力发电机的寿命以及提高发电效率的作用，S形旋转风轮的设计使得发电机对各个方向的风都能进行高效率的利用，节约成本，更具实用价值。

Description

一种磁悬浮风力发电装置
技术领域
本发明是一种磁悬浮风力发电装置，属于新能源技术领域。
背景技术
现有技术中，风能发电作为可再生环保能源，越来越受到世界各国的重视，中国风能可利用潜力极大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦；随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来，自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27％，2007年已有9万兆瓦，预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25％，风力发电机是实现风能电能转换的一种装置，当风力达到切入风速，风力吹动风机主体叶片旋转，风力发电机产生的电流经整流后稳定的向蓄电池充电，中国专利申请号为201210228258.8中利用磁悬浮技术将旋转风轮弹起减少摩擦力的影响，进而提高发电效率，现有技术中的风力发电机存在有如下缺点：1、切入风速为3m/S，风速小于2m时风机不发电，即是在风速较小或微风时不能发电，2、水平轴风力发电机对风向有选择，在发电过程中需不断调整风向，以达到最佳发电效果，难以利用不同的风向获得最佳发电效果，3、风机运转时部件之间摩擦大，发电机寿命短，经常需要更换，增加维护及维修成本，4、风速改变时发电机转速改变较快，扭矩波动较大，5、使用高度较高，安装不方便，占地面积较大。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种磁悬浮风力发电装置，包括发电装置与蓄能装置，所述发电装置包括上端永磁体、转轴、旋转风轮、下端永磁体、蜗轮、蜗杆、发电机、底座以及固定座架，所述旋转风轮连接在转轴上，所述转轴下端连接有上端永磁体，所述上端永磁体下端连接有下端永磁体，所述下端永磁体靠近发电机的转轴部分为一蜗杆结构，所述蜗轮与发电机通过轴相连接，所述发电机通过导线与蓄电池相连接，本发明利用上端永磁体与下端永磁体同极相斥的原理减小摩擦力，进而达到延长风力发电机的寿命以及提高发电效率的作用，S形旋转风轮的设计使得发电机对各个方向的风都能进行高效率的利用，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明使用方便，便于操作，发电效率高，省时省力，且节约成本，更具实用价值。
本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种磁悬浮风力发电装置，包括发电装置与蓄能装置，所述发电装置包括上端永磁体、转轴、旋转风轮、下端永磁体、蜗轮、蜗杆、发电机、底座以及固定座架，所述旋转风轮连接在转轴上，所述转轴下端连接有上端永磁体，所述上端永磁体下端连接有下端永磁体，所述下端永磁体靠近发电机的转轴部分为一蜗杆结构，所述蜗杆结构与蜗轮相连接进行蜗轮传动，所述转轴的底部与底座相连接，所述底座为一圆台形结构，所述涡轮与发电机通过轴相连接，所述发电机通过导线与蓄电池相连接。
进一步地，所述旋转风轮的主体形状为一俯视呈S形主视为直角三角形的结构。
进一步地，所述上端永磁体与下端永磁体之间存在一定的空隙，并且两永磁体排列方式为同极相向。
进一步地，所述转轴靠近发电机的蜗杆结构与蜗轮结构呈空间直角分布。
进一步地，所述转轴的底部与底座通过固定机座相连接。
进一步地，所述发电机通过导线将电能储存到蓄电池中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种磁悬浮风力发电装置，本发明是一种新型小功率磁悬浮垂直轴风力发电机；在传统风力发电机的基础上做了合理的技术改进，将风能的转换效率提高20％以上，可以大大降低风力发电机的发电成本，利用磁悬浮技术减少风机运行时部件之间的摩擦力，进而达到延长风力发电机的寿命以及提高发电效率的作用，蜗轮蜗杆的添加使得风能发电的效率大大提高，S形旋转风轮的设计使得发电机对各个方向的风都能进行高效率的利用，节约成本，更具实用价值。
附图说明
图1为本发明一种磁悬浮风力发电装置的结构示意图；
图2为本发明一种磁悬浮风力发电装置的旋转风轮的结构示意图；
图中：1-上端永磁体、2-转轴、3-旋转风轮、4-下端永磁体、5-蜗杆、6-蜗轮、7-发电机、8-导线、9-蓄电池、10-底座、11-固定座架。
具体实施方案
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种磁悬浮风力发电装置，包括发电装置与蓄能装置，发电装置包括上端永磁体1、转轴2、旋转风轮3、下端永磁体4、蜗轮6、蜗杆5、发电机7、底座10以及固定座架11，旋转风轮3连接在转轴2上，转轴2下端连接有上端永磁体1，上端永磁体1下端连接有下端永磁体4，上端永磁体1与下端永磁体4同极相向，利用磁体同极相斥的原理使得旋转风轮3处于悬浮状态，减小摩擦力的作用，下端永磁体4靠近发电机7的转轴2为一蜗杆5结构，蜗杆5结构与蜗轮6相连接进行蜗轮传动，由于蜗轮6蜗杆5的传动比较大，所以可以实现较大的传动效率，转轴2的底部与底座10相连接，底座10为一圆台形结构，蜗轮6与发电机7通过轴相连接，发电机7通过导线8与蓄电池9相连接，旋转风轮3的主体形状为一俯视呈S形主视为直角三角形的结构，上端永磁体1与下端永磁体4之间存在一定的空隙，并且两永磁体排列方式为同极相向，此方式可以减小摩擦力对传动效率的影响，转轴2靠近发电机7的蜗杆5结构与蜗轮6结构呈空间直角分布，转轴2的底部与底座10通过固定机座11相连接，发电机7通过导线8将电能储存到蓄电池9中，固定机架11起到固定整个装置的作用，防止强风将发电装置吹倒。
具体使用方式：上端永磁体1与下端永磁体4在同极相斥的作用下将转轴2与旋转风轮3弹起，减少摩擦力造成发电装置发电效率下降的情况，在有风的天气里，风吹动旋转风轮3转动，旋转风轮3在风能的作用下将转矩传递给转轴2，转轴2下端的蜗杆5将转轴2传递的转矩传递到蜗轮6上，由于蜗轮6蜗杆5结构可以实现较大的传动比，所以该传动即可实现较大的传动效率，接着在蜗轮6将转矩传递给发电机7，发电机7的转动实现了能量从风能到动能最后到电能的转换，发电机7中的电能通过导线8传输到蓄电池9中储存起来。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种磁悬浮风力发电装置，其特征在于：包括发电装置与蓄能装置，所述发电装置包括上端永磁体(1)、转轴(2)、旋转风轮(3)、下端永磁体(4)、蜗轮(6)、蜗杆(5)、发电机(7)、底座(10)以及固定座架(11)，所述旋转风轮(3)连接在转轴(2)上，所述转轴(2)下端连接有上端永磁体(1)，所述上端永磁体(1)下端连接有下端永磁体(4)，所述下端永磁体(4)靠近发电机(7)的转轴(2)部分为一蜗杆(5)结构，所述蜗杆(5)结构与蜗轮(6)相连接进行蜗轮传动，所述转轴(2)的底部与底座(10)相连接，所述底座(10)为一圆台形结构，所述涡轮(6)与发电机(7)通过轴相连接，所述发电机(7)通过导线(8)与蓄电池(9)相连接。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述旋转风轮(3)的主体形状为一俯视呈S形主视为直角三角形的结构。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述上端永磁体(1)与下端永磁体(4)之间存在一定的空隙，并且两永磁体排列方式为同极相向。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述转轴(2)靠近发电机(7)的蜗杆(5)结构与蜗轮(6)结构呈空间直角分布。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述转轴(2)的底部与底座(10)通过固定机座(11)相连接。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述发电机(7)通过导线(8)将电能储存到蓄电池(9)中。
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