CN109441711A - 一种顺逆双转动风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有内转子，内转子两头设有轴承，内转子外套有外转子，外转子设有发电线圈，发电线圈连接电能输出金属环，电能输出金属环套在外转子上，外转子两头设有外转子端盖，外转子端盖设有轴承并被安装在发电机机架的轴承位上，发电机机架设有发电机底座。转子具有转轴，转轴设有散热风扇，转轴连接安全联轴器，安全联轴器连接换向齿轮变速箱，换向齿轮变速箱连接风叶转轴，风叶转轴连接轮毂，轮毂设有风叶，发电机外有机舱，机舱安装在塔架的顶端，塔架固定在塔架地基上。该风力发电机具有前后两组风叶，每组风叶各带一组齿轮变速箱带动内、外两转子作顺逆旋转发电。

Description

一种顺逆双转动风力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，更具体的说：涉及一种顺逆双转动风力发电机。
背景技术
目前，在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下，风能资源受到人们的普遍关注，绿色能源得到很多国家和政府的大力支持与发展，风能具有清洁，成本较低，取用不尽，永不耗竭，风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时，还可以有效缓解空气污染，水污染和全球变暖问题。在风力资源的不同，风电场规模不同和采用技术不同，风力发电成本也越来越低，随着风能这一优势的发展，世界风力发电机的装机容量到2020年预计会达到十亿千瓦，发电量占世界电力消费量的12％，因此，风能将是二十一世纪最具有发展前途的绿色能源。我国国土面积辽阔，风能资源丰富，进入21世纪以来，我国的风电装机容量开始快速增长。虽然风能是免费能源，取之不尽，永不耗竭。但目前现有的风力发电机所用的发电机都是一个内转子，外机壳定子线圈的传统发电机，而在风力推动下，单组风叶只带动内转子转动，等于失去了一半风效！传统发电机的技术还要大大改进。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种具有前后两组风叶同时可以带动内、外两个转子在风力的作用下，可作顺逆旋转切割磁力线产生电能的发电机，在同等风力推动下，发电机的内、外两个转子同时作顺逆旋转，相比传统风力发电机的转速就变大了一倍，那么该顺逆双转动风力发电机功率就可以大过传统风力发电机功率。如果顺逆双转动风力发电机只需要传统风力发电机的发电量，那么该顺逆双转动风力发电机的扭力就可以小过传统风力发电机功率的扭力，也就降低了齿轮变速箱的传动比，降低风速要求，因此，具有前后两组风叶的风力发电机更有较地发挥风能的优势，更好地造福人类！
本发明的一种顺逆双转动风力发电机是利用风力推动风叶带动风叶转轴，风叶转轴带动换向齿轮变速箱，换向齿轮变速箱带动安全联轴器，安全联轴器带动转子旋转。该风力发电机是具有前后两组风叶，在同一风力推动下，每组风叶各带一组转子旋转，又在换向齿轮变速箱的作用下，两个转子呈顺逆旋转切割磁力线产生电能。
为了解决上述问题，本发明采用了以下技术方案；
一种顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有发电机内转子，发电机内转子两头设有内轴承，发电机内转子外套有发电机外转子，发电机外转子设有发电线圈，发电线圈连接电能输出金属环，电能输出金属环套在发电机外转子上，发电机外转子两头设有外转子端盖，外转子端盖设有外轴承并被安装在发电机机架的轴承位上，发电机机架设有发电机底座。转子具有转轴，转轴设有散热风扇，转轴连接安全联轴器，安全联轴器连接换向齿轮变速箱，换向齿轮变速箱连接风叶转轴，风叶转轴连接轮毂，轮毂设有风叶，发电机外有机舱，机舱安装在塔架的顶端，塔架固定在塔架地基上。
所述的发电机为内、外两个转子可作顺逆旋转切割磁力线产生电能的发电机。可以应用在水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机的大、小机型上。
所述的内转子如果为铁芯转子，外转子就为线圈转子。内转子如果为线圈转子，外转子就为铁芯转子。两种方法任选一种均可。
所述的齿轮变速箱为两组，一前一后，并各连接一组转子旋转输出。
所述的轮毂为前后两个，并为反方向安装。
所述的风叶为前后两组，叶片安装方向视内转子和外转子转向要求。
采用上述材料、结构后，顺逆双转动风力发电机是利用风力推动风叶带动风叶转轴，风叶转轴带动换向齿轮变速箱，换向齿轮变速箱带动安全联轴器，安全联轴器带动转子旋转。该风力发电机是具有前后两组风叶，在同一风力推动下，每组风叶各带一组转子旋转，又在换向齿轮变速箱的作用下，两个转子呈顺逆旋转切割磁力线产生电能。
在结合附图阅读本发明的实施方式的详细描述后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本发明顺逆双转动风力发电机的结构示意图。
图2为本发明顺逆双转动风力发电机的组合体结构剖面图。
图3为本发明顺逆双转动风力发电机的发电机部分结构剖面图。
图4为本发明顺逆双转动风力发电机的发电机内外两个转子呈顺逆双转动方向示意图。
图5为本发明顺逆双转动风力发电机的发电机电能输出示意图。
图6为本发明顺逆双转动风力发电机的风源示意图。
除非另有说明，在附图中对应的附图标记表示相应的部分。
主要附图标记说明
1-风叶，2-机舱，3-轮毂，4-塔架，5-塔架地基，6-风叶转轴轴承，7-风叶转轴，8-安全联轴器，9-顺逆双转动风力发电机，10-换向齿轮变速箱，11-发电机底座，12-发电机机架，13-发电机内转子，14-发电机外转子，15-电能输出金属环，16-发电线圈，17-外转子端盖，18-外轴承，19-外轴承盖，20-外转子轴，21-内转子轴，22-散热风扇，23-内轴承，24-导电电刷，25-电能输出线。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但应当说明，本发明的保护范围不仅仅于此。
实施例1
参阅图1至图6，一种顺逆双转动风力发电机；其中包括发电机9，发电机9有发电机内转子13，发电机内转子13两头设有内轴承23，发电机内转子13外套有发电机外转子14，发电机外转子14设有发电线圈16，发电线圈16连接电能输出金属环15，电能输出金属环15套在发电机外转子14上，发电机外转子14两头设有外转子端盖17，外转子端盖17设有外轴承18并被安装在发电机机架12的轴承位上，发电机机架12设有发电机底座11。转子具有转轴，转轴设有散热风扇22，转轴连接安全联轴器8，安全联轴器8连接换向齿轮变速箱10，换向齿轮变速箱10连接风叶转轴7，风叶转轴7连接轮毂3，轮毂3设有风叶1，发电机9外有机舱2，机舱2安装在塔架4的顶端，塔架4固定在塔架地基5上。
一种顺逆双转动风力发电机其工作原理参阅图1至图6，当风力推动前后风叶1扭力大过阻力时，风叶1开始转动带动风叶转轴7，随风速加大风叶1也会慢慢加快带动风叶转轴7，风叶转轴7带动换向齿轮变速箱10，换向齿轮变速箱10带动安全联轴器8，安全联轴器8带动转子旋转。因为该风力发电机是具有前后两组风叶，能在同风源的推动下，两组风叶1都会同时转动，并各带发电机内转子13、发电机外转子14旋转，又在换向齿轮变速箱10的作用下，发电机内转子13和发电机外转子14呈顺逆旋转切割磁力线产生电能，电能再由套在发电机外转子14上的电能输出金属环15对外连接输出。该顺逆双转动风力发电机前后两组风叶1在共享同一风源的情况下，发电机内转子13和发电机外转子14呈顺逆双方向互转，明显让发电机转速比传统发电机转速提高了一倍，也就是说提高了一倍的发电量，实现了风源重复利用，一台顺逆双转动风力发电机变成两台传统发电机的发电效率，不需要两台传统发电机土地使用面积，降低土地使用量，更不需要两台传统发电机和两个塔架，也降低了制造成本。换言之，如果一台顺逆双转动风力发电机的发电量，需要同一台传统发电机的发电量，那需要的风速就要求小很多，风场的要求也小很多，就会有更多适合风电发展的风场，一台顺逆双转动风力发电机使用两组风叶共用一个塔架，让风力发电机更平衡稳定。如果将顺逆双转动风力发电机做成多极直驱型，无需换向齿轮变速箱的情况下，将两组风叶以正反方向旋转即可。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有内转子，内转子两头设有轴承，内转子外套有外转子，外转子设有发电线圈，发电线圈连接电能输出金属环，电能输出金属环套在外转子上，外转子两头设有外转子端盖，外转子端盖设有轴承并被安装在发电机机架的轴承位上，发电机机架设有发电机底座。转子具有转轴，转轴设有散热风扇，转轴连接安全联轴器，安全联轴器连接换向齿轮变速箱，换向齿轮变速箱连接风叶转轴，风叶转轴连接轮毂，轮毂设有风叶，发电机外有机舱，机舱安装在塔架的顶端，塔架固定在塔架地基上。该风力发电机具有前后两组风叶，因为，风能具有不耗能近距离推动多个风叶的能力，前后两组风叶在风能有效的重复利用推动下，就可以各带内、外两转子作顺逆双转动切割磁力线发电了。
2.如权利要求书1所述的一种顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的发电机为内、外两个转子可作顺逆旋转切割磁力线产生电能的发电机。可以应用在水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机的大、小机型上。
3.如权利要求书1所述的一种顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的内转子如果为铁芯转子，外转子就为线圈转子。内转子如果为线圈转子，外转子就为铁芯转子。两种方法任选一种均可。
4.如权利要求书1所述的一种顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的齿轮变速箱为两组，一前一后，并各连接一组转子旋转输出。
5.如权利要求书1所述的一种顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的轮毂为前后两个，并为反方向安装。
6.如权利要求书1所述的一种顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的风叶为前后两组，叶片安装方向视内转子和外转子转向要求。
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CN112648141A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种串列式双风轮风电机组协同控制方法

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