CN109488521A - 一种垂直轴顺逆双转动风力发电机 - Google Patents

一种垂直轴顺逆双转动风力发电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有内线圈转子，内线圈转子两头设有小轴承，内线圈转子一头设有电能输出金属环，另一头设有行星齿轮，内线圈转子外套有永磁体外转子，永磁体外转子设有大轴承，并被安装在发电机机架的轴承位上，永磁体外转子伸出机架端设有行星齿轮，发电机机架设有主塔架和副塔架座，副塔架座设有副塔架，副塔架设有推力轴承，推力轴承承载内风叶和外风叶，内风叶和外风叶设有小内齿轮和大内齿轮，主塔架固定在塔架地基上。该风力发电机具有内外两组风叶，每组风叶各带一组行星齿轮带动内、外两转子作顺逆旋转发电。

Description

一种垂直轴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：涉及一种垂直轴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，在风力推动下，单组风叶只带动内转子转动，虽然也有一种内外都可以转动的风力发电机，但还是单组风叶带动一个作为转子，另一个必为定子，而在免费的风力资源下，只带一个风叶，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垂直轴具有正反向内外两组风叶，同时可以带动内转子和外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，发电机的内转子和外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，降低风速要求，加上该风力发电机的内外两组风叶的所有重量，在新的结构下，改变了不用压到发电机上，发电机没有了风叶的重量阻力更小，因此，具有内外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！
本发明的一种垂直轴顺逆双转动风力发电机是一种垂直轴式具有正反向内外两组风叶，在风向无要求的推动下，作顺逆双向转动带动行星齿轮旋转，行星齿轮旋转带动发电机的内转子和外转子同时作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；
一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有内线圈转子，内线圈转子两头设有小轴承，内线圈转子一头设有电能输出金属环，另一头设有行星齿轮，内线圈转子外套有永磁体外转子，永磁体外转子设有大轴承，并被安装在发电机机架的轴承位上，永磁体外转子伸出机架端设有行星齿轮，发电机机架设有主塔架和副塔架座，副塔架座设有副塔架，副塔架设有推力轴承，推力轴承承载内风叶和外风叶，内风叶和外风叶设有小内齿轮和大内齿轮，主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。可以应用在垂直轴风力发电机的大、小机型上。
所述的内转子为线圈转子。
所述的外转子为永磁体芯转子。
所述的齿轮模式为行星齿轮模式，并内外两组风叶各带一组行星齿轮。
所述的风叶为内外两组，叶片安装为反方向，因内转子和外转子转向要求。
采用上述材料、结构后，垂直轴顺逆双转动风力发电机是利用一种垂直轴式具有正反向内外两组风叶，在风向无要求的推动下，作顺逆双向转动带动行星齿轮旋转，行星齿轮旋转带动发电机的内转子和外转子同时作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为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的结构示意图。
图2为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的组合体结构剖面图。
图3为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的发电机部分结构剖面图。
图4为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的行星齿轮示意图。
图5为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的外风叶行星齿轮示意图。
图6为本发明垂直轴顺逆双转动风力发电机的内风叶行星齿轮示意图。
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-外风叶，2-内风叶，3-发电机机架，4-发电机，5-主塔架，6-推力轴承，7-副塔架，8-副塔架座，9-小内齿轮，10-大内齿轮，11-塔架地基，12-发电机内线圈转子，13-发电机永磁体外转子，14-电能输出金属环，15-电能输出线，16-发电机永磁体外转子齿轮，17-发电机内线圈转子齿轮，18-发电机内线圈转子行星齿轮，19-发电机永磁体外转子行星齿轮，20-大轴承，21-小轴承。
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6，一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；其中包括发电机4，发电机4有发电机内线圈转子12，发电机内线圈转子12两头设有小轴承21，发电机内线圈转子12一头设有电能输出金属环14，另一头设有发电机内线圈转子齿轮17，发电机内线圈转子齿轮17啮合设置在副塔架座8的发电机内线圈转子行星齿轮18上，发电机内线圈转子12外套有发电机永磁体外转子13，发电机永磁体外转子13设有大轴承20，并被安装在发电机机架3的轴承位上，发电机永磁体外转子13伸出发电机机架3端设有发电机永磁体外转子齿轮16，发电机永磁体外转子齿轮16啮合设置在发电机机架3的发电机永磁体外转子行星齿轮19上，发电机机架3设有主塔架5和副塔架座8，副塔架座8设有副塔架7，副塔架7设有推力轴承6，推力轴承6承载内风叶2和外风叶1，内风叶2和外风叶1设有小内齿轮9和大内齿轮10，主塔架5固定在塔架地基11上。
一种垂直轴顺逆双转动风力发电机其工作原理参阅图1至图6，在风向无要求的情况下，当风力推动具有正反向内外两组风叶扭力大过阻力时，外风叶1和内风叶2开始转动带动行星齿轮19和行星齿轮18旋转，随风速加快外风叶1和内风叶2也会加快带动行星齿轮19和行星齿轮18旋转，行星齿轮19和行星齿轮18旋转带动永磁体外转子13和内线圈转子12旋转。因为该风力发电机是具有内外两组风叶，能在同风源的推动下，两组风叶都会同时转动，并各带永磁体外转子13和内线圈转子12旋转，永磁体外转子13和内线圈转子12呈顺逆旋转切割磁力线产生电能，电能再由套在内线圈转子12上的电能输出金属环14对外连接输出。该顺逆双转动风力发电机内外两组风叶在共享同一风源的情况下，永磁体外转子13和内线圈转子12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。加上该风力发电机的内外两组风叶的所有重量，在新的结构下，改变了不用压到发电机上，发电机没有了风叶的重量，阻力更小，因此，具有内外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！
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)

1.一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；包括发电机，发电机有内线圈转子，内线圈转子两头设有小轴承，内线圈转子一头设有电能输出金属环，另一头设有行星齿轮，内线圈转子外套有永磁体外转子，永磁体外转子设有大轴承，并被安装在发电机机架的轴承位上，永磁体外转子伸出机架端设有行星齿轮，发电机机架设有主塔架和副塔架座，副塔架座设有副塔架，副塔架设有推力轴承，推力轴承承载内风叶和外风叶，内风叶和外风叶设有小内齿轮和大内齿轮，主塔架固定在塔架地基上。
2.如权利要求书1所述的一种垂直轴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所述的一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的内转子为线圈转子。
4.如权利要求书1所述的一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的外转子为永磁体转子。
5.如权利要求书1所述的一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的齿轮模式为行星齿轮模式，并内外两组风叶各带一组行星齿轮。
6.如权利要求书1所述的一种垂直轴顺逆双转动风力发电机；其特征在于；在所述的风叶为内外两组，叶片安装为反方向，因内转子和外转子转向要求。
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