CN201284723Y - 一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机,其特征在于:定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合,定子中心孔内置转子,转子上下两端通过转子轴承与定子相接,定子外套筒的下部,置有上下两个立柱轴承。立柱轴承内孔与立柱外表面紧密贴合,外表面与所述定子外套筒的内表面紧密贴合。上层风轮与转子的外侧面固定连接;下层风轮与定子外套筒的外侧面固定连接;上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反。本实用新型的积极效果在于:上层风轮风叶旋转方向与下层风轮风叶旋转方向互为反向,大大提高了发电输出功率;风叶的弯曲曲面设计及其安装方法,使风轮可以接受来自任何方向的风,旋转方向保持不变,风能利用率高。

Description

一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机
技术领域
本实用新型属风力发电机技术领域,尤其涉及一种设置上、下两层风轮,并 互为逆向旋转的垂直轴风力发电机。 背景技术
风能是一种可再生的清洁能源,没有燃料问题,也不会引起环境污染。地球 上可利用的风能资源相当丰富,达200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。随 着全球能源危机的加剧,风能的开发、利用受到各国政府和科技界人士的深切关 注。
风力发电机按风轮安装轴线方向与水平面的相对位置,可分为水平轴风力发 电机和垂直轴风力发电机,相比之下垂直轴风力发电机占用土地面积少,风力接 收率高,而且由于发电机安装位置靠近地面,安装、维修较为方便。但垂直轴风 力发电机的风轮为平板式、S式或翼型等结构,风轮转速低,不能满足发电机的 转速要求,风能制用率相对较低。 实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风能利用率高、启动容易、转速高的一种双 层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机。
为达到上述目的,采用的技术方案为: 一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴 风力发电机,包括立柱、转子、定子、上层风轮和下层风轮,其特征在于:所述 定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合,定子中心孔内置转子,所述转子上 下两端通过转子轴承与定子相接;所述定子外套筒的下部,置有上下两个立柱轴 承,所述立柱轴承内孔与所述立柱外表面紧密贴合,所述立柱轴承的外表面与所 述定子外套筒的内表面紧密贴合,所述上层风轮与所述转子的外侧面固定连接; 所述下层风轮与所述定子外套筒的外侧面固定连接;所述上层风轮和下层风轮的 风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定,上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安 装方向相反。
所述上层风轮和下层风轮的风叶呈曲面弯曲,数量至少两片,优选3片或3片以上。
所述转子的上端部置有防护罩。
本实用新型的积极效果在于:风力发电是依赖定子(感应线圈绕组)运动切 割转子(内置磁体)的磁场的来实现的,本实用新型上层风轮风叶旋转方向与下 层风轮风叶旋转方向互为反向,定子内线圈在转子磁体的磁场中旋转的相对速度 明显加快,大大提高了发电输出功率;风叶的弯曲曲面设计及其安装方法,使风 轮可以接受来自任何方向的风,旋转方向保特不变,风能利用率高。 附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 图1为本实用新型结构示意图; 图2为图1中A-A剖面示意图(放大)。
图中:l.立柱;2..立柱轴承;3.下层风轮;4.转子轴承;5.转子;6.上层 风轮;7.防护罩;8.定子;9.定子外套筒;10.迎风受力面;ll.背风面。 具体实施方式
本实用新型的结构示意图示于图1,由图可见: 一种双层风轮互为逆向旋转
的垂直轴风力发电机,包括立柱l、转子5、定子8、上层风轮6和下层风轮3, 其特征在于:所述定子8外侧表面与定子外套筒9的内表面紧密贴合,定子8 的中心孔内置转子5,所述转子5上下两端通过转子轴承4与定子8固定相接, 所述定子外套筒9的下部,置有上下两个立柱轴承2,所述立柱轴承2内孔与立 柱1外表面紧密贴合,立柱轴承2的外表面与所述定子外套筒9的内表面紧密贴 合,所述上层风轮6风叶与所述转子5的外侧固定连接;所述下层风轮3风叶与 所述定子外套筒9的外侧面固定连接;所述上层风轮6和所述下层风轮3的风叶 分别绕风轮轴心同方向安装连接固定,上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3 风叶安装方向相反。
所述转子5的上端部置有防护罩7,用于挡雨、防尘、遮阳。 所述上层风轮6和下层风轮3的风叶呈曲面弯曲,如图2所示,风叶数量至 少两片,优选3片或3片以上。所述上层风轮6和下层风轮3的风叶绕风轮轴心 同方向固定安装,不论风向来自何方,风叶的迎风受力面io受到的力总比背风 面ll受到的力大,所以风轮始终绕一个方向旋转,风能利用率高、启动容易。又因为上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3风叶安装方向相反,所以上层风轮 6和下层风轮3旋转方向互为逆向,即上层风轮6为顺时针方向旋转,下层风轮 3为逆时针方向旋转;反之亦然。
发电机的定子内置有感应线圈绕组,转子内置有永磁体,由于线圈绕组在永 磁体磁场内运动切割磁力线产生电流,线圈转得越快,切割磁力线速度就越快, 由电刷引出的对外电路提供的功率也就越大。本实用新型上层风轮6和下层风轮 3旋转方向互为逆向,切割磁力线的速度肯定大大超过两层风轮同方向旋转切割 磁力线的速度,小风量就可带动发电,所以大大提高了发电机的输出功率。
我国风力资源极为丰富,绝大多数地区平均风速都在每秒3米以上,在边远 地区和偏辟农村,常规电网尚未达到地区,可利用本实用新型制作小型风力发电 机用于照明;城市建设日新月异、高搂林立,在大厦楼顶安装风力发电机,不仅 可减轻白天用电高峰时段电网的用电负荷,防止电网拉闸停电影响工作和生活, 而且是一道美丽的风景线。

Claims (3)

1. 一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机,包括立柱(1)、转子(5)、定子(8)、上层风轮(6)和下层风轮(3),其特征在于:所述定子(8)外侧面与定子外套筒(9)内表面紧密贴合,定子(8)中心孔内置转子(5),所述转子(5)上下两端通过转子轴承(4)与定子(8)相接,所述定子外套筒(9)的下部,置有上下两个立柱轴承(2),所述立柱轴承(2)内孔与所述立柱(1)外表面紧密贴合,所述立柱轴承(2)的外表面与所述定子外套筒(9)的内表面紧密贴合,所述上层风轮(6)与所述转子(5)的外侧固定连接;所述下层风轮(3)与所述定子外套筒(9)的外侧面固定连接;所述上层风轮(6)和下层风轮(3)的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定,上层风轮(6)风叶安装方向与下层风轮(3)风叶安装方向相反。
2. 根据权利要求1所述一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机,其特 征在于:所述上层风轮(6)和下层风轮(3)的风叶呈曲面弯曲,数量至少两片。
3. 根据权利要求1所述一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机,其特 征在于:所述转子(5)的上端部置有防护罩(7)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102725518A (zh) * 2009-11-09 2012-10-10 安善淑 风力发电装置
CN102774275A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 仝家林 共轴异向旋转风翼车
CN102797615A (zh) * 2012-09-04 2012-11-28 程辉 高效率定子与转子相逆旋转风力水力发电机
CN104074680A (zh) * 2014-01-06 2014-10-01 王修煜 几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电

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