CN201323521Y - 颤动风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

颤动风力发电装置，在磁板上面固定绝缘板；用两块结构板分别与磁板、绝缘板的左右面联接围成一个框；若干非磁性导电片分别间隔地与绝缘板成90°联接，导电片在绝缘板之间不张紧；若干导电片排列成一行或多行多列，且相邻行的导电片错开，从导电片上端的一个顶点连接一根导线，在其与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线，所述导线从绝缘板穿出；每块导电片的两根导线外端接整流调压器，所有与导电片连接的所述整流调压器并联连接起来再接到充电控制器，充电控制器界蓄电池。颤动风力发电装置结构简单，利用风的紊动特性发电，成本很低、效率高、易推广。

Description

颤动风力发电装置
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术，特别是一种颤动风力发电装置。
背景技术
风力发电技术已成熟，大大小小的风力发电机已使用，也建立了大大小小的风力发电站。但是，现有技术制造风力发电机，其发电机和风扇叶片制造成本高。对大中型风力发电机、大中型风力电站，由于风轮叶片长(短则一两米，长则几十米)，风轮所驱动的发电机笨重，安装风轮及发电机的塔架也得高大，因此制造用风轮、发电机、塔柱较难，运输、安装艰难，必须要重型设备和重型车辆，所以现有技术制造风力发电机和建造风力发电站，成本更昂贵，维护困难、占用空间大。
发明内容
本实用新型旨在克服现有风力发电站上述缺陷，设计了一种颤动风力发电装置，制造、运输、安装方便，建造成本低，维护容易，占用空间小。
颤动风力发电装置按下述技术方案实现。
如图1至图3示。磁板3和7均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者磁板3和7均为电磁板；分别在磁板3的下面和磁板7的上面固定绝缘板4和6；用两块结构板2和5分别与磁板3和7、绝缘板4和6的左右面联接围成一个框；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框8以减小框对风的阻力；若干非磁性导电片1分别间隔地与绝缘板4和6成90°联接，非磁性导电片1在绝缘板4和6之间不张紧；如图2示，若干非磁性导电片1排列成一行或多行多列，且相邻行的非磁性导电片1错开，从图2看，布置了三行八列仅是为了说明；如图3示，从非磁性导电片1上端的一个顶点连接一根导线，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线，如导线a和a′、b和b′、c和c′，所述导线从绝缘板4、绝缘板6穿出；每块非磁性导电片1的两根导线外端接具有整流、滤波、调压、防反充功能的整流调压器，所有与导电片1连接的所述整流调压器并联连接起来再接到充电控制器，此充电控制器直接向外供电或接蓄电池，使此充电控制器具有整流、滤波、调压、防过充保护功能。
观测记录表明：风是紊流的空气运动，风向和风速总是在变化，甚至在很短的时间间隔内，风向和风速的变化剧烈。旗帜迎风颤抖，也证明风是紊动的。本实用新型正是利用风的紊动特性发电。
当风穿过所述颤动风力发电装置(即从图3的左方吹向右方或从图3的右方吹向左方)，掠过非磁性导电片1与厚度方向垂直的表面，紊流的风扰动非磁性导电片1沿厚度方向颤动，就象旗帜迎风颤动一样，非磁性导电片1必将与磁板3和7营建的电磁场发生电磁感应而产生感应电，此电经整流调压器可直接外供使用或存入蓄电池待用。相邻行的非磁性导电片1错开布置，是为了增强风的紊动，以加强非磁性导电片1的颤动而发更多的电。当风的扰动频率接近非磁性导电片1的固有频率，发电效率会很高。
无风时，所述颤动风力发电装置所处环境只要有机械波(如车辆行驶、飞机起降、鸣号或鸣笛、工厂设备运转等产生波)激励，也能使非磁性导电片1不同程度的颤动而或多或少地发电。
所述颤动风力发电装置做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架，或者用若干块做成的成长方体或正方体状框架或瓦块状框架拼接成如图4图5所示的圆筒状框架形颤动风力发电装置9，所述的圆筒状框架形颤动风力发电装置9垂直固定在地面或建筑面。
如图5示，设某一时刻，有一水平风(图中箭头所示)垂直于圆筒状框架形颤动风力发电装置9的过直径的C-C的垂直截面。过直径C-C的垂直截面左边的圆筒状框架形颤动风力发电装置9上的非磁性导电片1均在工作，发出或大或小的电能。过直径C-C的垂直截面右边的圆筒状框架形颤动风力发电装置9上的非磁性导电片1接受左边的尾风而工作，也发出或大或小的电能。由侧向风掠过圆筒状框架形颤动风力发电装置9上下两侧形成低压区而对处于直径C-C上的非磁性导电片1产生抽吸力，此抽吸力大于过直径C-C的垂直截面左边的圆筒状框架形颤动风力发电装置9上的非磁性导电片1的尾风对处于直径C-C上的非磁性导电片1的反抽吸力，所以处于过直径C-C的垂直截面上的非磁性导电片1也在工作发电。总之，所述的圆筒状框架形颤动风力发电装置能迎接任意水平方向的风来发电。
本实用新型有益的效果：
1、所述颤动风力发电装置结构比现有的旋转式风力发电机组(包括风扇叶片、发电机、齿轮变速箱、塔架)简单的多，制造、运输、安装颤动风力发电装置不需要重型设备，因而造价很低，估计颤动风力发电装置的成本比现有的旋转式风力发电机组的六分之一低。
2、旋转式风力发电机的风扇叶片必须与风速成一角度，才能捕获来风的部分能量而转动，而且由于存在摩擦转矩，风速达到2m/s以上，风扇才能被驱转，所以旋转式风力发电机发电效率较低。而颤动风力发电装置利用风的紊动特性，其导电片1与风速一致随风颤动，1m/s(甚至更低)以上的风速都能使导电片1颤动，所以颤动风力发电装置发电效率较高。
3、现有的水平式旋转式风力发电机，风扇中心的联接风扇叶片的圆形联接盘占去一些迎风面积，此面积阻挡来风，不获风能，而且风扇叶片越靠近圆形联接盘的地方，由于转矩越小，所以获得的风能越小。而颤动风力发电装置整个导电片1区域都能捕获风能。再者风速达到2m/s以上，风扇才能被驱转，而1m/s(甚至更低)以上的风速都能使导电片1颤动。所以说颤动风力发电装置风能利用率比现有的水平式旋转式风力发电机的高。
4、现有的风力发电机，由于叶片长，不能安装在近地面或建筑物顶面，必须安装在高大的塔架上，这不但使使用受到限制，而且不能利用近地面的风力。颤动风力发电装置，能捕获接近地面或建筑物顶面的风，且占空间小，这将为风力发电开辟广阔的民用、家用市场。
5、颤动风力发电装置，使普通中小型企业或制造商能够建造新型风电站，打破大型专业风电制造厂商的市场垄断，加之以上所述优点，所以会促进和加快风力发电事业，从而带来风力发电革命。颤动风力发电装置应用前景彰显，极具推广价值，将产生很大的社会效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为所述颤动风力发电装置拼接成圆筒状框架的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
实施例一：如图1至图3示。磁板3和7均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者磁板3和7均为电磁板；分别在磁板3的下面和磁板7的上面固定绝缘板4和6；用两块结构板2和5分别与磁板3和7、绝缘板4和6的左右面联接围成一个框；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框8以减小框对风的阻力；若干非磁性导电片1分别间隔地与绝缘板4和6成90°联接，非磁性导电片1在绝缘板4和6之间不张紧；如图2示，若干非磁性导电片1排列成一行或多行多列，且相邻行的非磁性导电片1错开，从图2看，布置了三行八列仅是为了说明；如图3示，从非磁性导电片1上端的一个顶点连接一根导线，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线，如导线a和a′、b和b′、c和c′，所述导线从绝缘板4、绝缘板6穿出；每块非磁性导电片1的两根导线外端接具有整流、滤波、调压、防反充功能的整流调压器，所有与导电片1连接的所述整流调压器并联连接起来再接到充电控制器，此充电控制器直接向外供电或接蓄电池，使此充电控制器具有整流、滤波、调压、防过充保护功能。
实施例二：所述颤动风力发电装置做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架，或者用若干块做成的成长方体或正方体状框架或瓦块状框架拼接成如图4图5所示的圆筒状框架形颤动风力发电装置9，所述的圆筒状框架形颤动风力发电装置9垂直固定在地面或建筑面。

Claims (2)

1.一种颤动风力发电装置，其特征是：磁板(3)和磁板(7)均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者磁板(3)和磁板(7)均为电磁板；分别在磁板(3)的下面和磁板(7)的上面固定绝缘板(4)和绝缘板(6)；用两块结构板(2)和(5)分别与磁板(3)和磁板(7)、绝缘板(4)和绝缘板(6)的左右面联接围成一个框；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框(8)；若干非磁性导电片(1)分别间隔地与绝缘板(4)和绝缘板(6)成90°联接，非磁性导电片(1)在绝缘板(4)和绝缘板(6)之间不张紧；若干非磁性导电片(1)排列成一行或多行多列，且相邻行的非磁性导电片(1)错开；从非磁性导电片(1)上端的一个顶点连接一根导线，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线，所述导线从绝缘板(4)、绝缘板(6)穿出；每块非磁性导电片(1)的两根导线外端接具有整流、滤波、调压、防反充功能的整流调压器，所有与导电片(1)连接的所述整流调压器并联连接起来再接到充电控制器，此充电控制器直接向外供电或接蓄电池，使此充电控制器具有整流、滤波、调压、防过充保护功能。
2.根据权利要求1所述颤动风力发电装置，其特征是：所述颤动风力发电装置做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架，或者用若干块做成的成长方体或正方体状框架或瓦块状框架拼接成圆筒状框架形颤动风力发电装置(9)，所述的圆筒状框架形颤动风力发电装置(9)垂直固定在地面或建筑面。
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