CN202007738U - 涡旋式风光两用发电机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋式风光两用发电机，主要是在与机架活动连接的转动机构上，分别通过与转动机构连接的支架和与该支架连接的直驱发电机连接有相应的涡旋式上风向风轮及涡旋式左、右下风向风轮，所述的上风向风轮上设置有右手半握拳形风叶，并以顺时针方向旋转，而所述的左、右下风向风轮上分别设置有左手半握拳形风叶，并分别以逆时针方向旋转，还可以在风叶上粘贴太阳能薄膜。这种发电机，不仅捕捉风能及光能的面积大，提高风、光能的利用率，而且应用范围广、价格低；在风力资源丰富的地区，可单独利用风能发电，在风力资源相对较差的地区，可同时利用风能及光能发电，能一机两用。

Description

涡旋式风光两用发电机

技术领域

本实用新型涉及一种发电机，特别是涡旋式风光两用发电机。它既可以单独利用风力发电，又可以在风力资源相对差的地方同时利用风、光能进行发电。

背景技术

目前，采用的风力发电机多为螺旋式的，它由机架及与其转动连接的螺旋式风叶构成。由于它的螺旋式风叶可以伸长50m，能充分利用杠杆力矩的作用进行风力发电。这种风力发电机虽然运行比较安全，但是，风能利用率低，不足风叶面积的三分之一；并且，制造技术要求高，生产难度大，且成本高，价格较贵；同时，对气候条件要求高，受气候条件的限制，使其应用范围受到限制，不利于工业化生产，对降低电价有影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种涡旋式风光两用发电机，它能够克服已有技术的不足，可有效地增加风轮叶片捕捉风能的面积，使风能利用率高，并且，易制造、成本低，同时，在风力资源丰富的区域，可以单独利用风力发电，而在风力资源相对较差的区域，可以同时利用风、光两种资源进行发电，能一机两用。

其解决方案是：在与机架活动连接的转动机构上，分别通过与该转动机构相连接的相应支架及与所述相应支架连接的相应直驱发电机连接有相应的涡旋式三个风轮，它们分别为涡旋式上风向风轮、涡旋式左下风向风轮及涡旋式右下风向风轮，且所述的涡旋式上风向风轮以顺时针方向旋转，而涡旋式左下风向风轮及涡旋式右下风向风轮，分别以逆时针方向旋转。

所述的转动机构由转动体外套及套装在转动体外套内并与该转动体外套转动连接的转动体内套，以及分别与所述转动体内套及连接在机架上的固定盘和机架连接板转动连接的转动轴构成，所述转动体外套又与连接在机架上的固定盘转动连接。

所述的涡旋式上风向风轮、涡旋式左下风向风轮及涡旋式右下风向风轮均由轮毂及轮毂上自内向外依次设置的风叶圈，该风叶圈上分布的半握拳形风叶，以及在两相邻的风叶圈之间设置的隔离板而构成，所述隔离板将风叶圈上分布的半握拳形风叶封闭成半握拳形聚风斗。且涡旋式上风向风轮上分布的风叶聚风斗的聚风面，与分别分布在左、右下风向风轮上的风叶聚风斗的聚风面呈相对布置。

当在所述的每个风轮的风叶上粘贴太阳能薄膜时，即可同时利用风能及太阳能进行发电。

所述相应的直驱发电机均为风光两用直驱发电机，由机壳及其内设置的定子和转子构成。在转子轴上的凹槽内设置有光电线路，该光电线路的一端与连接在相应所述风轮上的光电线路连接，另一端经连接在转子轴上的光电整流子与第一逆电器连接后并入电网，而同所述定子相连接的风电整流子与第二逆电器相连后并入电网。

本实用新型主要是在与机架活动连接的转动机构上，分别通过与该转动机构相连的相应支架及与所述相应支架连接的相应直驱发电机连接有三个涡旋式风轮。它们分别是以顺时针方向旋转的涡旋式上风向风轮，以及分别以逆时针方向旋转的涡旋式左下风向风轮和涡旋式右下风向风轮。所述三个风轮的重力分别通过相应的拉杆及支撑杆由转动机构整合为一体；且所述三个风轮的稳定性分别通过相应的拉杆及支撑杆由相应的轴套整合为一体。而所述直驱发电机为风光两用直驱发电机。该涡旋式风光两用发电机由于采用涡旋式风轮，不仅能增加捕捉风能及光能的面积，提高风、光能的利用率，还能够形成刚性合力，使动力比已有技术的螺旋式发电机提高2-3倍。并且制造容易，对于所用材料的技术要求与已有技术相比，可大大地降低，从而可有效地降低生产成本，价格便宜。在风力资源丰富的地区，可以单独利用风力发电，而在风力资源相对较差的地区，可以同时利用风、光两种资源进行发电，能实现一机两用，可充分利用自然资源。由于涡旋式风轮可根据实际情况制成不同直径的风论，其直径可达到百米，能充分发挥杠杆力矩的作用，这样的大型机，能有效地适应商业化发电。这种涡旋式风光两用发电机将会推动世界新能源的向前发展。

附图说明

图1为涡旋式风光两用发电机的结构示意主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1中涡旋式风轮风叶的主视图。

图5为图4的K向视图。

图6为图3中直驱发电机与上风向风轮相连接的结构示意放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1至图6中，位于机架4上方的转动机构由转动体外套16，套装在转动体外套16内并通过滚球31与所述转动体外套16转动连接的转动体内套17，与转动体内套17轴承连接且又分别与连接在机架4上的固定盘23和机架连接板5轴承连接的空心转动轴6构成，而转动体外套16又通过外套滚轮32与固定盘23转动连接。在所述转动机构上分别连接有与其呈水平方向垂直布置的涡旋式上风向风轮2、涡旋式左下风向风轮1及涡旋式右下风向风轮3，所述左下风向风轮1和右下风向风轮3之间经与左支架25和右支架15相连接的两根撑拉梁29拉紧连接，且涡旋式上风向风轮2沿顺时针方向旋转称为正转风轮。而涡旋式左下风向风轮1及涡旋式右下风向风轮3分别沿逆时针方向旋转称为两个倒转风轮，分别与所述上风向风轮2，左下风向风轮1及右下风向风轮3相连接的手制动拉线穿过空心转动轴6，同机架4下方的制动盘上的操纵杆连接(图中未画出)。在涡旋式上风向风轮2的风轮轴36上套装有轴套21，该轴套21与所述风轮轴36轴承连接，又分别与涡旋式上风向风轮2及上风向轮直驱发电机19的机壳38固定连接，而上风向轮直驱发电机19的转子轴37与上风向风轮轴36轴承连接，所述上风向轮直驱发电机19连接在固定板18上，该固定板18与上风向风轮支架22的两根支撑杆固定连接，而上风向风轮支架22由拉杆和两根支撑杆相连接而构成，且拉 杆的一端与转动轴6相连接，另一端与轴套21固定的相应支撑轴连接，则两根支撑杆的一端分别与转动体外套16上的相应支撑件相连接，另一端分别与轴套21上固定的相应支撑轴连接。在涡旋式左下风向风轮1的风轮轴上套装有左轴套28，该轴套28与所述的涡旋式左下风向风轮1的风轮轴轴承连接，又分别与涡旋式左下风向风轮1及左直驱发电机27的机壳固定连接，而左直驱发电机27的转子轴与左下风向风轮轴轴承连接，所述左直驱发电机27连接在左固定板26上，该左固定板26与左支架25的两根左支撑杆固定连接，而左支架25由左拉杆和两根左支撑杆相连接而构成，且左拉杆一端与转动轴6相连接，另一端与左轴套28上固定的相应支撑轴连接。则两根左支撑杆的一端分别与转动体外套16上相应的两支撑件相连接，另一端分别与左轴套28上固定的两相应支撑轴连接，在涡旋式右下风向风轮3的风轮轴上套装有右轴套30，该轴套30与所述的右下风向风轮3的风轮轴轴承连接，又分别与涡旋式右下风向风轮3及右直驱发电机13的机壳固定连接，所述的右直驱发电机13连接在右固定板14上，该右固定板14与右支架15的两根右支撑杆固定连接，而右支架15由右拉杆和两根右支撑杆相连接而构成，且右拉杆一端与转动轴6相连接，另一端与右轴套30上固定的两相应支撑轴连接，则两根右支撑杆的一端分别与转动体外套16上的两相应支撑件相连接，另一端与右轴套30上固定的两相应支撑轴连接。

所述的直驱发电机19、左直驱发电机27及右直驱发电机13均为风光两用直驱发电机。它们三者分别均由机壳38及其内设置的定子39和转子40以及转子轴37构成。在转子轴37上设置的凹槽内布置有绝缘线槽35，在绝缘线槽35内穿有光电线路34，而光电线路34的一端与同转子轴37相连接的相应涡旋式风轮上的光电线路20连接，另一端与连接在转子轴37上的光电整流子42相连接后，穿过空心的转动轴6与第一逆电器43连接，而后并入电网，而同所述定子39相连接的风电整流子41，穿过空心的转动轴6与第二逆电器44相连接，而后并入电网。

所述的涡旋式上风向风轮2、涡旋式左下风向风轮1及涡旋式右下风向风轮3分别均由轮毂及设置在轮毂上的风叶圈构成，且设置在轮毂上的风叶圈个数的多少，根据所述风轮的直径大小而定，现以两个风叶圈为例，在轮毂11上自内向外依次设置有内风叶圈9及外风叶圈10，在内风叶圈9上均布有8个半握拳形风叶7，而在外风叶圈10上均布的半握拳形风叶7是16个，并在内风叶圈9与外风叶圈10之间设置有隔离钢板12，使半握拳形的风叶7形成长2.5m、宽约为1.5m半握拳形聚风斗。但是，均布在涡旋式上风向风轮2的风叶7上的端面33为右手半握拳形，而均布在左下风向风轮1和右下风向风轮3上的风叶7上的端面33为左手半握拳形。即均布在涡旋式上风向风轮2上的风叶7聚风斗的聚风面，与分别均布在左下风向风轮1和右下风向风轮3上的风叶7聚风斗的聚风面呈相对布置。

如果该涡旋式风光两用发电机应用在风力资源相对差的地区，可以在风叶7上粘贴太阳能薄膜，即可同时既利用风能又利用光能来进行发电。如果风轮直径较大时，可分解成4-8块，在现场组装，这样，便于运输、安装。

当所述的涡旋式风轮在风力的作用下旋转时，由于所述上风向风轮2的风叶7呈右手半握拳形聚风斗，在以顺时针方向旋转的过程中，将产生的风能通过直驱发电机19转变成电能， 经逆电器并入电网，由于所述的左下风向风轮1和右下风向风轮3上的风叶7均呈左手半握拳形聚风斗，这两个风向风轮均分别在以逆时针方向旋转的过程中，将产生的风能通过相应的直驱发电机27和直驱发电机13转变成电能，并通过相应的逆电器并入电网。当所述的风轮在风能和光能的同时作用下旋转时，可通过相应的直驱发电机19，左直驱发电机27和左直驱发电机13，同时将风能和光能转变成电能，并通过相应的逆电器并入电网，从而可达到利用风、光能发电的目的。

Claims (5)

1.一种涡旋式风光两用发电机，包括机架，其特征在于，在与机架(4)活动连接的转动机构上，通过与该转动机构连接的支架(22)及与该支架(22)连接的直驱发电机(19)连接有上风向风轮(2)，通过左支架(25)及与该左支架(25)连接的左直驱发电机(27)连接有左下风向风轮(1)，通过右支架(15)及与该右支架(15)连接的右直驱发电机(13)连接有右下风向风轮(3)，且上风向风轮(2)沿顺时针方向旋转，而左下风向风轮(1)和右下风向风轮(3)分别均沿逆时针方向旋转。

2.如权利要求1所述的涡旋式风光两用发电机，其特征在于所述转动机构由转动体外套(16)，它与连接在机架(4)上的固定盘(23)转动连接，套装在转动体外套(16)内并与该转动体外套(16)转动连接的转动体内套(17)，以及分别与所述转动体内套(17)及固定盘(23)和机架连接板(5)转动连接的转动轴(6)构成。

3.如权利要求1所述的涡旋式风光两用发电机，其特征在于所述的上风向风轮(2)、左下风向风轮(1)及右下风向风轮(3)均由轮毂(11)，在该轮毂(11)上自内向外依次设置的风叶圈，于该风叶圈上分布的风叶(7)，并在两相邻的风叶圈之间设置的隔离板(12)构成，所述隔离板(12)将风叶圈上分布的风叶(7)形成聚风斗。

4.如权利要求3所述的涡旋式风光两用发电机，其特征在于上风向风轮(2)上分布的风叶(7)聚风斗的聚风面，与分别分布在左下风向风轮(1)和右下风向风轮(3)上的风叶(7)聚风斗的聚风面呈相对布置。

5.如权利要求1所述的涡旋式风光两用发电机，其特征在于直驱发电机(19)及左直驱发电机(27)和右直驱发电机(13)均为风光两用直驱发电机，均由机壳(38)及其内设置的定子(39)和转子(40)以及转子轴(37)构成，在转子轴(37)上的凹槽内设置有光电线路(34)，该光电线路(34)的一端与连接在相应风轮上的光电线路(20)相连接，另一端经连接在转子轴(37)上的光电整流子(42)与第一逆电器(43)连接后并入电网，而同所述定子(39)相连接的风电整流子(41)与第二逆电器(44)相连接后并入电网。 

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