CN202140245U - 利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 - Google Patents
利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202140245U CN202140245U CN 201120197929 CN201120197929U CN202140245U CN 202140245 U CN202140245 U CN 202140245U CN 201120197929 CN201120197929 CN 201120197929 CN 201120197929 U CN201120197929 U CN 201120197929U CN 202140245 U CN202140245 U CN 202140245U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind wheel
- wind
- rotating shaft
- driven generator
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型提供了利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机，传统的垂直轴式风力发电机多采用单一风轮，可以在垂直轴式风力发电机转轴上设有S型风轮和H形风轮，S型风轮轴线与垂直轴式风力发电机转轴轴线平行，其水平截面为S形，在通过转轴轴线的垂直切面内，S形风轮上下端面以外，各设有与转轴垂直连接的伸展杆若干，伸展杆的长度大于S形风轮半径，在以转轴为圆心，伸展杆为半径的圆柱面上设有H形风轮用叶片，该叶片与位于同一垂直切面内的伸展杆距离转轴较远的一端相连，该叶片与转轴轴线平行，利用S型风轮启动转矩大和H型风轮高风能利用率的特点，优势互补，达到最佳性能匹配。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机。
背景技术
传统的风力发电风机分为两类，水平轴式风力发电机，垂直轴式风力发电机。两者互有优点和缺点，水平轴式风力发电机采用叶片体积庞大，垂直轴式风力发电机叶片所占体积较小。列车风在车头和车位经过时最大，车身经过时相对较低，平时大部分铁路地区的自然风速较低。发电机安装在铁路旁边，要求风机具有高度的灵敏性和可靠的稳定性。列车在铁路上是双向运行，因此列车经过时产生的风方向也是双向的，这就需要风力发电机实时跟踪风向。列车的风能距离地面较近，而铁路旁的空间有限，对水平轴式风机的直径限制很大。而垂直轴式风机具备满足上述条件的特点，然而，垂直轴式各型式的风轮具有不同性能，均有优缺点。传统的垂直轴式风力发电机多采用单一的风轮类型，不能在实际应用中达到最佳应用效果。
| H型风轮 | Φ型风轮 | S型风轮 | |
| 叶片复杂度 | 简单 | 复杂 | 简单 |
| 启动转矩 | 小 | 小 | 大 |
| 风剪作用 | 小 | 大 | 小 |
| 是否需要张索 | 可以选择 | 是 | 否 |
| 气动噪音大小 | 小 | 中等 | 小 |
| 叶片面积 | 大 | 小 | 中 |
| 弯矩 | 大 | 小 | 小 |
表1
从表1中看出在整体条件相当的情况下，H型风轮相对S型风轮启动转矩小。
发明内容
针对上述不足，本实用新型解决去技术问题所采用的技术方案是，垂直轴式风力发电机转轴轴线在铅垂方向，转轴上设有S型风轮和H形风轮，S型风轮轴线与垂直轴式风力发电机转轴轴线重合，S型风轮水平截面为S形，在通过转轴轴线的垂直切面内S形风轮上下端面以外各设有与转轴垂直连接的伸展杆，伸展杆的长度大于S形风轮半径，在以转轴为圆心，伸展杆为半径的圆柱面上设有H形风轮用叶片，该叶片与位于同一垂直切面内的伸展杆距离转轴较远的一端相连，该叶片与转轴轴线平行，直轴式风力发电机转轴与电机相连，电机与基座相连。
利用磁悬浮技术对风机进行一定的改良。采用磁悬浮风力发电机，发电机去掉了传统的机械轴承装置而采用磁悬浮装置。此结构一方面在垂直轴风力发电机的动力传动上大大减小了摩擦阻力，另一方面也基本消除了风力机自身重量和发电子转子的自重而产生的功的消耗。由于是全磁悬浮，摩擦力小，利于启动，传动效率更高。
采用磁悬浮技术本系统的风力发电机摩擦阻力基本消除，使得风机能够在无列车经过时也可以利用风速在1m/s左右的自然风发电。这将大大延长了可发电 时间、提高了本系统的发电效率。同时，还能消除不良震动，消除噪音而且不需润滑，利于维护管理。
在控制方法上采用最大功率跟踪(MPPT)策略，提高整个系统的能量转换效率。风力发电机发电，采样单元完成对电流电压的采样，MPPT算法根据当前功率值和和前一时刻功率值的差值，通过调节斩波器的占空比实现调节发电机的输出功率，从而达到最大功率跟踪的目的。
本实用新型的有益效果是，通过对列车生成的尾流风有效利用，采用S型风轮和H型风轮组合的方案。以H型风轮为主，以S型风轮为辅。利用S型风轮启动转矩大和H型风轮高风能利用功率的特点，优势互补，达到风机的最佳性能匹配。实现利用列车尾流风发电。风力发电机低风速启动、转矩大、结构简单合理、有效实现了节能环保。有效解决当列车的瞬间驶过，尾流风剧烈波动对输出电压的稳定性的影响，提高了系统的可靠性。
附图说明
图1本实用新型组合示意图
图中1. 伸展杆，2.S形风轮，3.转轴，4.H形风轮，5.飞轮离合装置，6基座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1中，垂直轴式风力发电机转轴3轴线在铅垂方向，转轴3上设有S型风轮2和H形风轮4以及飞轮离合装置5；飞轮离合装置5是为了保障风力发电机在不同风速下维持风力发电机转速稳定的装置，同时利用飞轮储能，可有效避免因转速不稳定导致的发出电压不稳的问题。S型风轮2轴线与垂直轴式风力发电机转轴3轴线重合，S型风轮2水平截面为S形；在通过转轴3轴线的 垂直切面内，S形风轮2上下端面以外各设有与转轴3垂直连接的伸展杆1，在以转轴3为圆心，伸展杆1为半径的圆柱面上设有H形风轮4用叶片，该叶片与位于同一垂直切面内的伸展杆1距离转轴较远的一端相连，该叶片与转轴1轴线平行，直轴式风力发电机转轴1与电机相连，同时飞轮离合装置5的加固壳与基座连接。利用S型风轮2启动转矩大和H型风轮4高风能利用功率的特点，优势互补，达到垂直轴式风力发电机的最佳性能匹配。
Claims (1)
1.利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机，其特征是，垂直轴式风力发电机复合风轮转轴轴线在铅垂方向，转轴上设有S型风轮和H形风轮；S型风轮轴线与垂直轴式风力发电机转轴轴线重合，S型风轮水平截面为S形，在通过转轴轴线的垂直切面内，S形风轮上下端面以外，至少各设有一个与转轴垂直连接的伸展杆，伸展杆的长度大于S形风轮半径，在以转轴为圆心，伸展杆为半径的圆柱面上设有H形风轮用叶片，该叶片与位于同一垂直切面内的伸展杆距离转轴较远的一端相连，该叶片与转轴轴线平行，直轴式风力发电机转轴与电机相连，电机与基座相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120197929 CN202140245U (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120197929 CN202140245U (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202140245U true CN202140245U (zh) | 2012-02-08 |
Family
ID=45551304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201120197929 Expired - Fee Related CN202140245U (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202140245U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103670913A (zh) * | 2012-09-11 | 2014-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种新型升阻组合h-s型垂直轴风力机 |
| CN109340045A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-15 | 西安科技大学 | 一种风光结合式发电设备 |
| CN113217272A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-06 | 北京城市系统工程研究中心 | 一种用于风光一体化发电系统的升阻复合型垂直轴风力机组 |
-
2011
- 2011-06-13 CN CN 201120197929 patent/CN202140245U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103670913A (zh) * | 2012-09-11 | 2014-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种新型升阻组合h-s型垂直轴风力机 |
| CN109340045A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-15 | 西安科技大学 | 一种风光结合式发电设备 |
| CN109340045B (zh) * | 2018-12-04 | 2020-05-26 | 西安科技大学 | 一种风光结合式发电设备 |
| CN113217272A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-06 | 北京城市系统工程研究中心 | 一种用于风光一体化发电系统的升阻复合型垂直轴风力机组 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201412274Y (zh) | 垂直轴双转子风力发电装置 | |
| US8952558B2 (en) | Wind generating device | |
| CN103089547B (zh) | 一种平衡式垂直轴大型风力发电机组 | |
| CN202140245U (zh) | 利用列车行车风的复合风轮式垂直轴式风力发电机 | |
| CN102400854A (zh) | 垂直轴风力发电机 | |
| CN202209252U (zh) | 利用列车行车风的涡轮发电系统 | |
| CN201650612U (zh) | 一种兆瓦级双风轮风力发电装置 | |
| CN102226442B (zh) | 利用列车行车风的涡轮发电系统 | |
| CN202840797U (zh) | 一种飞轮储能装置 | |
| CN104895743A (zh) | 叠式立体风力发电机 | |
| CN102135069A (zh) | 磁悬浮竖轴风力发电 | |
| CN204738910U (zh) | 叠式立体风力发电机 | |
| CN101487443B (zh) | 轨迹风帆动力产生装置 | |
| CN103726991B (zh) | 行星式增速风轮立轴风力发电机 | |
| CN202991350U (zh) | 一种平衡式垂直轴大型风力发电机组 | |
| CN202047942U (zh) | 竖轴多风轮磁悬浮风力发电墙 | |
| CN202468155U (zh) | 逆风或逆水半周时桨叶自动顺桨垂直轴风力和水力发动机 | |
| CN203685481U (zh) | 行星式增速风轮立轴风力发电机 | |
| CN201202595Y (zh) | 50kw并网无齿轮箱直驱变桨式风力发电机组 | |
| CN201443473U (zh) | 风力发电装置 | |
| CN204082448U (zh) | 一种小风力发电装置及发电系统 | |
| CN218971344U (zh) | 一种用于风力发电的动力传输单元 | |
| CN220599928U (zh) | 一种新型并列式双风轮风机 | |
| CN211258883U (zh) | 一种风力发电机组偏航装置 | |
| CN220667720U (zh) | 一种共轴式反向双叶轮传动链结构及风力发电机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120208 Termination date: 20120613 |