CN203756435U - 立轴风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型高效立轴风力发电装置。它是将立式风轮7安装在风轮主立轴1上。在风力的作用下,风轮7在风轮主立轴1上旋转,形成动力。风轮7下部的齿圈带动增速机8低速轴,高速轴带动飞轮9和发电机10转子一起转动。风轮7由一组风叶3组成,风叶3又可以由若干个类似于百页叶片的迎风板5组成,该迎风板5在风力和离心力的作用下,可实现自动开启或封闭。并且由于导流板2和迎风板5的作用,任何风向的风力都能使风轮正常旋转。导流板2可调控风量,遇强台风灾害时,导流板2可完全封闭,保护风力发电装置不受伤害。

Description

立轴风力发电装置
技术领域
本实用新型属于绿色新能源技术中的风力发电装置技术领域,涉及一种立轴风力发电装置。
背景技术
风力发电正在世界上形成一种态势,它不需要燃料,也就不会产生空气污染,更不会产生辐射。风力发电的原理是利用风能带动风轮旋转,再通过增速机提升转速来带动发电机发电。但目前的风力发电机还存在许多问题,如:强台风时如何保证系统不受损害;怎样最大限度的提高风能利用率;以及发电机转子的转速如何才能做到相对均匀等。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足,提供一种高效立轴风力发电装置。
本实用新型针对目前风力发电中存在的问题给出了较好的解决方案。与同类风力机相比,该风力发电装置结构简单,转速均匀,不受风向限制。导流板、风轮等为整体结构,系统稳定性好,对安装位置地质条件要求较低。
本实用新型提供的立轴风力发电装置,包括风机、增速机、发电机及变电系统;所述风机包括通过风轮主立轴安装在地坪基础上的框架式风轮,风轮由一组与风轮主立轴平行且在风轮主立轴径向均布的风叶组成。该风叶采用型钢框架结构安装在风轮主立轴轴承座上,在风轮外四周的地坪基础上通过导流板立轴安装有一组导流板。
所述增速机的高速轴上安装有一个飞轮。
所述风叶采用百叶窗式结构,即所述风叶包括一个风叶框,风叶框内分别通过迎风板转轴安装有一组迎风板,构成百叶窗式风叶。迎风板为长方形,以宽度方向不对称偏向主立轴的方式固定在迎风板转轴上。
所述每个导流板立轴上部采用环形刚性结构连接为一体,且每个导流板立轴分别向内与风轮主立轴相连;向外用可调接地斜拉索与地坪基础固定。
所述导流板为长方形,以宽度方向对称的方式安装在导流板立轴轴承座上。各导流板与对应导流板立轴及风轮主立轴构成的平面之间的夹角相等且可围绕导流板立轴同步调整角度。
本实用新型的优点和有益效果:
由于迎风板转轴6不是在迎风板5(或风叶3,即只有一块迎风板的情况)的对称位置固定,所以在风压及离心力的作用下,实现自动在风叶框(或风轮框架)中和风叶转轴6一起转动。做功时迎风板5(或风叶3)封闭;逆风时迎风板5(或风叶3)开启,利于风流通过,以减小阻力,减少无用功。
导流板2具有三个功能:增大迎风面积,改变局部风向,提高风能利用率。同步调整各导流板的角度,可控制风量及调控风轮7的转速。在强台风时,关闭导流板(即各导流板与对应导流板立轴组成环形立体屏障),保护风力发电装置不受伤害。
飞轮(储能装置)的作用,风大时,风机转速快,飞轮储存能量。风小时,飞轮释放能量,使发电机转速相对均匀。
【附图说明】
图1是高效风力发电装置传动系统示意图。
图2是本实用新型的风轮主视示意图。
图3是本实用新型的风机俯视示意图。
图4是风叶3的主视图。
图5是顺风时迎风板位置图。
图6是逆风时迎风板位置图。
图中:1风轮主立轴,2导流板,3风叶,3-1风叶框,4导流板立轴,5迎风板,6转轴,7风轮,8增速机,9飞轮及刹车装置,10发电机,11变配电装置。
【具体实施方式】
本实用新型主要是通过以下方式来实现的:
如图1所示立轴风力发电装置,包括风机、增速机8、发电机10及变电系统(变配电装置)11;所述增速机的高速轴上还安装有一个飞轮(及刹车装置)9。风机、增速机8、发电机10及变电系统(变配电装置)11之间采用常规连接。
所述风机如图2和图3所示,包括通过风轮主立轴1安装在地坪基础上的框架式风轮7,风轮设置有一组与风轮主立轴平行且在该主立轴径向均布的风叶3,该风叶采用型钢结构安装在风轮主立轴轴承座上,在风轮外四周的地坪基础上通过导流板立轴4安装有一组导流板2。所述每个导流板立轴上部采用环形刚性结构连接为一体,且每个导流板立轴分别向内与风轮主立轴相连;向外用可调接地斜拉索与地坪基础固定。
所述导流板为长方形,以宽度方向对称的方式可转动安装在导流板立轴上。各导流板与对应导流板立轴及风轮主立轴构成的平面之间的夹角相等且可围绕导流板立轴同步调整角度。
所述风叶采用百叶窗式结构(参见图4),即所述风叶包括一个风叶框3-1,风叶框内分别通过迎风板转轴6安装有一组迎风板5,构成百叶窗式风叶。
按照图3中的结构设计,不论风从哪个方向来,通过导流板导流,风力均能推动风轮7在风轮主立轴1上旋转,风轮7下部的齿圈带动增速机8,增速机高速轴处装有飞轮9,并且和发电机10转子轴相连,发电机发电。通过调整导流板的角度,可以改变风轮迎风板或风叶做功时的受风量,从而达到初步控制风轮转速的目的。当导流板完全封闭时,可保护风轮发电系统不受强台风的伤害。增速机高速轴处的飞轮可进一步均匀发电机系统的转速。

Claims (6)

1.一种立轴风力发电装置,包括风机、增速机、发电机及变电系统;其特征是:所述风机包括通过风轮主立轴安装在地坪基础上的框架式风轮及其主立轴,风轮由一组与风轮主立轴平行,且在风轮主立轴径向均布的风叶组成;该风叶采用型钢框架结构安装在风轮主立轴轴承座上;在风轮外四周的地坪基础上通过导流板立轴安装有一组导流板。
2.如权利要求1所述的立轴风力发电装置,其特征是:所述增速机的高速轴上安装有一个飞轮。
3. 如权利要求1或2所述的立轴风力发电装置,其特征是:所述风叶采用百叶窗式结构,即所述风叶包括一个风叶框,风叶框内分别通过迎风板转轴安装有一组迎风板,构成百叶窗式风叶;迎风板为长方形,以宽度方向不对称偏向主立轴的方式固定在迎风板转轴上。
4. 如权利要求1或2所述的立轴风力发电装置,其特征是:所述每个导流板立轴上部采用环形刚性结构连接为一体,且每个导流板立轴分别向内与风轮主立轴相连;向外用可调接地斜拉索与地坪基础固定。
5.如权利要求1或2所述的立轴风力发电装置,其特征是:所述导流板为长方形,以宽度方向对称的方式安装在导流板立轴轴承座上。
6.如权利要求5所述的立轴风力发电装置,其特征是:所述各导流板与对应导流板立轴及风轮主立轴构成的平面之间的夹角相等且可围绕导流板立轴同步调整角度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105201554A (zh) * 2015-09-23 2015-12-30 瑞安市源博洁净新能源再生研究所 以天然气作为能源的空气发动机
CN106194586A (zh) * 2016-08-25 2016-12-07 卢烈 一种微风发电装置
CN110513244A (zh) * 2019-09-25 2019-11-29 陈征 一种用于风力发电的全方向可调的风轮装置
CN113357077A (zh) * 2020-03-04 2021-09-07 周济泽 双风轮垂直轴风力发电装置

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