CN203962289U - 一种新型双叶轮的水平轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，改变了传统的水平轴风力发电机单叶轮的驱动模式，通过两个叶轮的相互配合，利用前一个叶轮产生的尾流，推动后一个叶轮旋转，实现了对风能的充分利用。其特征是：改变传统的水平轴风力发电机单叶轮的驱动模式，在同一根叶轮轴上一前一后串联安装两个叶轮，两个叶轮的叶片的升力面反向安装，利用前一个叶轮旋转产生的尾流，驱动后一个叶轮反向旋转；在前一个叶轮的内侧叶片的尖部，安装了一个叶轮环，该叶轮环分为前后两部分，前半部分用于支撑叶轮的内侧叶片和叶轮的外侧叶片，后半部分的内侧安装了发电机磁铁；在后一个叶轮的叶片尖部也安装了叶轮环并在叶轮环的外侧安装了线圈；两个叶轮环组成了一个盘式发电机。在风能作用下，前一个叶轮旋转产生的尾流，推动后一个叶轮反向旋转，由于两个叶轮旋转方向相反，相对转速提高，由两个叶轮环组成的盘式发电机能够发出更多电流。

Description

一种新型双叶轮的水平轴风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体地说是涉及水平轴风力发电机。 

背景技术

风能是具有巨大发展潜力的可再生能源，在不远的将来，风能有可能替代化石能源成为人类重要的清洁能源。目前广泛使用的水平轴风力发电机通常采用单叶轮技术，普遍存在风能利用率不高、低风速启动困难、发电量底等问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述水平轴风力发电机存在的问题，提供一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，通过对叶轮尾流的充分利用和对发电机的重新设计、安装，增强了水平轴风力发电机的低风速启动能力，提高了风能利用率，发电机的发电量也得到显著提升，其特征是：改变传统的水平轴风力发电机单叶轮的驱动模式，在同一根叶轮轴上一前一后串联安装两个叶轮；两个叶轮的叶片的升力面反向安装；利用前一个叶轮旋转产生的尾流，驱动后一个叶轮反向旋转；在前一个叶轮的内侧叶片的尖部，安装了一个叶轮环，该叶轮环分为前后两部分，前半部分用于支撑叶轮的内侧叶片和叶轮的外侧叶片，后半部分的内侧安装了发电机磁铁；在后一个叶轮的叶片失部也安装了叶轮环并 在叶轮环的外侧安装了线圈；由两个叶轮环组成一个盘式发电机。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种新型双叶轮的水平轴风力发电机包括：叶轮A、叶轮A的外侧叶片、叶轮A的内侧叶片、叶轮A的叶轮环、叶轮A的叶轮盘、叶轮A的轴承、叶轮B、叶轮B的叶片、叶轮B的叶轮环、叶轮B的叶轮盘、叶轮B的轴承、方向舵、叶轮刹车控制系统、发电机方向轴承、发电机支撑柱、叶轮环整流罩、叶轮中部整流锥、叶轮轴、发电机线圈、发电机磁铁等。 

所述的叶轮A，由叶轮盘、叶轮环、叶轮的内侧叶片、叶轮的外侧叶片和叶轮的轴承组成，叶轮A的内侧叶片固定安装在叶轮盘上；叶轮A的叶轮环，固定安装在叶轮的内侧叶片的叶尖部；叶轮A的外侧叶片，固定安装在叶轮A的叶轮环外侧；叶轮A通过叶轮盘安装在叶轮轴上。 

所述的叶轮B，由叶轮盘、叶片、叶轮环和叶轮的轴承组成，叶轮B的叶片，固定安装在叶轮B的叶轮盘上；叶轮B的叶片的叶尖部，固定安装了叶轮环；叶轮B通过叶轮盘安装在叶轮轴上。 

所述的叶轮A和叶轮B一前一后串联安装在叶轮轴上，叶轮A的内侧叶片的升力面与叶轮B的叶片的升力面反向安装。 

所述的叶轮A和叶轮B分别安装了轴承，可以在叶轮轴上自由旋转，但叶轮轴并不旋转。 

所述的叶轮中部整流锥，安装在叶轮A的前部。 

所述的叶轮A的叶轮环，在其后半部分的内侧安装了磁铁。 

所述的叶轮B的叶轮环，在其外侧安装了线圈。 

安装在叶轮A的叶轮环上的磁铁和安装在叶轮B的叶轮环上的线圈，组成了一个盘式发电机。 

一种新型双叶轮的水平轴风力发电机的转向由方向舵控制，在尾翼上安装了叶轮刹车控制系统，可在风力过大时控制发电机转速。 

本实用新型的效果：本实用新型实现了对叶轮尾流的充分利用，通过对发电机的重新设计和安装，增强了水平轴风力发电机的低风速启动能力、提高了风能利用率，发电机的发电量也得到显著提升。 

附图说明

图1是本实用新型的叶轮安装示意图 

图2是本实用新型的侧面结构示意图图 

图3是本实用新型的正面结构示意图 

图4是本实用新型叶轮A的结构示意图 

图5是本实用新型叶轮B的结构示意图 

具体实施方式

如图1所示，叶轮A(1)和叶轮B(7)一前一后串联安装在叶轮轴(18)上。 

如图4所示，叶轮A(1)由叶轮A的叶轮盘(5)、叶轮A的叶轮环(4)、叶轮A的内侧叶片(3)、叶轮A的外侧叶片(2)组成。 

如图4所示，叶轮A的内侧叶片(3)，安装在叶轮A的叶轮盘(5)上，叶轮A的内侧叶片(3)的叶尖部，安装了叶轮A的叶轮环(4)，在叶轮环(4)的外侧，固定安装了数个叶轮A的外侧叶片(2)。 

如图5所示，叶轮B(7)由叶轮B的叶轮盘(10)、叶轮B的叶片(8)、叶轮B的叶轮环(9)组成。 

如图5所示，叶轮B的叶片(8)，安装在叶轮B的叶轮盘(10)上，叶轮B的叶片(8)的叶尖部，安装了叶轮B的叶轮环(9)。 

如图1所示，叶轮A(1)安装了轴承(6)，叶轮B(7)安装了轴承(11)，叶轮A(1)和叶轮B(7)可以在叶轮轴(18)上自由旋转，叶轮轴(18)本身并不旋转。 

如图2所示，在叶轮A的叶轮环(4)的前部安装了叶轮环整流罩(16)。 

如图2所示，在叶轮A的前部，安装了叶轮中部整流锥(17)。 

如图2所示，叶轮A的叶轮环(4)的后半部分内侧安装了发电机磁铁(20)，叶轮B的叶轮环(9)的外侧安装了发电机线圈(19)，由叶轮A的叶轮环(4)和叶轮B的叶轮环(9) 组成了一个盘式发电机。 

如图3所示，叶轮A的内侧叶片(3)的升力面与叶轮B的叶片(8)的升力面反向安装。 

如图3所示，叶轮A(1)在风能作用下沿顺时针方向旋转(上箭头所示)，同时尾流驱动叶轮B(7)沿反时针方向旋转(下箭头所示)。 

如图2所示，本实用新型由发电机支撑柱(15)支撑。 

如图2所示，在发电机支撑柱(15)的顶端，安装了发电机方向轴承(14)。 

如图2所示，在叶轮轴(18)的后端，安装了方向舵(12)，在方向舵(12)上安装了叶轮刹车控制系统(13)。 

当气流从前方吹向本实用新型时，一部分气流经叶轮中部整流锥(17)，经分流后流向叶轮A的内侧叶片(3)，另一部分气流直接作用于叶轮A的外侧叶片(2)，两部分气流共同推动叶轮A(1)旋转，叶轮A的内侧叶片(3)产生的尾流作用于叶轮B的叶片(8)，产生反向推力，推动叶轮B(7)反向旋转。由于叶轮A(1)和叶轮B(7)两个叶轮旋转方向相反，相对转速提高，叶轮A的叶轮环(4)和叶轮B的叶轮环(9)组成的盘式发电机的发电量得到显著提升。 

Claims (5)

1.一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，包括叶轮A(1)、叶轮A的外侧叶片(2)、叶轮A的内侧叶片(3)、叶轮A的叶轮环(4)、叶轮A的叶轮盘(5)、叶轮A的轴承(6)、叶轮B(7)、叶轮B的叶片(8)、叶轮B的叶轮环(9)、叶轮B的叶轮盘(10)、叶轮B的轴承(11)、方向舵(12)、叶轮刹车控制系统(13)、发电机方向轴承(14)、发电机支撑柱(15)、叶轮环整流罩(16)、叶轮中部整流锥(17)、叶轮轴(18)、发电机线圈(19)、发电机磁铁(20)等，其特征是：改变传统的水平轴风力发电机单叶轮的驱动模式，将叶轮A(1)和叶轮B(7)两个叶轮一前一后串联安装在叶轮轴(18)上；叶轮A的内侧叶片(3)的升力面与叶轮B的叶片(8)的升力面反向安装；在叶轮A的内侧叶片(3)的叶尖部，安装了叶轮A的叶轮环(4)，叶轮A的叶轮环(4)分为前后两部分，前半部分用于支撑叶轮A的内侧叶片(3)和叶轮A的外侧叶片(2)，后半部分的内侧安装了发电机磁铁(20)。 

2.根据权利要求1所述的一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，其特征是：叶轮A的叶轮环(4)内侧安装的发电机磁铁(20)和叶轮B的叶轮环(9)外侧安装的发电机线圈(19)组成了一个盘式发电机。 

3.根据权利要求2所述的一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，其特征是：在叶轮A的叶轮环(4)的外侧，固定安装了数个叶轮A的外侧叶片(2)。 

4.根据权利要求3所述的一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，其特征是：在叶轮A的叶轮环(4)的前部安装了叶轮环整流罩(16)。 

5.根据权利要求1所述的一种新型双叶轮的水平轴风力发电机，其特征是：在叶轮A(1)的前部，安装了叶轮中部整流锥(17)。