CN205370847U - 一种风力涡轮装置及风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风力涡轮装置。其包括主轴(2)、三个沿主轴(2)的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片(1)，其特征是：所述叶片(1)为金属制作，所述叶片(1)沿主轴(2)的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片(1)固定在与其形状相适应的金属支架(5)上并通过金属支架(5)与主轴(2)连接，所述叶片(1)的内侧边缘与主轴(2)之间留有1?20cm的间隙形成为漏风间隙(3)。本实用新型采用无风向设计，具有低转速、高效率、大扭矩的特点，能够实现风能最大化利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力涡轮装置，具体涉及风力叶片装置的改进；本实用新型还涉及一种利用所述的风力涡轮装置的风力发电装置。
背景技术
现有的风力发电装置，转换效率低，扭矩小，高转速时伴有嗡鸣声，严重影响居民生活，并且现有的风力发电机叶片多为玻璃钢制作，叶片直接与风轮的主轴连接，通常为了满足大风安全需要，常需要在叶片上靠近主轴处开设卸风洞，这些卸风洞的开设会导致叶片的根部强度降低，叶片在大风条件下很容易损坏。可否研发一种无噪音，高效率，大扭矩、使用安全的风力发电装置，成为人们关注的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种低转速、大扭矩、无噪音、转换效率高、使用安全的风力涡轮装置。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种风力涡轮装置，包括主轴、三个沿主轴的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片，其特征是：所述叶片为金属制作，所述叶片沿主轴的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片固定在与其形状相适应的金属支架上并通过金属支架与主轴连接，所述叶片的内侧边缘与主轴之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙。
本实用新型采用金属制作的叶片并将叶片通过金属支架与主轴连接，其整体强度高，并且通过在叶片的内侧边缘与主轴之间设置漏风间隙可在大风时起到漏风作用，保护叶片不被损坏，大大提高了使用安全性。
本实用新型中，所述叶片优选采用SUS-304不锈钢制作。
本实用新型中，一种风力发电装置采用的技术方案是，包括风力涡轮装置、发电机，所述风力涡轮装置包括包括主轴、三个沿主轴的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片，其特征是：所述叶片为金属制作，所述叶片沿主轴的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片固定在与其形状相适应的金属支架上并通过金属支架与主轴连接，所述叶片的内侧边缘与主轴之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙；所述发电机为无铁芯聚磁发电机，所述风力涡轮装置的主轴与无铁芯聚磁发电机连接，所述无铁芯聚磁发电机包括发电机主轴、定子部分、转子部分，定子部分包括固定设置在发电机主轴上的无铁芯线圈，转子部分包括由壳体A和壳体B组成的外壳、分别设置在壳体A和壳体B内的若干永磁磁钢片，所述外壳通过轴承设置在发电机主轴上，无铁芯线圈位于设置在壳体A内的永磁磁钢片和设置在壳体B内的永磁磁钢片之间，所述永磁磁钢片在壳体A内和壳体B内均呈盘式布置，位于同一壳体内的相邻的两永磁磁钢片之间设置有聚磁片，永磁磁钢片按照N-S-N-S-……的形式均匀分布，聚磁片按照N单向均匀分布。
本实用新型中的发电机主轴可采用实心轴，也可采用空心轴，为了优化发电机的结构设计及减轻电机的重量，优选发电机主轴为空心轴，引出线设置在空心轴内，可减少对转子转动的干涉。
进一步的，为了防止漏磁，提高磁场强度，在永磁磁钢片和对应的壳体之间设有导磁板。
为了使电机内的结构紧凑，有效利用电机的空间，减小电机的体积，所述无铁芯线圈为盘式结构。
为了保证磁场密度，所述无铁芯线圈的绕线方式为叠绕式。
所述叶片优选采用SUS-304不锈钢制作。
本实用新型的有益效果是：通过将三个叶片设计为与主轴同步转动，并将三个叶片设计为S形，使得本实用新型中的风力涡轮装置对风向无任何要求，任意方向的风能均可利用，能够最大限度利用风能，根据实际测算，本实用新型的风力涡轮装置能够使转换效率提高10％以上，配合无铁芯聚磁发电机，能够真正做到低转速、高效率、大扭矩、无噪音，从而实现风能最大化利用；通过采用金属制作的叶片并将叶片通过金属支架与主轴连接，风力涡轮装置整体强度高，并且通过在叶片的内侧边缘与主轴之间设置间隙，可在大风时起到漏风作用，保护叶片不被损坏，大大提高了使用安全性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的俯视示意图；
图3是本实用新型其中的一个叶片与主轴连接的结构示意图；
图4是本实用新型中的无铁芯聚磁发电机的结构示意图；
图5是本实用新型中无铁芯聚磁发电机的永磁磁钢片在壳体内的布置示意图；
图中，1是叶片，2是主轴，3是漏风间隙，4是发电机，5是金属支架，6是引出线，7是发电机主轴，8是轴承，9是壳体A，10是导磁板，11是永磁磁钢片，12是无铁芯线圈，13是聚磁片，14是壳体B。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：
如附图所示，一种风力发电装置，包括风力涡轮装置、发电机4。所述风力涡轮装置包括主轴2、三个叶片1，叶片1为半圆筒形，三个叶片1沿主轴2的外圆周呈120度均匀分布，并且叶片1沿主轴2的轴向呈S形扭曲布置，风力涡轮装置的底部和顶部在垂直方向投影一致。叶片1由金属制作，其可以为SUS-304不锈钢材质制造，或采用AL等金属材料制作，叶片薄厚一致。三个叶片1分别固定在一个与其形状相适应的金属支架5上，然后金属支架5与主轴2连接。每个叶片1的内侧边缘均与主轴2之间留有1-20cm的间隙，形成为漏风间隙3，漏风间隙3由叶片1的内侧边缘的底部延伸至顶部。所述发电机4为无铁芯聚磁发电机，所述风力涡轮装置的主轴2的下部与无铁芯聚磁发电机连接。所述无铁芯聚磁发电机包括发电机主轴7、定子部分、转子部分，定子部分包括固定设置在发电机主轴7上的无铁芯线圈12，转子部分包括由壳体A9和壳体B14组成的外壳、分别设置在壳体A9和壳体B14内的若干永磁磁钢片11，所述外壳通过轴承设置在发电机主轴7上，无铁芯线圈12位于设置在壳体A9内的永磁磁钢片11和设置在壳体B14内的永磁磁钢片11之间，所述永磁磁钢片11在壳体A9内和壳体B14内均呈盘式布置，位于同一壳体内的相邻的两永磁磁钢片11之间设置有聚磁片13，永磁磁钢片11按照N-S-N-S-……的形式均匀分布，聚磁片13按照N单向均匀分布。无铁芯线圈12为盘式结构，其绕线方式为叠绕式。本实施例中的聚磁片为磁钢材质。
本实用新型中的发电机主轴7可以采用实心轴，也可以采用空心轴，本实施例中采用的是空心轴，引出线6设置在空心轴内。采用空心轴可以减轻电机重量，并便于引出线的设置，以减少对转子转动的干涉。
任意方向的风能，通过吹动叶片1旋转，同时带动主轴2旋转，然后驱动发电机4旋转，转换成电能利用。
本实用新型采用无风向设计，能够真正做到低转速、高效率、大扭矩，从而实现风能最大化利用。
本实施例中的其他部分采用已知技术，在此不再赘述。
Claims (8)
1.一种风力涡轮装置，包括主轴(2)、三个沿主轴(2)的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片(1)，其特征是：所述叶片(1)为金属制作，所述叶片(1)沿主轴(2)的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片(1)固定在与其形状相适应的金属支架(5)上并通过金属支架(5)与主轴(2)连接，所述叶片(1)的内侧边缘与主轴(2)之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙(3)。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮装置，其特征是：所述叶片(1)采用SUS-304不锈钢制作。
3.一种风力发电装置，包括风力涡轮装置、发电机(4)，所述风力涡轮装置包括包括主轴(2)、三个沿主轴(2)的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片(1)，其特征是：所述叶片(1)为金属制作，所述叶片(1)沿主轴(2)的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片(1)固定在与其形状相适应的金属支架(5)上并通过金属支架(5)与主轴(2)连接，所述叶片(1)的内侧边缘与主轴(2)之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙(3)；所述发电机(4)为无铁芯聚磁发电机，所述风力涡轮装置的主轴(2)与无铁芯聚磁发电机连接，所述无铁芯聚磁发电机包括发电机主轴(7)、定子部分、转子部分，定子部分包括固定设置在发电机主轴(7)上的无铁芯线圈(12)，转子部分包括由壳体A(9)和壳体B(14)组成的外壳、分别设置在壳体A(9)和壳体B(14)内的若干永磁磁钢片(11)，所述外壳通过轴承设置在发电机主轴(7)上，无铁芯线圈(12)位于设置在壳体A(9)内的永磁磁钢片(11)和设置在壳体B(14)内的永磁磁钢片(11)之间，所述永磁磁钢片(11)在壳体A(9)内和壳体B(14)内均呈盘式布置，位于同一壳体内的相邻的两永磁磁钢片(11)之间设置有聚磁片(13)，永磁磁钢片(11)按照N-S-N-S-……的形式均匀分布，聚磁片(13)按照N单向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征是：所述发电机主轴(7)为空心轴，引出线(6)设置在空心轴内。
5.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征是：在永磁磁钢片(11)和对应的壳体之间设有导磁板(10)。
6.根据权利要求3或4或5所述的风力发电装置，其特征是：所述无铁芯线圈(12)为盘式结构。
7.根据权利要求6所述的风力发电装置，其特征是：所述无铁芯线圈(12)的绕线方式为叠绕式。
8.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征是：所述叶片(1)采用SUS-304不锈钢制作。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110566411A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-13 | 杨鸿苍 | 一种可发电的护栏及其发电系统 |
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2016
- 2016-03-04 CN CN201620167801.1U patent/CN205370847U/zh not_active Expired - Fee Related
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