CN207485606U - 风力发电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电结构，涉及风力发电技术领域。其包括：主塔架和围绕主塔架设置的至少两个副塔架；绝缘连接于主塔架和副塔架之间的至少两个汇流拉索组，汇流拉索组沿主塔架的轴向排列；以及绝缘连接于两个汇流拉索组之间的直流风力发电机，直流风力发电机的正极和负极分别连接两个汇流拉索组。本实用新型的风力发电结构副塔架通过汇流拉索组将主塔架向不同的方向牵拉，使主塔架能够承受更大的水平风力。通过利用相邻的两个汇流拉索组既承载直流风力发电机重量又并分别汇集直流风力发电机的正负极电流，省去了悬挂式风力发电结构在建设中的布线过程。同时使直流风力发电机的正极和负极分离，降低了使用过程中正负极短路的可能。

Description

风力发电结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体的涉及一种风力发电结构。

背景技术

现有的风力发电结构，大多采用发电塔顶部安装直流风力发电机的结构，此种结构每个发电塔安装的发电机数量有限，对风能的利用率不高；若大规模布置现有的风力发电结构，需要建设数量众多的发电塔，建设成本高。而且，使用中，水平风力完全作用在发电塔上，发电塔需要选用强度更高的材料或者结构更复杂的设计，又进一步的提高了风力发电结构的成本。

此外还有一种悬挂式的风力发电结构，其将多个水平轴直流风力发电机通过绳索吊装的形式，减少发电塔的数量，增加发电机的数量，提高风能的利用率。但是其并未考虑多个直流风力发电机之间的电路连接结构，导致其在实际应用中，布线困难，电路连接容易出错。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电结构，以解决现有技术中，悬挂式的风力发电结构布线困难，电路连接容易出错的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种风力发电结构，其包括：

主塔架和围绕主塔架设置的至少两个副塔架；

绝缘连接于所述主塔架和所述副塔架之间的至少两个汇流拉索组，所述汇流拉索组沿所述主塔架的轴向排列；以及

绝缘连接于所述主塔架和一所述副塔架之间的两个所述汇流拉索组之间的直流风力发电机，所述直流风力发电机的正极和负极分别连接两个所述汇流拉索组。

进一步的，所述副塔架具有四个并围绕所述主塔架均匀分布。

进一步的，所述直流风力发电机为垂直轴直流风力发电机。

进一步的，还包括连接于所述主塔架的逆变升压器；与所述主塔架连接的汇流拉索组中，与所述直流风力发电机正极连接的所述汇流拉索组和与所述直流风力发电机负极连接的所述汇流拉索组分别连接所述逆变升压器。

进一步的，所述直流风力发电机通过绝缘安装架连接所述汇流拉索组。

进一步的，所述绝缘安装架包括中部连接所述直流风力发电机的连接杆、分别连接于所述连接杆两端的两个绝缘子和分别与两个所述绝缘子活动连接的两个压板；所述绝缘子设置有容置所述汇流拉索组的夹槽，所述压板用于将所述汇流拉索组压紧于所述夹槽中。

进一步的，所述连接杆的两端分别设有第一法兰盘，所述绝缘子的一端设有与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘，所述夹槽设于所述绝缘子的另一端。

进一步的，所述绝缘子的两端之间设有至少一层绝缘盘。

进一步的，每条所述汇流拉索组包括垂直于所述主塔架轴向分布且相互平行的两条钢芯铝绞线，所述夹槽包括两条容置所述钢芯铝绞线的凹槽。

进一步的，所述钢芯铝绞线的两端分别通过绝缘子与所述主塔架和所述副塔架连接。

本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的风力发电结构副塔架围绕于主塔架的周围，通过汇流拉索组将主塔架向不同的方向牵拉，使主塔架能够承受更大的水平风力。通过利用相邻的两个汇流拉索组既承载直流风力发电机重量又并分别汇集直流风力发电机的正负极电流，省去了悬挂式风力发电结构在建设中的布线过程。同时使直流风力发电机的正极和负极分离，降低了使用过程中正负极短路的可能。

附图说明

图1为本实用新型风力发电结构的俯视图；

图2为本实用新型风力发电结构的主塔架、副塔架、拉索和风力发电机的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为本实用新型风力发电结构的风力发电机和安装架的主视图；

图5为图4的俯视图。

图中：1-主塔架、11-逆变升压器、12-副塔架、2-汇流拉索组、21-钢芯铝绞线、3-直流风力发电机、6-绝缘安装架、61-连接杆、62-绝缘座、63-夹槽、64-压板、65-绝缘盘、7-绝缘子。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现对本实用新型提供的风力发电结构进行说明。

如图1至图5所示，一种风力发电结构，其包括：

主塔架1和围绕主塔架1设置的至少两个副塔架12；

绝缘连接于所述主塔架1和所述副塔架12之间的至少两个汇流拉索组2，所述汇流拉索组2沿所述主塔架1的轴向排列；以及

绝缘连接于所述主塔架1和一所述副塔架12之间的两个所述汇流拉索组2之间的直流风力发电机3，所述直流风力发电机3的正极和负极分别连接两个所述汇流拉索组2。

具体的，主塔架1可以采用钢结构搭建的高塔，也可以采用混凝土浇筑的塔杆。副塔架12也可以采用钢结构搭建的高塔，也可以采用混凝土浇筑的塔杆。汇流拉索组2可以采用钢芯铝绞线。更进一步的，汇流拉索组2可以采用定制的钢芯铝绞线，增加钢芯的数量，提高汇流拉索组2的承载能力。主塔架1竖直立在地面上，副塔架12设置二到四个竖直立在地面上包围在主塔架1的周围。主塔架1和每个副塔架12之间均连接有两个以上的汇流拉索组2。汇流拉索组2的两端分别通过绝缘子与主塔架1和副塔架12绝缘连接，使两个以上汇流拉索组2水平的连接在主塔架1和副塔架12之间。在主塔架1和任意一副塔架12之间的相邻两个汇流拉索组2之间，通过竖直绳索吊装在相邻汇流拉索组2之间，竖直绳索两端与汇流拉索组2通过绝缘子连接。直流风力发电机3也可以通过竖直的绝缘安装架6与相邻的汇流拉索组2连接，汇流拉索组2承载直流风力发电机3的重量。多个直流风力发电机3在两个汇流拉索组2之间成一排水平排列。各个直流风力发电机3的正极连接上方的汇流拉索组2，各个直流风力发电机3的负极连接下方的汇流拉索组2。连接直流风力发电机3正极的汇流拉索组2和连接直流风力发电机3负极的汇流拉索组2从上到下相互间隔设置，相邻的汇流拉索组2之间均设置有直流风力发电机3。更具体的，四个汇流拉索组2水平的连接在两个主塔架1之间，从上到下排列，直流风力发电机3安装在相邻汇流拉索组2之间，从上到下共计三排。

与现有技术相比，本实用新型的风力发电结构副塔架12围绕于主塔架1的周围，通过汇流拉索组2将主塔架1向不同的方向牵拉，使主塔架1能够承受更大的水平风力。利用相邻的两个汇流拉索组2既承载直流风力发电机3重量又并分别汇集直流风力发电机3的正负极电流，省去了悬挂式风力发电结构在建设中的布线过程。同时使直流风力发电机3的正极和负极分离，降低了使用过程中正负极短路的可能。

进一步的，如图1所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述副塔架12具有四个并围绕所述主塔架1均匀分布。四个副塔架12分别位于十字形的四个端点，所述主塔架1位于十字形的交点。使得四个副塔架12通过汇流拉索组2从四个方向拉紧主塔架1，能够抵消主塔架1所受的水平风力。更具体的，四个副塔架12各自到主塔架1的距离相等。

进一步的，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述直流风力发电机3为垂直轴直流风力发电机。现有的悬挂式的风力发电结构采用水平轴直流风力发电机3，由于朝向固定，其仅能利用单一方向的风能。而本申请采用垂直轴直流风力发电机3，其能够利用各个方向的风能，进一步的提高了风能的利用率。也使得安装时不必再考虑安装地点的风向，简化安装过程。

进一步的，如图1所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，还包括连接于所述主塔架1的逆变升压器11；与所述主塔架1连接的汇流拉索组2中，与所述直流风力发电机3正极连接的所述汇流拉索组2和与所述直流风力发电机3负极连接的所述汇流拉索组2分别连接所述逆变升压器11。逆变升压器11安装于主塔架1上，主塔架1与其周围的各副塔架12间的汇流拉索组2均连接到逆变升压器11。逆变升压器11将主塔架1与其周围的各副塔架12间的风力发电机3所发出的电流汇集并传输。

进一步的，如图2、4和5所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述直流风力发电机3通过绝缘安装架6连接所述汇流拉索组2。垂直轴直流风力发电机3受风力后，会将风力转换成扭矩，部分扭矩会传递到连接部位，采用绝缘安装架6将垂直轴直流风力发电机3固定，绝缘安装架6相对于竖直的绳索能够承受更大的扭矩，避免垂直轴直流风力发电机3转动或晃动。

进一步的，如图4至图5所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述绝缘安装架6包括中部连接所述直流风力发电机3的连接杆61、分别连接于所述连接杆61两端的两个绝缘子62和分别与两个所述绝缘子62活动连接的两个压板64；所述绝缘子设置有容置所述汇流拉索组2的夹槽63，所述压板64用于将所述汇流拉索组2压紧于所述夹槽63中。具体的，安装杆中间部分根据选用的直流风力发电机3的固定结构，选用相应的安装结构，使直流风力发电机3安装在连接杆61的中间位置。连接杆61的上端和下端分别安装有绝缘座62。绝缘座62一端与连接杆61连接，另一端的端面成矩形并设置有夹槽63，压板64通过螺栓与绝缘座62连接。使用时，汇流拉索组2置于绝缘座62的夹槽63中，然后将压板64安装到绝缘座62的端面将汇流拉索组2压紧在夹槽63中，使连接杆61的两端分别与相邻的汇流拉索组2固定。绝缘座62可以采用陶瓷材料，或其他绝缘材料。

进一步的，如图4所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述连接杆61的两端分别设有第一法兰盘，所述绝缘座62的一端设有与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘，所述夹槽63设于所述绝缘座62的另一端。连接杆61的两端垂直的设置第一法兰盘。绝缘座62呈圆柱状，一端垂直的设置第二法兰盘，另一端端面呈矩形设置夹槽63。第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓连接，使得绝缘座62与连接杆61的端部固定。

进一步的，如图4所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，所述绝缘座62的两端之间设有至少一层绝缘盘65。绝缘座62呈圆柱状从圆盘状的绝缘盘65中心穿过，绝缘座62与绝缘座62为一体结构，根据绝缘要求在绝缘座62的两端之间设置多个绝缘盘65，保证绝缘性能。

进一步的，如图1、3和5所示，作为本实用新型提供的风力发电结构的一种具体实施方式，每条所述汇流拉索组2包括垂直于所述主塔架1轴向分布且相互平行的两条钢芯铝绞线21，所述夹槽63包括两条容置所述钢芯铝绞线21的凹槽。两条钢芯铝绞线21水平并排的连接在两个主塔架1之间，直流风力发电机3的正极可以连接到汇流拉索组2中的任意一条钢芯铝绞线21，直流风力发电机3的负极可以连接到汇流拉索组2中的任意一条钢芯铝绞线21，绝缘座62矩形的一端设有两条平行于自身长轴的凹槽。安装时，将两条钢芯铝绞线21分别卡在两条凹槽中，使得绝缘安装架6与汇流拉索组2的连接处能够承受更大的扭矩。

进一步的，所述钢芯铝绞线21的两端分别通过绝缘子7与所述主塔架1和所述副塔架12连接。具体的，所述主塔架1和所述副塔架12侧面设有连接金具，钢芯铝绞线21通过绝缘子7与连接金具连接。更具体的，主塔架1和副塔架12均由立柱和焊接有连接板的卡套组成。立柱竖立在地面上，立柱上安装有卡套，连接板焊接在卡套的外侧。卡套的四个侧面均设有连接板，每个连接板均焊接在卡套的外侧。钢芯铝绞线21通过绝缘子与连接板连接。保证绝缘性，防止短路。

上述各具体实施方式中未作具体说明的技术特征，可以与其他具体实施方式中的技术特征相同。

上述各具体实施方式的说明中所提及的“上方”、“下方”等相对位置概念，应当理解为本实用新型的具体实施方式在常规状态下的位置关系，其仅仅用于对具体实施方式进行清楚的说明，并不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电结构，其特征在于，包括：

主塔架(1)和围绕主塔架(1)设置的至少两个副塔架(12)；

绝缘连接于所述主塔架(1)和所述副塔架(12)之间的至少两个汇流拉索组(2)，所述汇流拉索组(2)沿所述主塔架(1)的轴向排列；以及

绝缘连接于所述主塔架(1)和一所述副塔架(12)之间的两个所述汇流拉索组(2)之间的直流风力发电机(3)，所述直流风力发电机(3)的正极和负极分别连接两个所述汇流拉索组(2)。

2.根据权利要求1所述的风力发电结构，其特征在于：所述副塔架(12)具有四个并围绕所述主塔架(1)均匀分布。

3.根据权利要求1所述的风力发电结构，其特征在于：所述直流风力发电机(3)为垂直轴直流风力发电机。

4.根据权利要求1所述的风力发电结构，其特征在于：还包括连接于所述主塔架(1)的逆变升压器(11)；与所述主塔架(1)连接的汇流拉索组(2)中，与所述直流风力发电机(3)正极连接的所述汇流拉索组(2)和与所述直流风力发电机(3)负极连接的所述汇流拉索组(2)分别连接所述逆变升压器(11)。

5.根据权利要求1所述的风力发电结构，其特征在于：所述直流风力发电机(3)通过绝缘安装架(6)连接所述汇流拉索组(2)。

6.根据权利要求5所述的风力发电结构，其特征在于：所述绝缘安装架(6)包括中部连接所述直流风力发电机(3)的连接杆(61)、分别连接于所述连接杆(61)两端的两个绝缘子(62)和分别与两个所述绝缘子(62)活动连接的两个压板(64)；所述绝缘子设置有容置所述汇流拉索组(2)的夹槽(63)，所述压板(64)用于将所述汇流拉索组(2)压紧于所述夹槽(63)中。

7.根据权利要求6所述的风力发电结构，其特征在于：所述连接杆(61)的两端分别设有第一法兰盘，所述绝缘子(62)的一端设有与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘，所述夹槽(63)设于所述绝缘子(62)的另一端。

8.根据权利要求7所述的风力发电结构，其特征在于：所述绝缘子(62)的两端之间设有至少一层绝缘盘(65)。

9.根据权利要求6所述的风力发电结构，其特征在于：每条所述汇流拉索组(2)包括垂直于所述主塔架(1)轴向分布且相互平行的两条钢芯铝绞线(21)，所述夹槽(63)包括两条容置所述钢芯铝绞线(21)的凹槽。

10.根据权利要求9所述的风力发电结构，其特征在于：所述钢芯铝绞线(21)的两端分别通过绝缘子(7)与所述主塔架(1)和所述副塔架(12)连接。