CN207701283U - 一种垂直翼风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直翼风力发电机，属于风力发电技术领域，包括底座、主支撑杆、转动架、垂直翼风力机、发电机、转动轴、连接杆、桨翼、主动齿轮、步进电机、从动齿轮、上固定盘、下固定盘、正导电片、负导电片、正极碳刷、负极碳刷、风向标轴承、风向标，本实用新型采用主动寻风的结构，使两个垂直翼风力机始终都处于迎风的位置，不存在一个垂直翼风力机遮挡另一个垂直翼风力机的问题；本实用新型采用发电机的发电机转轴与垂直翼风力机的转动轴直接对接的方式，减少了中间的传动机构，减少了不必要的机械耗能，提高了效率。

Description

一种垂直翼风力发电机

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，特别涉及一种垂直翼风力发电机。

背景技术

风能是水能之外最具规模应用前景的可再生能源，受到世界各国的高度重视。中国已成为世界上最活跃的风电市场。2009年全国新增风电装机容量超过800万千瓦，累计总容量已达2000万千瓦以上。因此，我国风力发电设备制造业及相关领域的市场前景十分广阔。

在现有技术中，垂直翼风力发电机越来越显示出其高效、功率大和便于安装使用、寿命长等优点。

目前的垂直翼风力发电机均不带自动巡风功能，并且再实现一杆多个发电机的结构时，其传动装置复杂，机械耗能高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种垂直翼风力发电机，解决了一杆多个发电机的机械耗能高的问题，并采用正导电片和负导电片为错开设置的上固定盘和下固定盘进行导电，杜绝了因长期使用而导致正导电片和负导电片之间的短路问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种垂直翼风力发电机，包括底座，底座上侧固设有主支撑杆，主支撑杆上设有转动架和带动主动齿轮的步进电机，转动架上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮和两个垂直翼风力机，垂直翼风力机包括发电机、与发电机转轴对接的竖直的转动轴和通过连接杆固设在转动轴外侧的桨翼，主支撑杆上还设有上固定盘和下固定盘，围绕上固定盘的外圈表面依次间隔固设有数个正导电片，围绕下固定盘的外圈表面依次间隔固设有数个负导电片，正导电片和负导电片为错开设置；

所述主支撑杆的上侧设有风向标；

所述发电机内设有整流电路，整流电路输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端通过金属杆连接正极碳刷，所述负输出端通过金属杆连接负极碳刷，所述正极碳刷与上固定盘上的正导电片电连接，所述负极碳刷与下固定盘上的负导电片电连接。

正极碳刷与其中一个正导电片接触，负极碳刷与其中一个负导电片接触。

两个垂直翼风力机分别间隔设于主支撑杆的两侧。

所述转动架包括上下间隔设置的两个横梁，主支撑杆依次穿插过两横梁，横梁水平设置并可围绕主支撑杆转动，所述转动轴设于两横梁之间，转动轴与两横梁均为轴承连接。

下侧横梁上设有两个发电机座，两发电机分别设有两个发电机座上。

所述发电机转轴位于与其对接的转动轴的正下侧，发电机的发电机转轴与相应的转动轴通过焊接或联轴器对接。

所述主支撑杆顶端设有风向标轴承，所述风向标通过风向标轴承与所述主支撑杆连接。

所述底座内设有锂电池组，所有所述正导电片均通过导线连接锂电池组的正极，所有所述负导电片均通过导线连接锂电池组的负极。

所述风向标上设有控制器和位置传感器，控制器通过导线连接位置传感器，所述步进电机通过导线连接控制器。

本实用新型所述的一种垂直翼风力发电机，解决了一杆多个发电机的机械耗能高的问题，并采用正导电片和负导电片为错开设置的上固定盘和下固定盘进行导电，杜绝了因长期使用而导致正导电片和负导电片之间的短路问题；本实用新型采用主动寻风的结构，使两个垂直翼风力机始终都处于迎风的位置，不存在一个垂直翼风力机遮挡另一个垂直翼风力机的问题；本实用新型采用发电机的发电机转轴与垂直翼风力机的转动轴直接对接的方式，减少了中间的传动机构，减少了不必要的机械耗能，提高了效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的上固定盘和下固定盘的结构示意图；

图中：垂直翼风力机1、转动轴2、桨翼3、转动架4、风向标5、风向标轴承6、主动齿轮7、步进电机8、从动齿轮9、发电机10、正极碳刷11、负极碳刷12、下固定盘13、上固定盘14、主支撑杆15、底座16、锂电池组17、正导电片18、负导电片19、连接杆20。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种垂直翼风力发电机，包括底座16，底座16上侧固设有主支撑杆15，主支撑杆15上设有转动架4和带动主动齿轮7的步进电机8，转动架4上设有与主动齿轮7啮合的从动齿轮9和两个垂直翼风力机1，垂直翼风力机1包括发电机10、与发电机10的发电机转轴对接的竖直的转动轴2和通过连接杆20固设在转动轴2外侧的桨翼3，转动轴2对接于发电机转轴的上侧且两者同轴设置，桨翼3平行间隔地设于转动轴2外侧，横置的连接杆20两端分别固定连接转动轴2、桨翼3，主支撑杆15上还固设有上固定盘14和下固定盘13，上固定盘14和下固定盘13均为固定套设在主支撑杆15外圈的圆环形的盘体，上固定盘14和下固定盘13均与主支撑杆15通过焊接固定连接，上固定盘14和下固定盘13上下设置，围绕上固定盘14的外圈表面依次间隔固设有数个正导电片18，围绕下固定盘13的外圈表面依次间隔固设有数个负导电片19，正导电片18和负导电片19为错开设置，即负导电片19的正上侧没有正导电片18，正导电片18正下侧也没有负导电片19；

所述主支撑杆15的上侧设有风向标5；

所述发电机10内设有整流电路，整流电路输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端通过金属杆连接正极碳刷11，所述负输出端通过金属杆连接负极碳刷12，所述正极碳刷11与上固定盘14上的正导电片18电连接，所述负极碳刷12与下固定盘13上的负导电片19电连接，优选地，正极碳刷11与其中一个正导电片18接触并形成通路，负极碳刷12与其中一个负导电片19接触并形成通路。

两个垂直翼风力机1分别对称间隔设于主支撑杆15的两侧。

所述转动架4包括上下间隔设置的两个横梁，主支撑杆15依次穿插过两横梁中部，横梁水平设置并可围绕主支撑杆15转动，更优地，横梁与主支撑杆15之间设置轴承。所述从动齿轮9套设在主支撑杆15外圈，从动齿轮9与主支撑杆15之间设置轴承，从动齿轮9可相对围绕主支撑杆15转动，从动齿轮9固定连接于上侧横梁的下侧，主动齿轮设于步进电机的输出轴上，步进电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动整个转动架4围绕主支撑杆15转动，步进电机用于带动主支撑杆15调节一定角度。

所述转动轴2竖直设于两横梁之间，转动轴2与两横梁均为轴承连接，即转动轴2的顶端向上穿插过上侧横梁、向下穿插过下侧横梁，转动轴的顶端与上侧横梁之间安装轴承，转动轴的底端与下侧横梁之间也安装轴承。

下侧横梁上设有两个发电机座，两发电机10分别设有两个发电机座上。

所述发电机10发电机转轴位于与其对接的转动轴2的正下侧，发电机10的发电机转轴与相应的转动轴2通过焊接或联轴器对接。

所述主支撑杆15顶端设有风向标轴承6，所述风向标5通过风向标轴承6与所述主支撑杆15连接。

所述底座16内设有锂电池组17，所有所述正导电片18均通过导线连接锂电池组17的正极，所有所述负导电片19均通过导线连接锂电池组的负极。

所述风向标5上设有控制器和位置传感器，控制器通过导线连接位置传感器，所述步进电机8通过导线连接控制器。

所述控制器为ARM9控制器，所述位置传感器为三维角度传感器，其型号为MPU6050。

所述底座16为水泥墩。

使用时，风向标5用于检测风向，位置传感器将风向标5转动的角度信息发送给控制器，控制器控制步进电机8带动转动架4转动，使两个垂直翼风力机1均处于迎风的方向，避免垂直翼风力机1完全遮挡住另一个垂直翼风力机1的情况发生。

转动架4在围绕主支撑杆15转动时，两个垂直翼风力机1(包括正极碳刷11和负极碳刷12)均随之围绕主支撑杆15转动，步进电机8控制转动架4的转动角度，使其转动角度可以为东、东北、北、西北、西、西南、南和东南的角度，而上固定盘14的外圈在相应的角度上设置正导电片18，下固定盘13的外圈设置负导电片19，负导电片19的位置与正导电片18的位置相错，所述发电机10通过金属杆和正极碳刷11与正导电片18电连接、通过金属杆和负极碳刷12与负导电片19电连接；所有正导电片18均通过导线连接锂电池组的正极，所有负导电片19均通过导线连接锂电池组的负极，从而使发电机10能为锂电池组充电，每次步进电机8带动转动架围绕主支撑杆15转动调节一定角度后，正极碳刷11总能与其中一个正导电片18接触并形成通路，负极碳刷12总能与其中一个负导电片19接触并形成通路，当步进电机8再次带动转动架转动，正极碳刷11与下一个正导电片18接触并形成通路，负极碳刷12与下一个负导电片19接触并形成通路。

本实用新型增大了正导电片18和负导电片19之间的间隔距离，杜绝了因为长时间使用和距离过小，从而导致正导电片18和负导电片19之间短路的情况。

本实用新型采用双垂直翼风力机1的结构，其发电效率高，发电稳定。

本实用新型所述的一种垂直翼风力发电机，解决了一杆多个发电机10的机械耗能高的问题，并采用正导电片18和负导电片19为错开设置的上固定盘14和下固定盘13进行导电，杜绝了因长期使用而导致正导电片18和负导电片19之间的短路问题；本实用新型采用主动寻风的结构，使两个垂直翼风力机1始终都处于迎风的位置，不存在一个垂直翼风力机1遮挡另一个垂直翼风力机1的问题；本实用新型采用发电机10的发电机转轴与垂直翼风力机1的转动轴2直接对接的方式，减少了中间的传动机构，减少了不必要的机械耗能，提高了效率。

Claims (9)

1.一种垂直翼风力发电机，其特征在于：包括底座(16)，底座(16)上侧固设有主支撑杆(15)，主支撑杆(15)上设有转动架(4)和带动主动齿轮(7)的步进电机(8)，转动架(4)上设有与主动齿轮(7)啮合的从动齿轮(9)和两个垂直翼风力机(1)，垂直翼风力机(1)包括发电机(10)、与发电机转轴对接的竖直的转动轴(2)和通过连接杆(20)固设在转动轴(2)外侧的桨翼(3)，主支撑杆(15)上还设有上固定盘(14)和下固定盘(13)，围绕上固定盘(14)的外圈表面依次间隔固设有数个正导电片(18)，围绕下固定盘(13)的外圈表面依次间隔固设有数个负导电片(19)，正导电片(18)和负导电片(19)为错开设置；

所述主支撑杆(15)的上侧设有风向标(5)；

所述发电机(10)内设有整流电路，整流电路输出端包括正输出端和负输出端，所述正输出端通过金属杆连接正极碳刷(11)，所述负输出端通过金属杆连接负极碳刷(12)，所述正极碳刷(11)与上固定盘(14)上的正导电片(18)电连接，所述负极碳刷(12)与下固定盘(13)上的负导电片(19)电连接。

2.如权利要求1所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：正极碳刷(11)与其中一个正导电片(18)接触，负极碳刷(12)与其中一个负导电片(19)接触。

3.如权利要求1所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：两个垂直翼风力机(1)分别间隔设于主支撑杆(15)的两侧。

4.如权利要求3所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：所述转动架(4)包括上下间隔设置的两个横梁，主支撑杆(15)依次穿插过两横梁，横梁水平设置并可围绕主支撑杆(15)转动，所述转动轴(2)设于两横梁之间，转动轴(2)与两横梁均为轴承连接。

5.如权利要求4所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：下侧横梁上设有两个发电机座，两发电机(10)分别设有两个发电机座上。

6.如权利要求4所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：所述发电机转轴位于与其对接的转动轴(2)的正下侧，发电机转轴与相应的转动轴(2)通过焊接或联轴器对接。

7.如权利要求1所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：所述主支撑杆(15)顶端设有风向标轴承(6)，所述风向标(5)通过风向标轴承(6)与所述主支撑杆(15)连接。

8.如权利要求1所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：所述底座(16)内设有锂电池组(17)，所有所述正导电片(18)均通过导线连接锂电池组(17)的正极，所有所述负导电片(19)均通过导线连接锂电池组的负极。

9.如权利要求1所述的一种垂直翼风力发电机，其特征在于：所述风向标(5)上设有控制器和位置传感器，控制器通过导线连接位置传感器，所述步进电机(8)通过导线连接控制器。