CN209458059U - 一种稳定高效的逆转多感能力发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，包括能源箱、增速箱和发电机，各部分均以轴承固定，且以共轴连结和一般外啮合连接，能源箱水平截面为正多边形或圆形，侧面有若干能源进口，内部有叶轮，上有若干叶片，中心设置竖直主轮轴，叶片与主轴垂直固定；进能口外设若干集能板，约束引导能源进入箱口，推动叶片与主轴按同一方向转动；发电机定子与转子分别由两套能源箱增速推动，且方向相反；增速箱内大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，齿轮增速级次为n，定子与转子相对转速为主轮轴的10²ⁿ倍；定子与转子之线圈特定组绕，二次感应出电，结构简化，从而实现了逆转多感能力发电，大大提高发电效率，成本低、无污染，可持续，节能环保。

Description

一种稳定高效的逆转多感能力发电设备

技术领域

本实用新型涉及能力发电设备技术领域，特别涉及一种稳定高效的逆转多感能力发电设备。

背景技术

电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及其他构件组成。转子由转子铁芯（或磁极、磁轭）绕组、及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在磁场中旋转，线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过感应线圈接线端引出，有相应负载接在回路中，便产生了电流成为电源能源。

按发电的动力源分类主要有风力发电、水力发电、火力发电（包括天然气发电、煤炭发电、植物燃料燃烧）、光伏（太阳能）发电和核能发电等，现有的自然能量，如风、水力等发电时，没有充分利用现有的自然资源，在其他形式能量转化为电能时，造成资源的浪费和加大资源消耗的压力。以煤炭发电、天然气发电、油类燃料燃烧为例，其污染严重，成本高。

目前风电设备类产品，收集风力的方式和实效均有限，主要有：以细长三支或多支（各种形状）风翅，在开放空间收受风力；增加立柱高度，离岸近海（悬浮式）只是扩大了利用风力的地域空间范围，结构与技术未有根本性突破，对于潜力巨大的台风类风力还被动无方。本实用新型提供一种节能、环保、无污染、低成本、可持续、高效率的能力发电设备，为风电开辟新的前景。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本实用新型提供了一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，其技术方案为：

包括能源箱（1）、增速箱（2）和发电机（3），能源箱（1）、增速箱（2）和发电机（3）均以轴承（4）固定，以共轴与一般外啮合连接，其特征在于，所述能源箱（1）的水平面为正多边形，侧面设能源进口（1-2），侧面安装集能板（1-3），能源箱（1）内部设有斗形叶片（1-1），中心竖直方向设主轴，斗形叶片与主轴固定焊接，作为主动力轴；

所述能源箱（1）的下端安装增速箱（2），增速箱（2）内设有若干齿轮组，齿轮组包括大齿轮和与之一般外啮合的小齿轮，大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，各齿轮组以轴承固定，且小齿轮与相邻齿轮组的大齿轮共轴连结；

所述增速箱的下端通过轴承固定，共轴安装发电机（3），发电机（3）内设有定子和转子，所述增速机内最末端的小齿轮分别与发电机的定子和转子相连接，且定子与转子转动方向相反；

所述发电机与蓄电池组相连接，用于储蓄电量或并入电网。

进一步地，所述能源箱（1）的水平截面为正方形或正五边形或者正六边形。

进一步地，所述集能板（1-3）的横截面为钝角三角形。

进一步地，所述齿轮组增速级次为n，n为奇数或者偶数。

进一步地，在与定子作逆向转动的转子之外围，设有固定感应线圈，将二次感应电流引出发电机外，作为输出电力。

本实用新型的有益效果为：本实用新型为一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，能源进口一侧设有若干集能板约束引导来风从能源进口进入，使内部的斗形叶片绕主动轴转动，带动增速箱内的各齿轮组依次增速转动，由于大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，若齿轮组增速级次数为n，其发电机定子与转子的相对转数为主动轴的10²ⁿ，从而实现了逆转多感风力发电，大大提高了发电效率，其成本低、可持续，无污染，充分利用自然资源，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型结构剖面示意图；

图2为本实用新型实施例1能源箱水平截面为正方形的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2能源箱水平截面为正五边形的结构示意图；

图4为本实用新型实施例3能源箱水平截面为正六边形的结构示意图；

图5为本实用新型增速箱内齿轮为一般外啮合结构示意图；

图6为本实用新型增速箱内四个级次增速结构示意图；

如图所示，1能源箱，2增速箱，3发电机，4轴承，1-1斗形叶片，1-2能源进口，1-3集能板，2-1-1大齿轮1,2-1-2小齿轮1,2-2-1大齿轮2,2-2-2小齿轮2,2-3-1大齿轮3,2-3-2小齿轮3,2-4-1大齿轮4,2-4-2小齿轮4，3-1绕组线圈，3-2磁铁。

具体实施方式

实施例1

本实用新型为一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，包括能源箱1、增速箱2和发电机3，能源箱1、增速箱2和发电机3均通过轴承4相互连接，所述能源箱1的水平截面为正方形，侧面设有能源进口1-2，侧面边缘安装集能板1-3，所述集能板1-3可焊接固定在能源箱侧面，采用合金钢材，不易变形，比重小，集能板1-3底边尺寸与能源箱侧面相对应，能源箱1内部设有斗形叶片1-1，中心竖直方向设置主动力轴，斗形叶片与主动力轴固定焊接；

所述能源箱1的下端安装增速箱2，增速箱2内设有若干齿轮组，齿轮组包括一个大齿轮和与之一般外啮合的一个小齿轮，大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，齿轮组与相邻齿轮组之间通过轴承固定与一般外啮合连接；

所述增速机的末端通过轴承安装发电机3，发电机3内设有定子和转子，所述两套增速箱内最末端的小齿轮分别与发电机的定子或者转子相连接，且定子与转子转动方向相反，实现高速逆向转动，提高发电量（即提高功率）。

所述发电机与蓄电池组相连接，用于储蓄电量或并入电网。

进一步地，所述能源箱1的水平截面为正四边形、正五边形或者正六边形等多边形或圆形，设若干能力输入口。

进一步地，所述集能板1-3底边与能源箱侧面尺寸相对应，集能板的形状与位置都要有利于增加叶片力矩。集能板的横截面为钝角三角形，其作用是拦挡约束能源进入箱口，当风力过强过急超过警戒点时，使用挡风装置封闭遮挡能源进口，保护系统免受损坏。

进一步地，在与定子作逆向高速转动的转子之外围，设有固定感应线圈，将二次感应电流引出发电机外，作为输出电力（即供电源）。

进一步地，所述齿轮组增速级次为n，n为奇数或者偶数；当n为奇数时，主动轴与末级工作机转动方向相同，n为偶数，主动轴与末端工作机转动方向相反。本实用新型采用n为4，即四级次增速。

当风力过急、过强超过警戒点时，可移动挡风装置遮盖能源进口（A₁B₁C₁D₁、A₁B₁C₁D₁E₁、A₁B₁C₁D₁E₁F₁），使风机系统受到充分保护，安全无虞。该挡风装置可以整体罩住风机，避免当风力过大对风机内部设施损坏；当风力微弱时，即加长集能板1-3，增加风力，持续发电。

如图2所示，ABCD是能源箱水平截面为正方形，OE、OF、OG、OH是4个共轴O的斗形叶片，相邻两叶片的夹角为90°，O是风轮的主动力转轴；AE、BF、CG、DH是能源箱四个方向的能源进口；A₁A₃H、B₁B₃E、C₁C₃F、D₁D₃G是四个分设的板面体，共同作用，分别使A₁B₁、B₁C₁、C₁D₁、D₁A₁方向的来风约束进入4个能源进口，推动能源箱1内的斗形叶片1-1沿同一方向转动。不论4个方向哪个方向来风，都作用于风机叶片，使风机O轴按同一方向转动，成为风电的动力源。当风力微弱，整机动力不足时，可加长桶状集风设施，增强动力；当风力过强过急可能损害整机时，可封闭遮挡能源进口，使风机处于被保护状态。

如图5所示，增速箱内采用四级齿轮组，从上至下依次为一级齿轮组、二级齿轮组、三级齿轮组和四级齿轮组，能源箱内的主动力轴与一级齿轮组的大齿轮2-1-1同轴，增速箱内的齿轮组为一般外啮合时，其中，能源箱内的主动轴带动大齿轮2-1-1转动，起到主动轴的作用，由于大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，因此，大齿轮2-1-1转动一周，则小齿轮2-1-2转动10周，小齿轮2-1-2与相邻齿轮组的大齿轮2-2-1同轴承，因此小齿轮2-1-2转动10周，则大齿轮2-2-1转动10周，由于大齿轮2-2-1的齿轮数是小齿轮2-2-2的齿轮数的10倍，因此，小齿轮2-2-2转动100周，依次类推，第三个齿轮组的大齿轮2-3-1转动100周，则小齿轮2-3-2转动1000周，因此第四个齿轮组的大齿轮2-4-1转动1000周，则小齿轮2-4-2转动10000周。与最后一个齿轮组的小齿轮同轴连接的发电机的定子或者转子，随之以千万倍相对高速转动，从而产生强大电能，将电能输入蓄电池组，储蓄电能，输入电网，供千家万户使用。

如图6所示，采用两组能源箱，分别连接四级次增速齿轮组，且第四组齿轮组分别与发电机的定子和转子连接，在与定子作逆向转动的转子之外围，设有固定感应线圈，将感应电流引出发电机外。为了节省横向空间，将增速箱内的齿轮组采用相邻齿轮组之间纵向排列。

如图1所示，共有三部发电机，从上到下依次为a、b、c；四部能源箱，从上到下依次为I、II、III、IV；轴承6组；能源箱与发电机之间安装增速箱，增速箱6组；能源箱、增速箱、发电机之间安装轴承；能源箱I，III能源进口在右侧，能源箱II，IV能源进口在左侧，分别使3部发电机的转子和定子逆向转动。3-1绕组线圈，3-2磁铁，表明定子与转子反向转动，相对转速提高，增加发电量，必定出现相应现象，需要手动解决；本机组可垂直纵向设置，可水平横向设置，可根据地域，地形，地点，需求等因素设置，酌定。本机基本单元可小型化，进入千家万户，充分保障照明，空调，冰箱，电脑用电，手机，电动车充电，可供本户、本单位使用，其成本大幅下降，价格低廉，可大型建设，为电力集团瞻目。

实施例2

与实施例1不同的是，如图3所示，ABCDE是能源箱水平截面为正五边形，OJ、OF、OG、OH、OI是5个共轴的斗形叶片，相邻两叶片的夹角为72°，AI、BF、CG、DH、EI是能源箱的5个方向的能源进口；A₁A₃I、B₁B₃J、C₁C₃F、D₁D₃G、E₁E₃H是5个分设的集能板面体，其横截面为三角形，分别使A₁B₁、B₁C₁、C₁D₁、D₁E₁、E₁A₁方向的来风，约束进入5个能源进口，从而推动叶片按同一方向转动；不论5个方向，哪个方向来风，都作用于风机叶片，使风机轴O转动，成为风电的动力源；当风力过强过猛可能损害整机时，可以使用挡风装置覆盖遮蔽能源进口，该挡风装置使风机处于安全状态。当能源进口全遮盖时，整体呈圆形或椭圆形，受风破坏力最小，保护系数充足。

实施例3

与实施例1不同的是，如图4所示，ABCDEF是能源箱水平截面为正六边形能源箱，OG、OH、OI、OJ、OK、OL是6个共轴O的斗形叶片，相邻两叶片的夹角为60度；AH、BI、CJ、DK、EL、FG是能源箱6个方向的能源进口；A₁A₃G、B₁B₃H、C₁C₃I、D₁D₃J、E₁E₃K、F₁F₃L是6个分设的集能板，其横截面为三角形，分别使6个方向的来风约束进入6个能源进口，推动叶片，按同一方向，使轴O转动；不论6个方向哪个方向来风，都作用于风机斗形叶片，使风机轴O按同一方向转动成为风电的动力源。当风力过小过弱时，可加长引风桶状设施，使风机维持发电状态；当风力过强过猛可能损害整机时，可以设置挡风装置遮盖能源进口，使风机处于安全状态；当能源进口全关闭时，机组整体外形呈圆形或椭圆形，迎风受力最小，对机组起到充分保护作用。

本实用新型为一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，能源进口一侧设有若干集能板，风从能源进口进入，使内部的斗形叶片绕轴转动，斗形叶片转动带动增速箱内的齿轮组转动，由于大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，若齿轮组增速级次数为n，其发电机内定子与转子的相对转数为主动轴转速的10²ⁿ倍，“多感”体现在：①切割磁力线运动---次数增多，因为极大提高相对转速；②高速转动的线圈内的电流“感应”到“固定不动”在线圈上，实现二次感应，便于“引出”电流。从而实现了逆转多感风力发电，大大提高了发电效率，其成本低、充分利用自然资源，节能环保，无污染。

以上已对本发明创造的应用进行了具体的说明，但本发明创造并不限于以上所述，熟悉本领域的专业人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种等同的更改或替换，这些等同的更改或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，包括能源箱（1）、增速箱（2）和发电机（3），能源箱（1）、增速箱（2）和发电机（3）均以轴承（4）固定，以共轴与一般外啮合连接，其特征在于，所述能源箱（1）的水平面为正多边形，侧面设能源进口（1-2），侧面安装集能板（1-3），能源箱（1）内部设有斗形叶片（1-1），中心竖直方向设主轴，斗形叶片与主轴固定焊接，作为主动力轴；

所述能源箱（1）的下端安装增速箱（2），增速箱（2）内设有若干齿轮组，齿轮组包括大齿轮和与之一般外啮合的小齿轮，大齿轮齿数是小齿轮齿数的10倍，各齿轮组以轴承固定，且小齿轮与相邻齿轮组的大齿轮共轴连结；

所述增速箱的下端通过轴承固定，共轴安装发电机（3），发电机（3）内设有定子和转子，所述增速机内最末端的小齿轮分别与发电机的定子和转子相连接，且定子与转子转动方向相反；

所述发电机与蓄电池组相连接，用于储蓄电量或并入电网。

2.如权利要求1所述的一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，其特征在于，所述能源箱（1）的水平截面为正方形或正五边形或者正六边形。

3.如权利要求1所述的一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，其特征在于，所述集能板（1-3）的横截面为钝角三角形。

4.如权利要求1所述的一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，其特征在于，所述齿轮组增速级次为n，n为奇数或者偶数。

5.如权利要求1所述的一种稳定高效的逆转多感能力发电设备，其特征在于，在与定子作逆向转动的转子之外围，设有固定感应线圈，将二次感应电流引出发电机外，作为输出电力。