CN210422871U - 一种塔式组合型风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式组合型风力发电装置，解决了现有技术中风力发电装置固定形式单一、发电效率低的问题。本实用新型包括支撑塔座，支撑塔座上设有多层式塔架，多层式塔架内设有若干组组合式发电机构，多层式塔架顶部设有第一发电机构；所述组合式发电机构包括中心轴、组合叶片和产电机构，组合叶片和产电机构均设置在中心轴上，组合叶片与产电机构相连接。本实用新型通过多层式塔架支撑安装多组组合式发电机构，提高发电装置整体的稳定性，且通过不同的组合式发电机构的配合，增大风切面，提高发电效率，实现多向发电。

Description

一种塔式组合型风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电装置技术领域，特别是指一种塔式组合型风力发电装置。

背景技术

风力发电技术是一种将风能转化为电能的技术。风力发电是利用风力带动叶片旋转，来促使电机发电。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。随着风电技术的发展，最近几年出现了直驱型风力发电机组，直驱型风电机组直接由风轮带动发电机主轴切割磁力线发电，并通过全功率变流器并入电网，是一种电网友好型发电机组。但现有的风力发电装置风轮切风面少，转速很低，支撑方式固定，从一定程度上限制了发电效率，需做进一步改进。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种塔式组合型风力发电装置，解决了现有技术中风力发电装置固定形式单一、发电效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种塔式组合型风力发电装置，包括支撑塔座，支撑塔座上设有多层式塔架，多层式塔架内设有若干组组合式发电机构，多层式塔架顶部设有第一发电机构；所述组合式发电机构包括中心轴、组合叶片和产电机构，组合叶片和产电机构均设置在中心轴上，组合叶片与产电机构相连接。

所述产电机构包括上转盘、下转盘和绕组盘，上转盘和下转盘相对应且分别与中心轴转动连接，上转盘和下转盘的内壁上均设有磁体，绕组盘位于磁体之间且与中心轴固定连接，上转盘和下转盘别与组合叶片相连接，绕组盘通过导线与设置在中心轴上的集电环和碳刷总成相连接，碳刷总成与集电环相对应。

所述第一发电机构包括连接杆套和下风叶，连接杆套与中心轴转动连接，连接杆套与上转盘相连接，连接杆套上固定设有内风叶和外配重风叶条，内风叶位于外配重风叶条内部；所述下风叶位于圆形外配重风叶条的下方且与连接杆套固定连接。

所述第一发电机构包括连接套和灯笼形风叶，灯笼形风叶安装在连接套上，连接套与中心轴转动连接，连接套的下部与上转盘相连接。

所述组合叶片包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上管套，上管套与中心轴转动连接，上管套上等距离设有若干个管瓢状风叶，上管套的下端与上转盘相连接；所述下风叶组件包括下管套，下管套与中心轴转动连接，下管套上等距离设有若干个管瓢状风叶，下管套的上端与下转盘相连接。

所述组合叶片包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上轴套，上轴套与中心轴转动连接，上轴套上固定设有上内风叶和上外风叶板，上内风叶位于上外风叶板内部；所述下风叶组件包括下轴套，下轴套与中心轴转动连接，下轴套上设有下内风叶和下外风叶板，下内风叶位于下外风叶板内部。

所述上转盘和下转盘均转动设置在上轴套上，绕组盘固定设置在上轴套上，下外风叶板的上部与上转盘相连接，下外风叶板的下部与下轴套固定连接，下内风叶的上端与下转盘固定连接，下内风叶的下端与下轴套固定连接。

所述下内风叶的进风方向与上内风叶的进风方向相反；下内风叶和上内风叶为风筒式叶片，下外风叶板和/或上外风叶板为半圆形配重条板或框形配重条板或半椭圆形配重条板。

本实用新型通过多层式塔架支撑安装多组组合式发电机构，提高发电装置整体的稳定性，且通过不同的组合式发电机构的配合，增大风切面，提高发电效率，实现多向发电。本实用新型采用多种风叶相结合，形成多个发电单元，避免单一平面发电设备体积大、接收风力能力差等问题，具有平稳高效的发电能力，实现同时高效发电，是风力发电的一大创新。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中本实用新型整体结构示意图。

图2为实施例1中组合式发电机构结构示意图。

图3为实施例1中产电机构结构示意图。

图4为实施例1中第一发电机构结构示意。

图5为实施例2中本实用新型整体结构示意图。

图6为实施例3中本实用新型整体结构示意图。

图7为实施例4中本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，实施例1，一种塔式组合型风力发电装置，包括支撑塔座1，支撑塔座1上固定设有多层式塔架2，多层式塔架2的内设有多个连接层，连接层用于支撑固定组合式发电机构，多层式塔架2内设有若干组组合式发电机构3，每一个组合式发电机构为一个发电单元，多层式塔架2顶部设有第一发电机构7，第一发电机构是位于多层式塔架顶部的发电机构。所述组合式发电机构3包括中心轴6、组合叶片4和产电机构5，中心轴6设置在多层式塔架的中部，组合叶片4和产电机构5均设置在中心轴6上，组合叶片4与产电机构5相连接。组合叶片转动带动产电机构转动，线圈切割磁感线，实现发电。

进一步，如图3所示，所述产电机构包括上转盘501、下转盘502和绕组盘503，上转盘501和下转盘502相对应且分别与中心轴6转动连接，上转盘501和下转盘502的内壁上均设有磁体504，绕组盘503位于磁体504之间且与中心轴6固定连接，上转盘501和下转盘502别与组合叶片4相连接，绕组盘503通过导线与设置在中心轴6上的集电环505和碳刷总成506相连接，碳刷总成506与集电环505相对应。组合叶片在风力的作用下带动上转盘501和下转盘502转动，磁体相对绕组盘发生转动，实现线圈切割磁感线，进而发电。

进一步，如图4所示，所述第一发电机构7包括连接杆套701a和下风叶704a，连接杆套701a通过轴承与中心轴6转动连接，连接杆套701a与上转盘501相连接，上转盘501通过螺栓与下转盘连接，连接杆套701a上固定设有内风叶702a和外配重风叶条703a，内风叶702a位于外配重风叶条703a内部，外配重风叶条403a横截面为半圆形；所述下风叶704a位于圆形外配重风叶条703a的下方且与连接杆套701a固定连接。内风叶702a在风力的作用下带动连接杆套701a绕中心轴转动，然后在连接杆套的作用下，带动外配重风叶条转动，外配重风叶条在离心力的作用下反过来提高连接杆套的转动，连接杆套转动带动转盘转动，磁体与绕组盘发生相对转动，产生电能，电能经上引线端进入储能装置或用电装置。下风叶704a可以与下转盘连接，下风叶704a的进风方向与内风叶702a的进风方向相反，实现两个方向旋转发电，提高发电效率。

如图5所示，实施例2，一种塔式组合型风力发电装置，所述第一发电机构7包括连接套701b和灯笼形风叶702b，灯笼形风叶702b安装在连接套701b上，连接套701b与中心轴6转动连接，连接套701b的下部与上转盘501相连接。上转盘501通过螺栓与下转盘502相连接，灯笼形风叶702b外圆周面均为风切面，在风力的作用下，灯笼形风叶702b带动连接套转动，连接套转动带动上转盘501和下转盘502转动，上转盘501和下转盘502内的磁体相对绕组盘转动，切割磁感线，实现发电。

进一步，所述组合叶片4包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上管套401b，上管套401b与中心轴6转动连接，上管套401b上等距离设有若干个管瓢状风叶402b，管瓢状风叶402b为俯视面为弧形、横截面为长条腰孔状的风叶，即中空扁弧形体，横截面为风切面。上管套401b的下端与上转盘501相连接；管瓢状风叶402b在风力作用下带动上管套转动，上管套带动上转盘转动，使磁体与绕组盘发生相对转动，切割磁感线，实现发电。所述下风叶组件包括下管套403b，下管套403b与中心轴6转动连接，下管套403b上等距离设有若干个管瓢状风叶402b，下管套403b的上端与下转盘502相连接。上管套和下管套上等距离设有若干个平行设置的管瓢状风叶，管瓢状风叶沿周向等角度设置在上管套和下管套上，增大风切面，提高风能利用率，进而实现高效多向发电。上述组合叶片连接形式形成双管式组合发电机构。本实施例中的多层式塔架2内设有一组双管式组合发电机构。

其他结构与实施例1相同。

如图6所示，实施例3，一种塔式组合型风力发电装置，所述组合叶片4包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上轴套401c，上轴套401c与中心轴6转动连接，上轴套401c上固定设有上内风叶402c和上外风叶板403c，上内风叶402c位于上外风叶板403c内部；上内风叶带动上轴套转动，上轴套带动上外风叶板转动，在离心力的作用下反作用与上轴套，提高磁体相对绕组盘的转动效率，实现高效发电。所述下风叶组件包括下轴套404c，下轴套404c与中心轴6转动连接，下轴套404c上设有下内风叶405c和下外风叶板406c，下内风叶405c位于下外风叶板406c内部。下内风叶带动下轴套转动，下轴套带动下外风叶板转动，在离心力的作用下反作用与下轴套，提高磁体相对绕组盘的转动效率，实现高效发电。所述上转盘501和下转盘502均转动设置在上轴套401c上，绕组盘503固定设置在上轴套401c上；上内风叶转动带动上轴套转动，绕组盘随上轴套转动。下外风叶板406c的上部与上转盘501相连接，下外风叶板406c的下部与下轴套404c固定连接，下内风叶405c的上端与下转盘502固定连接，下内风叶405c的下端与下轴套404c固定连接。下内风叶405c在风力作用下带动下轴套和下转盘转动，下轴套转动带动下外风叶板转动，进而带动上转盘转动，上转盘与下转盘相连接，与磁体发生相对转动，绕组切割磁感线，实现发电。

优选地，所述下内风叶405c的进风方向与上内风叶402c的进风方向相反，实现双向进风，提高发电效率。下内风叶405c和上内风叶402c为风筒式叶片，下外风叶板406c和上外风叶板403c为半圆形配重条板。上述组合叶片连接形式形成双圆式组合发电机构。本实施例中的多层式塔架2内设有一组双管式组合发电机构和一组双圆式组合发电机构。

其他结构与实施例2相同。

如图7所示，实施例4，一种塔式组合型风力发电装置，下外风叶板406c和上外风叶板403c为框形配重条板。上述组合叶片连接形式形成双框式组合发电机构。本实施例中的多层式塔架2内设有一组双管式组合发电机构和一组双圆式组合发电机构和一组双框式组合发电机构。

其他结构与实施例3相同。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种塔式组合型风力发电装置，其特征在于：包括支撑塔座（1），支撑塔座（1）上设有多层式塔架（2），多层式塔架（2）内设有若干组组合式发电机构（3），多层式塔架（2）顶部设有第一发电机构（7）；所述组合式发电机构（3）包括中心轴（6）、组合叶片（4）和产电机构（5），组合叶片（4）和产电机构（5）均设置在中心轴（6）上，组合叶片（4）与产电机构（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述产电机构包括上转盘（501）、下转盘（502）和绕组盘（503），上转盘（501）和下转盘（502）相对应且分别与中心轴（6）转动连接，上转盘（501）和下转盘（502）的内壁上均设有磁体（504），绕组盘（503）位于磁体（504）之间且与中心轴（6）固定连接，上转盘（501）和下转盘（502）别与组合叶片（4）相连接，绕组盘（503）通过导线与设置在中心轴（6）上的集电环（505）和碳刷总成（506）相连接，碳刷总成（506）与集电环（505）相对应。

3.根据权利要求2所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述第一发电机构（7）包括连接杆套（701a）和下风叶（704a），连接杆套（701a）与中心轴（6）转动连接，连接杆套（701a）与上转盘（501）相连接，连接杆套（701a）上固定设有内风叶（702a）和外配重风叶条（703a），内风叶（702a）位于外配重风叶条（703a）内部；所述下风叶（704a）位于圆形外配重风叶条（703a）的下方且与连接杆套（701a）固定连接。

4.根据权利要求2所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述第一发电机构（7）包括连接套（701b）和灯笼形风叶（702b），灯笼形风叶（702b）安装在连接套（701b）上，连接套（701b）与中心轴（6）转动连接，连接套（701b）的下部与上转盘（501）相连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述组合叶片（4）包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上管套（401b），上管套（401b）与中心轴（6）转动连接，上管套（401b）上等距离设有若干个管瓢状风叶（402b），上管套（401b）的下端与上转盘（501）相连接；所述下风叶组件包括下管套（403b），下管套（403b）与中心轴（6）转动连接，下管套（403b）上等距离设有若干个管瓢状风叶（402b），下管套（403b）的上端与下转盘（502）相连接。

6.根据权利要求2或3或4所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述组合叶片（4）包括上风叶组件和下风叶组件，所述上风叶组件包括上轴套（401c），上轴套（401c）与中心轴（6）转动连接，上轴套（401c）上固定设有上内风叶（402c）和上外风叶板（403c），上内风叶（402c）位于上外风叶板（403c）内部；所述下风叶组件包括下轴套（404c），下轴套（404c）与中心轴（6）转动连接，下轴套（404c）上设有下内风叶（405c）和下外风叶板（406c），下内风叶（405c）位于下外风叶板（406c）内部。

7.根据权利要求6所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述上转盘（501）和下转盘（502）均转动设置在上轴套（401c）上，绕组盘（503）固定设置在上轴套（401c）上，下外风叶板（406c）的上部与上转盘（501）相连接，下外风叶板（406c）的下部与下轴套（404c）固定连接，下内风叶（405c）的上端与下转盘（502）固定连接，下内风叶（405c）的下端与下轴套（404c）固定连接。

8.根据权利要求7所述的塔式组合型风力发电装置，其特征在于：所述下内风叶（405c）的进风方向与上内风叶（402c）的进风方向相反；下内风叶（405c）和上内风叶（402c）为风筒式叶片，下外风叶板（406c）和/或上外风叶板（403c）为半圆形配重条板或框形配重条板或半椭圆形配重条板。

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