CN219549022U - 风力涡轮机以及风力发电设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种风力涡轮机以及风力发电设备。该风力涡轮机包括至少第一涡轮机转子和第二涡轮机转子，其中，第一涡轮机转子和第二涡轮机转子围绕同一旋转轴线旋转，并且第一涡轮机转子和第二涡轮机转子是反向旋转的。风力涡轮机还包括发电机，发电机包括第一发电机部件和第二发电机部件，其中，第一发电机部件安装在第一涡轮机转子上，使得第一发电机部件面对第二涡轮机转子，并且第二发电机部件安装在第二涡轮机转子上，使得第二发电机部件面对第一涡轮机转子。第一发电机部件包括至少一个发电机磁性件，并且第二发电机部件包括至少一个发电机线圈，至少一个发电机线圈用于在风力涡轮机运行时生成电流。

Description

风力涡轮机以及风力发电设备

技术领域

本实用新型涉及一种具有与风力方向基本垂直并且通常以竖向旋转轴线布置的旋转轴线的风力涡轮机、以及包括这种风力涡轮机的风力发电设备。

背景技术

当今，风力发电占全球年电力装机容量的约8％至10％(约750GW)。风将在正在进行的向可再生能源的能源转型中发挥越来越重要的作用。到2030年，全球陆上风力发电累计装机容量预计增长三倍以上，达到2000GW，并且到2050年可能增加七倍，达到5000GW，并且预计将近2025年，全球风力发电装机容量将进一步大幅增加。

存在按风力涡轮机的旋转轴线的取向分类的两个主要的风力涡轮机技术。具有在塔状件上逆风的叶片的三叶水平轴线式风力涡轮机(HAWT)产生了当今世界上绝大部分的风力发电。这些涡轮机具有位于塔状件的顶部处的主转子轴和发电机，并且指向风。发电机被放置在机舱中的轴的顶部上。与这种风力涡轮机相关的技术是成熟的，并且当今生产和安装的所有水平式涡轮机都具有类似的设计。在过去的几年里，HAWT的规模和装机容量都有所增加，并且现在每台涡轮机的装机容量在从1MW至14MW的范围内。

竖向轴线式风力涡轮机(VAWT)在另一侧上具有该风力涡轮机的与风力方向垂直的旋转轴线，并且通常以相对于地面的竖向旋转轴线进行安装。因此，这是一种风力涡轮机，其中，主转子轴被设置成横向于风，而主部件可以位于涡轮机的基部处。这种布置允许发电机以较低的重心定位成靠近于地面，从而使对维护和维修而言是易于触及的。VAWT不需要指向风，这免除了对风的感测和取向机构的需要。然而，VAWT并没有受到与HAWT同样的关注和投资，并且当今只占风力发电装机容量的0.1％以下。

现有的与VAWT相关的技术具有一定的缺陷，这可以解释到目前为止，VAWT所受到的关注非常低。首先，传统的桶形(Savonius)VAWT涡轮机的效率相对于HAVT是较低的，因为VAWT涡轮机主要是依靠拖动运行的涡轮机，并且顺风的叶片不促进发电。较小的大流士(Darius)涡轮机也受到施加在杆上的扭矩的振动，从而导致增加的磨损和撕裂以及维护需要。并且最后，也许也是最重要的，VAWT在研究和发展方面没有受到与HAWT相同量的投资，并且因此是不那么成熟的技术。

一般来说，现有风力涡轮机的问题是齿轮系统受到大的和变化的力。因此，齿轮系统必须被设计成能够承受随时间变化的大和变化的力，并且因此是昂贵的。风力涡轮机仍然需要广泛的维护和监测，以防止且避免齿轮的完全故障。

天气条件在安装风力涡轮机的地方通常是很恶劣的，并且风力涡轮机的设计必须补偿重风的影响，并且还必须补偿安装在海上的风力涡轮机的海浪。此外，根据风力涡轮机安装距地面或水面的距离，风力条件能够有很大的变化。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是开发一种风力涡轮机，其中，至少一个且优选部分或全部的上述问题得到缓解。

本实用新型的另外的目的是提供一种风力涡轮机，其中，风力涡轮机的齿轮系统的制造、维护和监测的成本被降低。

本实用新型的另外的目的是提供一种可以与将要竖立的其他结构组合和/或成一体的风力涡轮机。

本实用新型的另外的目的是提供一种适合于对现有结构进行改造的风力涡轮机。

本实用新型的另外的目的是开发一种风力涡轮机，该风力涡轮机考虑到地面或水面处以及与地面或水面相距一定距离的变化的风力条件。

本实用新型的另外的目的是开发一种具有不需要齿轮系统的发电机的风力涡轮机。

本实用新型的另外的目的是开发一种具有使发电机有效冷却的风力涡轮机。

本实用新型的另外的目的是一种与普通的HAWT风力涡轮机相比具有简化结构的风力涡轮机。

这些目的是通过本申请的实施方式中所限定的风力涡轮机、风力发电设备来实现的。在本申请中描述了风力涡轮机的另外的实施方式，并且描述了风力发电机或风力发电设备的用途。

本申请的一方面提供了一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括至少第一涡轮机转子和第二涡轮机转子，其中，第一涡轮机转子和第二涡轮机转子围绕同一旋转轴线旋转，旋转轴线沿风力涡轮机的纵向方向延伸，并且第一涡轮机转子和第二涡轮机转子是反向旋转的，风力涡轮机还包括发电机，发电机包括第一发电机部件和第二发电机部件，其中，第一发电机部件安装在第一涡轮机转子上，使得第一发电机部件面对第二涡轮机转子，并且第二发电机部件安装在第二涡轮机转子上，使得第二发电机部件面对第一涡轮机转子，并且其中，第一发电机部件包括至少一个发电机磁性件，第二发电机部件包括至少一个发电机线圈，至少一个发电机线圈用于在风力涡轮机运行时生成电流，其中，第一发电机部件安装在第一涡轮机转子的面向第二涡轮机转子的径向周缘第一部分上，并且第二发电机部件安装在第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘第二部分上。

本申请的另一方面提供了一种风力发电设备，该风力发电设备包括独立结构和根据本申请的上述一方面所述的风力涡轮机，其中，所述风力涡轮机安装在所述独立结构上。

因此，提供了一种至少包括第一涡轮机转子和第二涡轮机转子的风力涡轮机，其中，第一涡轮机转子和第二涡轮机转子围绕沿风力涡轮机的纵向方向延伸的同一旋转轴线(A)旋转，并且第一涡轮机转子和第二涡轮机转子是反向旋转的。风力涡轮机还包括发电机，该发电机包括第一发电机部分和第二发电机部分，其中，第一发电机部分安装在第一涡轮机转子上，并且第二发电机部分安装在第二涡轮机转子上，以及其中，第一发电机部分包括至少一个发电机磁性件，并且第二发电机部分包括至少一个发电机线圈，发电机线圈用于在风力涡轮机运行时、即在第一涡轮机转子和/或第二涡轮机转子旋转时生成电流。

因此，目前的风力涡轮机优选为VAWT，即风力涡轮机的旋转轴线布置成相对于风力方向成约90度的角度，并且通常作为竖向轴线式风力涡轮机，尽管可以将风力涡轮机布置成使得旋转轴线是水平的且同时基本上垂直于风力方向。应指出的是，发电机磁性件可以是永磁铁或电磁铁。还应该提到的是，风力涡轮机和塔状件的旋转轴线A和纵向方向可以布置成使得旋转轴线和纵向方向相对于水平面有些倾斜。这可以适合于，例如，布置在水中的浮式风力发电设备。

与当今通常安装的常规涡轮机相比，目前的涡轮机的优点是，反向旋转的涡轮机不会产生必须被支撑结构所占用的扭矩，该支撑结构比如为风力发电设备的塔状件。因此，目前的风力涡轮机非常适合在现有结构上进行改造，该现有结构比如为现有的水平轴线式风力涡轮机的塔状件。因此，现有的风力发电厂可以容易地进行升级和提高效率。

本文所描述的风力涡轮机的另外的优点是不需要齿轮。这提供了更少的摩擦损失和冷却的要求。齿轮的缺失还使得与当今通常建造的传统的水平轴线式涡轮机相比，目前的风力涡轮机更可靠并且需要较少的维护。这使得目前的风力涡轮机更适合于天气条件恶劣的地方，比如离岸地点。此外，由于风力涡轮机不需要齿轮系统，因此，该风力涡轮机还比传统的风力涡轮机更容易升级现有的风力涡轮机。

第一发电机部分优选地安装在第一涡轮机转子的面向第二涡轮机转子的径向周缘的第一部分上，并且第二发电机部分优选地安装在第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘的第二部分上。通过将发电机布置在涡轮机转子的周缘处，冷却的需要是更少的，因为发电机部分将具有会被空气自然冷却的较大的表面。

第一涡轮机转子可以包括上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子，上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子布置在第二涡轮机转子的沿风力涡轮机的纵向方向的相反两侧上。

上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子优选地安装在第一涡轮机轴上，即两个涡轮机转子的共用轴，该第一涡轮机轴适于以可旋转的方式安装在风力发电设备的塔状件上或以可旋转的方式安装至独立结构的附接元件。例如，风力涡轮机可以在现有风力发电设备的塔状件上进行改造，或者与正在建造独立的风力发电设备同时进行改造。另一方面，第二涡轮机转子优选地以可旋转的方式安装在第一涡轮机轴上。

上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子安装在第一涡轮机轴上，该第一涡轮机轴适于以可旋转的方式安装在风力发电设备(10)的塔状件(13)或独立结构的附接元件(54)上。

上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子沿纵向方向可以具有相同的长度。替代性地，上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子被制造成沿纵向方向具有不同的长度，例如由于风力发电设备所处的地面上方的不同高度处的变化的风强度。

上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子可以具有相等的直径。

替选地，上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子具有不同的直径，例如，由于在风力发电设备所在的地面上方的不同高度处的风强度不同。

类似地，如果风力涡轮机设置有下部第一涡轮机转子和上部第一涡轮机转子，则与上部第一涡轮机转子相比，下部第一涡轮机转子可以具有较小的直径和/或较小的高度，例如由于在风力发电设备所在的地面上方的不同高度处的风强度不同。

如果风力涡轮机设置有下部第一涡轮机转子和上部第一涡轮机转子，则第一发电机部件优选地安装在上部第一涡轮机转子的面向第二涡轮机转子的径向周缘第一部分上，并且第二发电机部件优选地安装在第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘第二部分上。替选地，第一发电机部件可以安装在下部第一涡轮机转子的面向第二涡轮机转子的径向周缘第一部分上，并且第二发电机部件可以安装在第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘第二部分上。

风力涡轮机还可以包括外部第二涡轮机转子，该外部第二涡轮机转子布置在第一涡轮机转子的径向外侧，并且该外部第二涡轮机转子例如利用诸如梁、支杆、支架或适合支撑外部第二涡轮机转子的类似元件牢固地附接至第二涡轮机转子。因此，外部第二涡轮机转子与第二涡轮机转子一起旋转。

虽然在图中未示出，但也应该注意到，在图3所示的风力涡轮机的实施方式中，可以用相同的方式将外部第二涡轮机转子附接至第二涡轮机转子，使得外部第二涡轮机转子布置在上部第一涡轮机转子的径向外侧。

第一涡轮机转子和外部第二涡轮机转子优选地在风力涡轮机的纵向方向上具有基本相同的长度。

如果风力涡轮机设置有外部第二涡轮机转子，则第一发电机部件优选地安装在第一涡轮机转子的面向第二涡轮机转子的径向周缘第一部分上，并且第二发电机部件优选地安装在第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘第二部分上。替选地，第一发电机部件可以安装在第一涡轮机转子的面向外部第二涡轮机转子的径向周缘第一部分上，并且第二发电机部件可以安装在外部第二涡轮机转子的面向第一涡轮机转子的径向周缘第二部分上。

每个涡轮机转子优选地包括至少一个支撑臂，该支撑臂相对于风力涡轮机的旋转轴线沿基本径向方向延伸，并且优选地包括至少一个涡轮机叶片，该涡轮机叶片安装到支撑臂上。

该至少一个涡轮机叶片优选地以可旋转的方式安装到所述至少一个支撑臂上。因此，当风力涡轮机和至少一个支撑臂围绕风力涡轮机的旋转轴线旋转时，可以调整至少一个涡轮机叶片相对于至少一个支撑臂的位置。

至少一个涡轮机叶片优选地沿基本上平行于风力涡轮机的旋转轴线的方向延伸。因此，至少一个涡轮机叶片沿与风力涡轮机的旋转轴线和风力涡轮机的纵向方向基本上相同的方向延伸。

至少一个支撑臂可以包括第一支撑臂和第二支撑臂，第一支撑臂和第二支撑臂在风力涡轮机的纵向方向上间隔开，并且至少一个涡轮机叶片可以以可旋转的方式安装到第一支撑臂和第二支撑臂上。因此，至少一个涡轮机叶片可以在纵向方向上的两端得到支撑。

风力涡轮机的每个涡轮机转子优选地包括多个支撑臂，并且优选地至少一个涡轮机叶片安装到每个支撑臂上。

多个支撑臂优选地相对于风力涡轮机的旋转轴线在周向上均匀地间隔开。

每个支撑臂还可以设置有外部支撑臂，该外部支撑臂在支撑臂的径向外部以可旋转的方式连接至支撑臂上。该外部支撑臂优选地在风力发电机围绕风力发电机的旋转轴线旋转时相对于它们各自的支撑臂旋转，使得外部支撑臂在任何时候都具有相对于它们各自的支撑臂的期望位置，这取决于风力方向，即它们各自的支撑臂围绕风力发电机的旋转轴线的在周向方向的旋转位置。

至少一个涡轮机叶片优选地安装到每个外部支撑臂上。

此外，至少一个涡轮机叶片可以以可旋转的方式安装到外部支撑臂上以及/或者至少一个涡轮机叶片可以以可旋转的方式安装到支撑臂上。

替选地，多个涡轮机叶片可以以可旋转的方式安装到每个支撑臂上和/或外部支撑臂上，其中涡轮机叶片沿支撑臂和/或外部支撑臂的长度在相对于风力发电机的旋转轴线的径向上间隔开。

外部支撑臂优选地适于在涡轮机转子围绕风力涡轮机的旋转轴线旋转时相对于支撑臂主动旋转。

此外，每个支撑臂优选地设置有致动装置，该致动装置使外部支撑臂相对于支撑臂旋转到期望位置。该致动装置优选地为马达，例如其类型是可商购的电动马达、液压马达或气动马达，并且该致动装置适合于在涡轮机转子围绕风力发电机的旋转轴线旋转时实现外部臂相对于它们各自的支撑臂的旋转运动。

风力涡轮机优选地包括控制系统，该控制系统控制支撑臂的驱动装置，使得当涡轮机转子围绕风力涡轮机的旋转轴线旋转时，每个外部臂根据它以可旋转的方式附接到的支撑臂的旋转位置而相对于该支撑臂旋转到期望位置。

替选地，风力涡轮机可以设置有链条、带、齿轮系统、这些的组合或任何其他类似的装置，这些装置可以控制：在风力涡轮机的涡轮机转子正在旋转时，外部臂相对于它们所安装到的各支撑臂的位置，以及进一步的涡轮机叶片相对于它们所安装到的外部支撑臂和/或支撑臂的位置。

风力涡轮机还可以包含弹簧元件，以在风力涡轮机的运行期间绕旋转轴线A旋转时，随着外部支撑臂相对于支撑臂—即相对于通过支撑臂的假想线或支撑臂的假想延伸部—在第一极端位置与第二极端位置之间旋转，促进外部支撑臂相对于支撑臂的运动和/或涡轮机叶片相对于外部支撑臂和/或支撑臂的运动，并且/或者帮助恢复用于实现外部支撑臂相对于其各自的支撑臂的旋转运动的能量中的至少一些。

风力涡轮机可以以可旋转的方式安装在独立结构上，例如塔状件结构。该塔状件结构的纵向方向优选地与风力涡轮机的旋转轴线基本上平行，也就是说，当风力涡轮机被安装后，风力涡轮机通常为竖向轴线式风力涡轮机。

还提供了一种风力发电设备，所述风力发电设备包括独立结构和如上所述的风力涡轮机，其中所述风力涡轮机安装在所述独立结构上。

独立结构可以是现有的结构，即风力涡轮机是在现有的结构上改装的。替选地，独立结构可以是正在建造中的结构，即风力涡轮机在独立结构正在被建造时安装在独立结构上，因此风力涡轮机可以在设计阶段与独立结构结合。

例如，独立结构可以是现有风力发电设备或正在建造中的风力发电设备的塔状件。

独立结构也可以是桅杆，诸如无线电桅杆、或电视桅杆、或电力桅杆、或移动桅杆。

独立结构也可以是柱状件，诸如灯柱或电线柱。

独立结构也可以是烟囱。

还提供了一种使用如上所述的风力涡轮机和/或如上所述的风力发电设备的方法，其中，所述风力涡轮机安装在独立结构上。

独立结构可以是现有的结构。独立结构可以替选地是正在建造中的结构。例如，独立结构可以是以下结构中之一：现有的风力发电设备或正在建造中的风力发电设备的塔状件；桅杆，诸如无线电桅杆、或电视桅杆、或电力桅杆、或移动桅杆；柱子，诸如灯柱或电线柱；烟囱。

附图说明

下面，将参考附图和多个非限制性实施方式对本实用新型进行更详细的解释，其中：

图1示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，该风力涡轮机包括第一涡轮机转子和第二涡轮机转子，它们是反向旋转的转子。

图2示出了具有发电机的定子的线圈绕组的第二涡轮机转子的示意图。

图3示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，该风力涡轮机包括下部第一涡轮机转子和上部第一涡轮机转子，它们布置在公共轴上并且在第二涡轮机转子的在风力涡轮机的纵向方向上的任一侧上。

图4示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，该风力涡轮机包括如图1所示的第一涡轮机转子和第二涡轮机转子以及外部第二涡轮机转子，该外部第二涡轮机转子牢固地附接至第二涡轮机转子并相对于第一涡轮机转子周向布置在第一涡轮机转子的外侧上。

图5示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，该风力涡轮机包括多个支撑臂，这些支撑臂各自支撑至少一个涡轮机叶片，并且其中支撑臂设置有外部支撑臂，涡轮机叶片可旋转地附接至该外部支撑臂。

图6示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，其中四个反向旋转的涡轮机转子安装在风力发电设备的塔状件上。

图7示出了根据本实用新型的风力涡轮机的示意图，其三个中如图3所示的涡轮机转子安装在风力发电设备的塔状件上。

具体实施方式

如图所示，图1至图7所示的风力涡轮机12的所有实施方式的旋转轴线A布置成与风向成基本直角或垂直。因此，风力涡轮机12的旋转轴线A相对于水平地面56或海面56基本竖直(参见图6和图7)。因此，风力涡轮机12是竖直轴线风力涡轮机(VAWT)。还应当提及的是，风力涡轮机12的纵向方向与旋转轴线A在相同的方向上延伸。然而，应当提及的是，旋转轴线A以及风力涡轮机和塔状件的纵向方向可以布置成使它们相对于水平面倾斜。这可能适用于例如布置在水中的浮动风力发电设备。

在图1中，示出了根据本实用新型的包括风力涡轮机12的风力发电设备10。风力涡轮机12安装在塔状件13上，塔状件13可以是现有结构诸如现有风力发电设备的塔状件13，但也可以是风力涡轮机12可以在其上进行改装的桅杆、支柱、烟囱或任何其他合适的现有结构。风力涡轮机12也可以在塔状件13被建造时安装在塔状件或类似结构上。

图1所示的风力涡轮机包括绕旋转轴线A可旋转地安装在塔状件13上的第一涡轮机转子16以及也绕同一旋转轴线A可旋转地安装在塔状件13上的第二涡轮机转子23。

第一涡轮机转子16支撑在至少一个但优选地两个或更多个第一涡轮机转子轴承31上，第一涡轮机转子轴承31允许第一涡轮机转子绕旋转轴线A旋转并确保第一涡轮机转子16上的外力被承受并且转移到塔状件13。

类似地，第二涡轮机转子23由至少一个但优选地两个或更多个第二涡轮机转子轴承32支撑，第二涡轮机转子轴承32允许第二涡轮机转子绕旋转轴线A旋转并确保第二涡轮机转子23上的外力被承受并且转移到塔状件13。

第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23布置成使得当风力涡轮机12运行时它们绕旋转轴线A沿相反方向旋转，即第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23是反向旋转的涡轮机。

如图所示，风力涡轮机12的旋转轴线A布置成与风向成基本直角或垂直。因此，风力涡轮机12的旋转轴线A相对于水平地面56或海面56基本上竖直(参见图6和图7)。因此，风力涡轮机12是竖直轴线风力涡轮机(VAWT)。如上所述，风力涡轮机和塔状件的旋转轴线A和纵向方向也可以布置成相对于水平面倾斜。这可能适用于例如布置成漂浮在水中的风力发电设备。

风力涡轮机12设置有用于产生电力的发电机35。发电机35包括第一发电机部分36和第二发电机部分38，第一发电机部分36包括发电机35的磁体，第二发电机部分38包括发电机35的绕组。第一发电机部分36可以如图1所示安装在第一涡轮机转子16上，使得第一发电机部分36面对第二涡轮机转子23。第二发电机部分38可以如图1所示安装在第二涡轮机转子23上，使得第二发电机部分38面对第一涡轮机转子16。

在图2中，示意性地示出了第二涡轮机转子23，其中第二发电机部件，包括其绕组，安装在第二涡轮机转子23上。

替代性地，包括发电机35的绕组的第二发电机部分38安装在第一涡轮机转子16上，并且包括发电机35的磁体的第一发电机部分36安装在第二涡轮机转子23上。

发电机35优选地安装在涡轮机转子16、23的径向周缘部分上，即相对于旋转轴线A在涡轮机转子16、23的外部部分处。这将在第一发电机部分36的磁体与第二发电机部分38的绕组之间提供更大的相对速度。因此，如图1以及图3至图4所示，第一发电机部分36安装在第一涡轮机转子16的面对第二涡轮机转子23的径向周缘的第一部分17上，并且第二发电机部件38安装在第二涡轮机转子23的面对第一涡轮机转子16的径向周缘的第二部分24上。

如图1所示，风力发电设备10还设置有安装在第二涡轮机转子23上的滑环41。风力发电设备10还设置有电刷42，电刷42安装在塔状件13上，并且与滑环41配合，使得由发电机35产生的电力可以从风力涡轮机12输出并转移到任何期望的外部位置。

在图3中示出了根据本实用新型的风力涡轮机12的实施方式，该风力涡轮机与图1所示的风力涡轮机12略有不同。

代替单个第一涡轮机转子16，图3所示的风力涡轮机12包括上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20。上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20都安装在第一涡轮机轴21上。

上部第一涡轮机转子19和第二涡轮机转子20在风力涡轮机12的纵向方向上，即在旋转轴线A的方向上间隔开，并且第二涡轮机转子23布置在上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20之间。

第二涡轮机转子23牢固地安装在第二涡轮机轴25上。第二涡轮机轴25可旋转地安装在第一涡轮机轴21上，如图3所示。第二涡轮机轴25由至少一个但优选地两个或更多个第二涡轮机转子轴承32支撑，第二涡轮机转子轴承32允许第二涡轮机转子绕旋转轴线A沿与上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20相反的方向旋转，并确保第二涡轮机转子23上的外力和载荷被承受并转移到第一涡轮机轴21，随后转移到塔状件13。上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20以及第二涡轮机转子23因此是反向旋转的涡轮机。

第一涡轮机轴21绕旋转轴线A可旋转地安装在塔状件13上。第一涡轮机轴21支撑在至少一个但优选地两个或更多个第一涡轮机转子轴承31上，第一涡轮机转子轴承31允许下部第一涡轮机转子20和上部第一涡轮机转子绕旋转轴线A旋转并确保下部第一涡轮机转子20、上部第一涡轮机转子19以及第二涡轮机转子23上的外力和载荷被承受并转移至塔状件13。

如图1中所示的实施方式中，发电机35包括第一发电机部分36和第二发电机部分38，该第一发电机部分36包括发电机35的磁体，该第二发电机部分38包括发电机35的绕组。第一发电机部分36可以被安装在上部的第一涡轮机转子19上，优选地，第一发电机部分36可以被安装在上部的第一涡轮机转子19的第一周缘部分17上，如图3中所示，并且第二发电机部分38可以被安装在第二涡轮机转子23上，优选地，第二发电机部分38可以被安装在第二涡轮机转子23的第二周缘部分24上，反之亦然。

明显的是，作为替代方案，第一发电机部分36可以被安装在第二涡轮机转子23上，优选地，第一发电机部分36可以被安装在第二涡轮机转子23的第二周缘部分上，并且第二发电机部分38可以被安装在下部的第一涡轮机转子20上，优选地，第二发电机部分38可以被安装在下部的第一涡轮机转子20的第一周缘部分上，反之亦然。

虽然在图3中未示出，但是风力发电设备10还设置有滑环和电刷，该滑环可以被安装在上部的第一涡轮机转子19或第一涡轮机轴21上，该电刷在风力涡轮机12的上方被安装在塔状件13上。电刷与滑环配合，使得由发电机35产生的电力可以被从风力涡轮机12输出并且被传输至任何所需的外部位置。

在图4中，示出了根据本实用新型的风力涡轮机12的另一实施方式。风力涡轮机12包括第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23，第一涡轮机转子16以能够围绕旋转轴线A旋转的方式被安装在塔状件13上，该第二涡轮机转子23也以能够围绕同一旋转轴线A旋转的方式被安装在塔状件13上。

第一涡轮机转子16被支撑在至少一个、但优选两个或更多个的第一涡轮机转子轴承31上，该第一涡轮机转子轴承31允许第一涡轮机转子围绕旋转轴线A旋转并且确保第一涡轮机转子16上的外力被吸收且被传递至塔状件13。

类似地，第二涡轮机转子23被支撑在至少一个、但优选两个或更多个的第二涡轮机转子轴承32上，该第二涡轮机转子轴承32允许第二涡轮机转子围绕旋转轴线A旋转并且确保第二涡轮机转子23上的外力被吸收且被传递至塔状件13。

第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23被布置成使得：当风力涡轮机12运行时，第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23围绕旋转轴线A沿着相反的方向旋转，即第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23是反向旋转的涡轮机。

风力涡轮机12还设置有外部第二涡轮机转子28。如图4中所示，外部第二涡轮机转子28相对于旋转轴线A在径向上被布置在第一涡轮机转子16的外部，并且外部第二涡轮机转子28在风力涡轮机12的周向方向上围绕第一涡轮机转子16延伸。

外部第二涡轮机转子28是由至少一个、但优选多个的支撑元件28支撑的，如图4中所示。支撑元件28例如通过焊接或者用螺栓、螺钉或任何其他合适的紧固装置而被牢固地附接至第二涡轮机转子23和外部第二涡轮机转子23。因此，当风力涡轮机12运行时，第二涡轮机转子23和外部第二涡轮机转子28作为单元一起旋转。因此，第一涡轮机转子16与第二涡轮机转子23和外部第二涡轮机转子28是反向旋转的涡轮机转子。

如对于本实用新型的其他实施方式而言，发电机35包括第一发电机部分36和第二发电机部分38，该第一发电机部分36包括发电机35的磁体，该第二发电机部分38包括发电机35的绕组。第一发电机部分36可以被安装在第一涡轮机转子16上，如图4中所示，使得第一发电机部分36面向第二涡轮机转子23。第二发电机部分38可以被安装在第二涡轮机转子23上，如图4中所示，使得第二发电机部分38面向第一涡轮机转子16。

替代性地，包括发电机35的绕组的第二发电机部分38被安装在第一涡轮机转子16上，并且包括发电机35的磁体的第一发电机部分36被安装在第二涡轮机转子23上。

如对于本实用新型的其他实施方式而言，优选地，发电机35被安装在涡轮机转子16、23的径向周缘部分上，即发电机35被安装在涡轮机转子16、23的相对于旋转轴线A的外部部分处。这将在第一发电机部分36的磁体与第二发电机部分38的绕组之间提供更大的相对速度。

因此，如图4中所示，第一发电机部分36被安装在第一涡轮机转子16的与第二涡轮机转子23相向的径向第一周缘部分17上，并且第二发电机部分38被安装在第二涡轮机转子23的与第一涡轮机转子16相向的径向第二周缘部分24上。

虽然在图4中未示出，但是风力发电设备10还设置有滑环，该滑环优选地被安装在第二涡轮机转子23上。风力发电设备10还设置有电刷，该电刷在被安装在塔状件13上并且与滑环配合，使得由发电机35产生的电力可以被从风力涡轮机12输出并且被传输至任何所需的外部位置。

风力涡轮机12可以设置有包括多个支撑臂的公知类型的结构，该支撑臂相对于旋转轴线A沿径向方向向外延伸。优选地，支撑臂沿着风力涡轮机12的围绕旋转轴线A的周向方向在风力涡轮机12的周围均匀地间隔开。

每个支撑臂可以对单个涡轮机叶片进行支撑，该涡轮机叶片以可旋转的方式被安装至支撑臂的径向外部部分。替代性地，每个支撑臂可以对多个涡轮机叶片进行支撑，所述多个涡轮机叶片是沿着支撑臂以所需的所述多个涡轮机叶片之间的距离间隔开的。

优选地，每个支撑臂包括上部支撑臂和下部支撑臂。然后一个或更多个涡轮机叶片布置在上部支撑臂与下部支撑臂之间，并且所述一个或更多个涡轮机叶片以现有技术中公知的方式可旋转地被安装至上部支撑臂和下部支撑臂。当风力涡轮机12运行时，根据风力涡轮机的旋转位置，支撑臂的涡轮机叶片被连续旋转至相对于该涡轮机叶片的相应支撑臂的所需位置，以在风力涡轮机12上提供最大可能的和/或期望的风推力。

可以采用如图5中所示的替代性的涡轮机转子，而不是使用上述公知的涡轮机转子的设计。

在图5中，示出了风力涡轮机12的可能方案，该风力涡轮机12包括八个支撑臂45，该支撑壁45被牢固地附接至风力涡轮机12的中央涡轮机转子支撑元件14。支撑壁45沿着周向方向均匀地分布在塔状件13周围。如图5中所示，风力涡轮机12可以设置有8个支撑臂45，但是风力涡轮机12当然可以设置有将适于任何给定的风力发电设备10的任何数量的支撑臂45。

优选地，支撑臂45从塔状件13沿着大致径向方向向外延伸。外部支撑部50被安装在支撑部45的径向外端部部分处，如图中所示。外部支撑臂50是铰接的，即外部支撑臂50通过接合装置51以可旋转的方式被附接至相应的支撑部45，该接合装置51允许外部支撑臂50相对于支撑臂45旋转。

接合装置51可以设置有致动装置，使得外部支撑臂50相对于支撑臂45的旋转可以被控制成：在风力涡轮机12旋转时，外部支撑臂50被连续旋转至相对于该外部支撑臂50的相应支撑臂45的所需位置。如图5中所示，外部支撑臂50相对于该外部支撑臂50的相应支撑臂45的所需位置将在涡轮机转子围绕旋转轴线A的全程旋转期间改变，并且取决于在任何给定时间支撑臂45在涡轮机转子的旋转周期中所处位置。

致动装置可以是：马达，比如电动马达；或者液压装置，比如活塞/气缸组件；或者包括链或带的机械系统；或者能够使外部支撑臂50相对于该外部支撑臂50的相应的支撑臂45旋转的任何其他合适的致动装置。

如图5中所示，涡轮机叶片47以可旋转的方式、优选通过相应的涡轮机叶片接合装置48被安装至外部支撑臂50的外端部部分。应当提及的是，两个或更多个涡轮机叶片47可以被安装至每个外部支撑臂50并且沿着外部支撑臂50间隔开。一个或更多个涡轮机叶片也可以被安装至支撑臂45并且沿着支撑臂45间隔开。

涡轮机叶片接合装置48还优选地设置有致动装置，使得涡轮机叶片47相对于外部支撑臂50的旋转可以被控制，以便当风力涡轮机12旋转且外部支撑臂50相对于外部支撑臂的相应支撑臂45旋转时，涡轮机叶片47连续地旋转到相对于涡轮机叶片的相应外部支撑臂50的期望位置。致动装置可以是：马达，诸如电动马达；或者液压装置，诸如活塞/气缸组件；或者包括链条或皮带的机械系统；或者能够使涡轮机叶片47相对于涡轮机叶片的相应外部支撑臂50旋转的任何其他合适的致动装置。

风力涡轮机12还可以包含弹簧元件，以在风力涡轮机运行期间，当该风力涡轮机围绕旋转轴线A旋转时，随着外部支撑臂50相对于支撑臂45——即相对于通过支撑臂45的假想线或该支撑臂的假想延伸部——在第一极限位置与第二极限位置之间旋转，促进了外部支撑臂50相对于支撑臂45的运动，和/或促进了涡轮机叶片47相对于外部支撑臂50和/或支撑臂45的运动，和/或帮助回收利用用于对外部支撑臂50相对于外部支撑臂的相应支撑臂45的旋转运动进行影响的能量的至少一部分。

虽然没有在图中示出，但是即使没有涡轮机叶片安装到支撑臂45，每个外部支撑臂50也优选地包括上部外部支撑臂和下部外部支撑臂，并且可选地但优选地，每个支撑臂45设置有上部支撑臂和下部支撑臂。然后，一个或更多个涡轮机叶片47被布置在上部外部支撑臂和下部外部支撑臂之间并且以本领域公知的方式可旋转地安装到该上部支撑臂和该下部支撑臂。

图5中所示的风力涡轮机设置有八个支撑臂45和八个相应的外部支撑臂50，相应的外部支撑臂利用接合装置51可旋转地安装到相应的支撑臂45。简要地描述了在风力涡轮机12由于箭头P所指示的风而逆时针旋转时，外部支撑臂50相对于外部支撑臂的相应支撑臂45的旋转。

当风力涡轮机12在运行时，支撑臂的涡轮机叶片根据风力涡轮机的旋转位置连续旋转到相对于支撑臂的相应支撑臂的期望位置，以便在风力涡轮机12上提供最大可能和/或所期望的风推力。在风力涡轮机12的旋转运动期间，外部支撑臂50相对于支撑臂45在各个位置处的旋转在八个位置中的每个位置都用箭头V进行指示，即当风力涡轮机12位于其连续逆时针旋转运动中的特定位置时，对八个外部支撑臂50中的每个外部支撑臂的位置进行了指示。

随着图5中所示的涡轮机转子的涡轮机叶片47从字母A所示的位置移动，直到该涡轮机叶片到达字母E所示的位置，该涡轮机叶片生成电力。在字母A指示的位置中，外部支撑臂50位于其第一极限位置，在该第一极限位置，外部支撑臂相对于通过支撑臂45的用虚线B指示的直线顺时针旋转。随着涡轮机转子的逆时针旋转，位于位置A的外部支撑臂50相对于支撑臂45开始了由箭头T_B指示的、朝向该外部支撑臂相对于支撑臂45的第二极限位置的旋转。在由字母A和C指示的位置之间，涡轮机叶片47上的升力大于由逆风引起的相反力，并且涡轮机叶片47有助于电力生成。通过使外部支撑臂47从位置A沿着由箭头T_B指示的方向旋转，涡轮机叶片47上的升力增大。

在字母C所指示的位置，外部支撑臂50相对于支撑臂45已经旋转成使得外部支撑臂和支撑臂位于一直线上，并且该外部支撑臂继续朝向相对于支撑臂45的第二极限位置旋转，如由箭头V_C所指示的。在字母E指示的位置，外部支撑臂50位于外部支撑臂相对于支撑臂45的另一极限位置。

当外部支撑臂50位于第一极限位置或第二极限位置时，外部支撑臂50与通过外部支撑臂的相应支撑臂45的直线形成的角度可以从一个涡轮机转子到另一涡轮机转子进行变化，并且从一个风力涡轮机12到另一风力涡轮机进行变化，但可以是0至45度范围内的任何角度。支撑臂45和/或外部支撑臂50和/或接合装置51还可以布置有可调节的止挡装置，该可调节的止挡装置可以根据例如盛行风和天气条件将外部支撑臂50相对于支撑臂45形成的第一极限角度和/或第二极限角度调节到期望的角度。

当外部支撑臂50在字母C和I指示的位置之间运动时，外部支撑臂有顺风，而当外部支撑臂在字母E和G指示的位置之间运动时，涡轮机叶片47实际上通常比风运动得更快，使得涡轮机叶片47经历逆风。为了抵消这种逆风，外涡轮机叶片47再次沿着相反方向旋转，并且涡轮机叶片47的速度小于风速，且涡轮机叶片47在这一阶段确实有助于电力生成。从字母E指示的位置开始，外部支撑臂50相对于支撑臂45沿着字母V_E指示的方向旋转，即沿着与风向P相反的方向旋转，直到外部支撑臂50再次到达外部支撑臂的第一极限位置，即外部支撑臂50在字母A和G指示的位置具有相对于支撑臂45的相同的位置。

在外部支撑臂的字母G和K指示的位置之间，涡轮机叶片47将再次经受有助于电力生成的升力。为了增大涡轮机叶片47上的升力，外部支撑臂50相对于外部支撑臂的相应支撑臂45从外部支撑臂在位置G具有的第一极限位置，沿着用箭头T_G指示的方向，旋转到外部支撑臂在字母K指示的位置具有的第二极限位置。

当涡轮机转子旋转使得外部支撑臂50从字母K指示的位置运动到字母A指示的位置时，外部支撑臂50相对于支撑臂45沿着箭头V_K和V_L指示的方向，从外部支撑臂50在字母K指示的位置具有的第二极限位置旋转到外部支撑臂50在字母A指示的位置具有的第一极限位置。如在图5中可以看到的，外部支撑臂在此阶段期间将更接近彼此，并且在前面的外支撑将在一定程度上覆盖后面的支撑臂，结果就是，在外部支撑臂50上产生了总体较少的逆风。

图1至图5中所示的风力涡轮机12可以安装在各种类型的塔状件、桅杆、立柱、烟囱或其他类型的合适结构上。风力涡轮机12可以在单独的现有结构上进行改装。可替代地，在建造支撑结构诸如塔状件时，根据本实用新型的一个或更多个风力涡轮机被集成到该支撑结构中。这种单独的结构可以是现有的风力发电机的塔状件，也可以是在建的风力发电机的塔状件。单独的结构还可以是桅杆诸如无线电桅杆或电视桅杆或电力桅杆或移动桅杆，或者单独的结构可以是立柱诸如灯柱或电线柱，或者单独的结构可以是烟囱例如发电机的烟囱。

在图6和图7中，示出了包括根据本实用新型的风力涡轮机12的风力发电机10的两个示例。

在图6中，示出了风力发电机10，该风力发电机包括水平轴风力发电机形式的独立结构53，该水平轴风力发电机包括塔状件形式的附接结构54。附接结构54可以搭建在地面56上或布置在具有水面56的水体中。根据本实用新型的两个反向旋转的风力涡轮机12各自包括如上所述的第一涡轮机转子16和第二涡轮机转子23，两个反向旋转的风力涡轮机被示出为安装在附接结构54上，即安装在塔状件54上。在图6中，两个风力涡轮机安装在附接结构54上，即安装在本例中的风力发电机的塔状件上，但在附接结构上可以安装任何期望数量的风力涡轮机12。当多个风力涡轮机12相互堆叠时，每个风力涡轮机都可以根据离地面或水面56的距离进行调整，将考虑根据风力发电机的位置、周围的地形以及离地面56的距离而变化的风力条件、湍流等来安装风力涡轮机。

在图7中，示出了风力发电机10，该风力发电机包括与图6中所示的独立结构类似的独立结构53。独立结构53是水平轴风力发电机，包括塔状件54形式的附接结构54。附接结构54可以搭建在地面56上或布置在具有水面56的水体中。根据本实用新型的反向旋转的风力涡轮机12包括上部第一涡轮机转子19、下部第一涡轮机转子20和第二涡轮机转子23，如上面结合图3描述的，风力涡轮机被示出为安装在附接结构54上，即安装在塔状件54上。在图7中，一个风力涡轮机12安装在附接结构54上，即安装在本例中的风力发电机的塔状件上，但同样，在附接结构54上可以安装任何期望数量的风力涡轮机12。同样，当多个风力涡轮机12相互堆叠时，每个风力涡轮机都可以根据离地面或水面56的距离进行调整，将考虑根据风力发电机的位置、周围的地形以及离地面56的距离而变化的风力条件、湍流等来安装风力涡轮机。此外，由于上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20位于地面或水面56以上的不同高度处，所以该上部第一涡轮机转子和下部第一涡轮机转子可以以不同的方式被设计，以顺应上部第一涡轮机转子19和下部第一涡轮机转子20可能经历的不同风力条件和湍流。

Claims (31)

1.一种风力涡轮机(12)，其特征在于，所述风力涡轮机(12)包括至少第一涡轮机转子(16)和第二涡轮机转子(23)，其中，所述第一涡轮机转子(16)和所述第二涡轮机转子(23)围绕同一旋转轴线(A)旋转，所述旋转轴线(A)沿所述风力涡轮机(12)的纵向方向延伸，并且所述第一涡轮机转子(16)和所述第二涡轮机转子(23)是反向旋转的，所述风力涡轮机(12)还包括发电机(35)，所述发电机包括第一发电机部件(36)和第二发电机部件(38)，其中，所述第一发电机部件(36)安装在所述第一涡轮机转子(16)上，使得所述第一发电机部件(36)面对所述第二涡轮机转子(23)，并且所述第二发电机部件(38)安装在所述第二涡轮机转子(23)上，使得所述第二发电机部件(38)面对第一涡轮机转子(16)，并且其中，所述第一发电机部件(36)包括至少一个发电机磁性件，所述第二发电机部件(38)包括至少一个发电机线圈，所述至少一个发电机线圈用于在风力涡轮机(12)运行时生成电流，其中，所述第一发电机部件(36)安装在所述第一涡轮机转子(16)的面向所述第二涡轮机转子(23)的径向周缘第一部分(17)上，并且所述第二发电机部件(38)安装在所述第二涡轮机转子(23)的面向所述第一涡轮机转子(16)的径向周缘第二部分(24)上。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第一涡轮机转子(16)包括上部第一涡轮机转子(19)和下部第一涡轮机转子(20)，所述上部第一涡轮机转子(19)和所述下部第一涡轮机转子(20)布置在所述第二涡轮机转子(23)的沿所述风力涡轮机(12)的纵向方向的相反两侧上。

3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述上部第一涡轮机转子(19)和所述下部第一涡轮机转子(20)安装在第一涡轮机轴(21)上，所述第一涡轮机轴(21)适于以可旋转的方式安装在风力发电设备(10)的塔状件(13)或独立结构(53)的附接元件(54)上。

4.根据权利要求3所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第二涡轮机转子(23)以可旋转的方式安装在所述第一涡轮机轴(21)上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述上部第一涡轮机转子(19)和下部第一涡轮机转子(20)在所述风力涡轮机(12)的纵向方向上具有不同的直径和/或不同的长度。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述下部第一涡轮机转子(20)比所述上部第一涡轮机转子(19)的直径和/或长度小。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第一发电机部件(36)安装在所述上部第一涡轮机转子(19)或所述下部第一涡轮机转子(20)的面向所述第二涡轮机转子(23)的径向周缘第一部分(17)上，并且所述第二发电机部件(38)安装在所述第二涡轮机转子(23)的面向所述上部第一涡轮机转子(19)或所述下部第一涡轮机转子(20)的径向周缘第二部分(24)上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述风力涡轮机(12)包括外部第二涡轮机转子(28)，所述外部第二涡轮机转子(28)布置在所述第一涡轮机转子(16)的径向外侧并且牢固地附接到所述第二涡轮机转子(23)。

9.根据权利要求8所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第一涡轮机转子(16)和所述外部第二涡轮机转子(28)在所述风力涡轮机(12)的纵向方向上具有基本相同的长度。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的风力涡轮机，

其特征在于，每个涡轮机转子包括：至少一个支撑臂(45)，所述支撑臂相对于所述旋转轴线(A)沿大致径向方向延伸；以及安装在所述支撑臂(45)上的至少一个涡轮机叶片(47)。

11.根据权利要求10所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述至少一个涡轮机叶片(47)以可旋转的方式安装在至少一个所述支撑臂(45)上。

12.根据权利要求10所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述至少一个涡轮机叶片(47)沿大致平行于所述旋转轴线(A)的方向延伸。

13.根据权利要求10所述的风力涡轮机，

其特征在于，至少一个所述支撑臂(45)包括第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂在所述风力涡轮机(12)的纵向方向上间隔开，并且其中，所述至少一个涡轮机叶片(47)以可旋转的方式安装至所述第一支撑臂和所述第二支撑臂。

14.根据权利要求10所述的风力涡轮机，

其特征在于，每个涡轮机转子包括多个支撑臂(45)，并且其中，所述至少一个涡轮机叶片(47)被安装到每个支撑臂(45)。

15.根据权利要求10所述的风力涡轮机，

其特征在于，每个支撑臂(45)均设置有外部支撑臂(50)，所述外部支撑臂在所述支撑臂(45)的径向外部以可旋转的方式连接到所述支撑臂(45)。

16.根据权利要求15所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述至少一个涡轮机叶片(47)被安装到每个外部支撑臂(50)。

17.根据权利要求15所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述至少一个涡轮机叶片(47)以可旋转的方式安装到所述外部支撑臂(50)以及/或者所述至少一个涡轮机叶片(47)以可旋转的方式安装到所述支撑臂(45)。

18.根据权利要求15所述的风力涡轮机，

其特征在于，多个涡轮机叶片(47)以可旋转的方式安装到每个支撑臂(45)和/或所述外部支撑臂(50)上，所述多个涡轮机叶片(47)沿所述支撑臂(45)和/或所述外部支撑臂(50)的长度相对于所述旋转轴线(A)在径向方向上间隔开。

19.根据权利要求15所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述外部支撑臂(50)适于在所述涡轮机转子围绕所述旋转轴线(A)旋转时相对于所述支撑臂(45)主动地旋转。

20.根据权利要求19所述的风力涡轮机，

其特征在于，每个支撑臂(45)都设置有马达，所述马达使所述外部支撑臂(50)相对于所述支撑臂(45)旋转到期望位置。

21.根据权利要求20所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述风力涡轮机(12)包括控制系统，所述控制系统控制所述支撑臂(45)的马达，使得在所述涡轮机转子围绕所述旋转轴线(A)旋转时，每个外部支撑臂(50)根据每个外部支撑臂以可旋转的方式附接到所述支撑臂(45)的旋转位置而相对于所述支撑臂(45)旋转到期望的位置。

22.一种风力发电设备(10)，其特征在于，所述风力发电设备(10)包括独立结构(53)和根据权利要求1至21中任一项所述的风力涡轮机(12)，其中，所述风力涡轮机(12)安装在所述独立结构(53)上。

23.根据权利要求22所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是现有的结构。

24.根据权利要求22所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是正在建造的结构。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构是现有风力发电设备或正在建设的风力发电设备的塔状件(13)。

26.根据权利要求22至24中任一项所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是桅杆。

27.根据权利要求26所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是无线电桅杆、或电力桅杆、或移动桅杆。

28.根据权利要求26所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是电视桅杆。

29.根据权利要求22至24中任一项所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是柱状件。

30.根据权利要求29所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是灯柱或电线柱。

31.根据权利要求22至24中任一项所述的风力发电设备，

其特征在于，所述独立结构(53)是烟囱。