專利名稱：組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
常見的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備絕大部分是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這種機(jī)組是由發(fā)電 機(jī)、風(fēng)輪、增速箱、調(diào)向裝置、調(diào)速裝置和剎車裝置等許多部件組成。這種機(jī) 組涉及許多學(xué)科和專業(yè)，包括氣象學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)、 電氣工程、機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，因此，這種機(jī)組存在著制造成本高、技 術(shù)復(fù)雜和使用麻煩等諸多問題，從而嚴(yán)重制約著風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展和風(fēng)能的 開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述問題，提供一種組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 該機(jī)組克服能夠傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪效率低和轉(zhuǎn)速難控制等一些致命 弱點(diǎn)，使之全面取代水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成為可能。該機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可 靠，性能優(yōu)越，成本低廉，具有很高的性價(jià)比。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是， 一種組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述機(jī)組由 垂直軸風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、三角形支架和塔桿組成，所述垂直軸風(fēng)輪的底部安裝有 齒輪，并與發(fā)電機(jī)的齒輪相嚙合，風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并使發(fā)電機(jī)增速，所述垂直軸風(fēng)輪安裝在兩個(gè)正三角形支架上，所述塔桿垂直安裝在地面。
所述垂直軸風(fēng)輪由3 10個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪疊加組成，所述阻力型垂直 軸風(fēng)輪由葉片、端板和風(fēng)輪軸構(gòu)成，每個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪沿徑向相互錯(cuò)開一 定角度，將葉片、端板和風(fēng)輪軸焊接或注塑成整體即成本發(fā)明所述的垂直軸風(fēng) 輪。然后將三個(gè)這種風(fēng)輪安放在兩個(gè)正三角形支架之間，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)軸位于支架 邊的中點(diǎn)。
所述阻力型垂直軸風(fēng)輪有兩個(gè)葉片，葉片呈半圓形，對(duì)稱固定在兩個(gè)端板 之間。
所述發(fā)電機(jī)由兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組合而成，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的磁路獨(dú)立而電路相通， 同為外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，組合后其外觀是一臺(tái)發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比較，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著效果
1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)論容量多大，都只有三個(gè)部件發(fā)電機(jī)、風(fēng) 輪和塔架，所以運(yùn)輸和安裝都很方便，無(wú)需大型運(yùn)輸工具和大型吊裝設(shè)備。
2、 穩(wěn)定性好
風(fēng)輪產(chǎn)生的側(cè)壓力和震動(dòng)都是分散作用于塔架，而不是集中作用于發(fā)電機(jī)。 風(fēng)輪的重量全部由塔架承擔(dān)，而不是由發(fā)電機(jī)承擔(dān)。
3、 可靠性高
發(fā)電機(jī)具有恒功率輸出特性，所以轉(zhuǎn)速無(wú)論多高，發(fā)電機(jī)都不會(huì)過載。發(fā) 電機(jī)具有下降的外特性，所以發(fā)電機(jī)輸出端短路不會(huì)引起故障。發(fā)電機(jī)是全密 封結(jié)構(gòu)，有害物質(zhì)不能侵入發(fā)電機(jī)內(nèi)部，可在惡劣環(huán)境工作。
4、 靜音運(yùn)行風(fēng)輪形成螺旋風(fēng)道，氣流不會(huì)產(chǎn)生沖擊，故不會(huì)產(chǎn)生噪聲。 5、成本低廉
結(jié)構(gòu)上省去了許多部件，省去了風(fēng)向控制、風(fēng)速控制和功率控制，風(fēng)輪制 造成本大幅度下降，使整套風(fēng)電機(jī)組的制造成本大幅度下降。


圖1是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)作用原理圖。
圖3是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的阻力型垂直軸風(fēng)輪示意圖。
圖4是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的疊加垂直軸風(fēng)輪示意圖。 圖5是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的示意圖。 圖6是本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
對(duì)照?qǐng)D1至圖6，本發(fā)明所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由垂直軸風(fēng)輪、 發(fā)電機(jī)、三角形支架和塔桿組成。
其中，所述發(fā)電機(jī)，由定子l、轉(zhuǎn)子2、 3、磁極4、軸承5、軸6和底座7 組成。定子1和磁極4固定在軸6上，軸6固定在底座7上，轉(zhuǎn)子2、 3通過軸 承5支承在軸6上，定子1和磁極4的引出線從軸的中心通孔引出。
對(duì)照?qǐng)D2，所述發(fā)電機(jī)的作用原理是當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2、 3由風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)而旋 轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁極4存在剩磁，轉(zhuǎn)子3就產(chǎn)生電勢(shì)，由于轉(zhuǎn)子2、 3電路相通，所 以，便在轉(zhuǎn)子2、 3產(chǎn)生電流，從而各自形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)向一致，故定子1和轉(zhuǎn)子2之間的氣隙磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn) 子實(shí)際轉(zhuǎn)速高一倍，使發(fā)電機(jī)具有恒功率輸出特性和下降的外特性，所以轉(zhuǎn)速 無(wú)論多高，發(fā)電機(jī)都不會(huì)過載，即使發(fā)電機(jī)輸出端短路也不會(huì)引起故障。該旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子1的三相繞組而使發(fā)電機(jī)輸出三相交流電。
所述阻力型垂直軸風(fēng)輪，由葉片8和端板9組成，葉片8是由長(zhǎng)方形簿板 彎成半圓形而成，共兩片，對(duì)稱地固定在兩個(gè)端板之間，葉片8和端板9的材 料為金屬板或塑料板。
所述垂直軸風(fēng)輪由3 10個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪疊加組成，所述阻力型垂直 軸風(fēng)輪由葉片8、端板9和風(fēng)輪軸16構(gòu)成，每個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪沿徑向相互 錯(cuò)開一定角度，將葉片8、端板9和風(fēng)輪軸16焊接或注塑成整體即成本發(fā)明所 述的垂直軸風(fēng)輪。
所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由風(fēng)輪IO、主動(dòng)齒輪ll、從動(dòng)齒輪12、 發(fā)電機(jī)13、正三角形支架14和塔桿15組成。風(fēng)輪10底部安裝齒輪11后再安 裝在兩個(gè)支架之間，發(fā)電機(jī)的頂部安裝齒輪12后再安裝在另一個(gè)支架14上。
雖然本發(fā)明利用上述實(shí)施例作了詳細(xì)描述，但并不局限于實(shí)施例，也不是 限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)作各種的更動(dòng)和修改，在不脫離本 發(fā)明的精神和思路的范圍內(nèi)，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述機(jī)組由垂直軸風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、三角形支架和塔桿組成，所述垂直軸風(fēng)輪的底部安裝有齒輪，并與發(fā)電機(jī)的齒輪相嚙合，風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并使發(fā)電機(jī)增速，所述垂直軸風(fēng)輪安裝在兩個(gè)正三角形支架上，所述塔桿垂直安裝在地面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述垂 直軸風(fēng)輪由3 10個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪疊加組成，所述阻力型垂直軸風(fēng)輪由葉 片、端板和風(fēng)輪軸構(gòu)成，每個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪沿徑向相互錯(cuò)開一定角度，將 葉片、端板和風(fēng)輪軸焊接或注塑成整體即成本發(fā)明所述的垂直軸風(fēng)輪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述阻 力型垂直軸風(fēng)輪有兩個(gè)葉片，葉片呈半圓形，對(duì)稱固定在兩個(gè)端板之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā) 電機(jī)由兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組合而成，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的磁路獨(dú)立而電路相通，同為外轉(zhuǎn)子 內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，組合后其外觀是一臺(tái)發(fā)電機(jī)。
全文摘要
一種組合式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由垂直軸風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、三角形支架和塔桿組成，所述垂直軸風(fēng)輪的底部安裝有齒輪，并與發(fā)電機(jī)的齒輪相嚙合，風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并使發(fā)電機(jī)增速，所述垂直軸風(fēng)輪安裝在兩個(gè)正三角形支架上，所述塔桿垂直安裝在地面。垂直軸風(fēng)輪是由3～10個(gè)阻力型垂直軸風(fēng)輪構(gòu)成，與組合式發(fā)電機(jī)組裝成機(jī)組后，擺脫了傳統(tǒng)的垂直軸風(fēng)輪的效率低的困擾，這種機(jī)組遠(yuǎn)優(yōu)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
文檔編號(hào)F03D3/06GK101403369SQ20081007388
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者吳積善 申請(qǐng)人:吳積善