一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐架，設(shè)置在支撐架上的中心軸，安裝在中心軸上的風(fēng)輪，風(fēng)輪是內(nèi)、外葉片嵌套的雙層結(jié)構(gòu)，并以中心軸為圓心同心設(shè)置，內(nèi)葉片置于外葉片圍成的中心腔內(nèi)，內(nèi)葉片為升力型，外葉片為阻力型，內(nèi)葉片通過超越離合器和中心軸連接，內(nèi)葉片上設(shè)有線圈，外葉片上固定有永磁鐵，內(nèi)、外葉片繞中心軸沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動。本發(fā)明與現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機相比，在同等風(fēng)速下線圈與永磁鐵的相對轉(zhuǎn)速更高，風(fēng)機的效率也會提高，同時簡化了整機的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加緊湊、且體積小、重量輕、成本低、發(fā)電效率高。
【專利說明】一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種綠色、清潔的可再生資源，具有廣闊的應(yīng)用前景。風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者來流方向的風(fēng)力發(fā)電機稱之為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。相對于傳統(tǒng)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機具有不用對風(fēng)向，無噪音，安全性高等諸多優(yōu)點，是未來風(fēng)力發(fā)電機發(fā)展的一個重要方向。
[0003]現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機一般都是由葉片、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機等關(guān)鍵部件組成，通過傳動系統(tǒng)將風(fēng)力發(fā)電機葉片上的轉(zhuǎn)矩輸入到發(fā)電機的主軸上，帶動發(fā)電機主軸轉(zhuǎn)動，進而發(fā)電。整個發(fā)電機系統(tǒng)的效率不高，整機的結(jié)構(gòu)也不夠緊湊。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的葉片分為阻力型或升力型或者兩者結(jié)合的混合型葉片，工作時葉片都繞著中心軸同向轉(zhuǎn)動，由于受到垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)限制，主軸的轉(zhuǎn)速不高，限制了發(fā)電機性能的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本低、發(fā)電效率高的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。
[0005]實用本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐架，設(shè)置在支撐架上的中心軸，安裝在中心軸上的風(fēng)輪，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:風(fēng)輪是內(nèi)、外葉片嵌套的雙層結(jié)構(gòu)，并以中心軸為圓心同心設(shè)置，內(nèi)葉片置于外葉片圍成的中心腔內(nèi)，內(nèi)葉片為升力型，外葉片為阻力型，內(nèi)葉片通過超越離合器和中心軸連接，內(nèi)葉片上設(shè)有線圈，外葉片上固定有永磁鐵，內(nèi)、外葉片繞中心軸沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動。
[0006]所述內(nèi)葉片設(shè)在其上頂板和下底板之間，上頂板和下底板與中心軸連接，在內(nèi)葉片的下底板的上面設(shè)有絕緣殼與中心軸同心，在內(nèi)葉片的下底板的下面設(shè)置有第一電磁離合器與中心軸連接。
[0007]所述外葉片設(shè)在其上頂板和下底板之間，上頂板和下底板與中心軸連接；在外葉片的下底板的上面設(shè)置有第二電磁離合器與中心軸連接。
[0008]在第一電磁離合器與第二電磁離合器之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器與中心軸連接。
[0009]所述超越離合器的外圈和內(nèi)葉片的上頂板連接，其內(nèi)圈與中心軸用鍵連接在一起，保持固定不動。
[0010]為了防止風(fēng)力發(fā)電機運行過程中內(nèi)、外葉片發(fā)生同向轉(zhuǎn)動，用超越離合器來連接內(nèi)葉片和中心軸，保證風(fēng)力發(fā)電機在正常工作時內(nèi)葉片只能單向轉(zhuǎn)動。
[0011]為了防止風(fēng)速高于設(shè)計風(fēng)速時，風(fēng)力發(fā)電機遭到破壞，設(shè)有電磁離合器；轉(zhuǎn)速傳感器對風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速進行檢測，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速高于設(shè)計轉(zhuǎn)速時，電磁離合器工作，使風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動。[0012]本發(fā)明垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，在內(nèi)葉片的中空處設(shè)置有線圈，外葉片上固定有永磁鐵，內(nèi)、外葉片繞中心軸沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動，即將發(fā)電機與風(fēng)輪集成為一體，省去了傳動系統(tǒng)。與現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機相比，在同等風(fēng)速下線圈與永磁鐵的相對轉(zhuǎn)速更高，風(fēng)機的效率也會提高，同時簡化了整機的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本低、發(fā)電效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機的俯視圖；
圖3為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)葉片通過超越離合器與中心軸的連接示意圖；
圖4為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機的三維示意圖(為了顯示清楚內(nèi)外葉片的安裝位置，省去了上底板和部分外葉片)。
[0014]圖中，1.中心軸2.超越離合器3.外葉片的上頂板4.內(nèi)葉片的上頂板
5.內(nèi)葉片6.線圈7.永磁鐵8.外葉片9.內(nèi)葉片的下底板10-1.第一電磁離合器10-2.第二電磁離合器11.外葉片的下底板12.支撐架13.轉(zhuǎn)速傳感器14.絕緣殼15.超越離合器的內(nèi)圈16.超越離合器的外圈。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步說明，但不是對本發(fā)明的限定。實施例
[0016]參照圖1-4，一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐架12，設(shè)置在支撐架12上的中心軸1，安裝在中心軸I上的風(fēng)輪，風(fēng)輪是內(nèi)葉片5、外葉片8嵌套的雙層結(jié)構(gòu)，并以中心軸I為圓心同心設(shè)置，中內(nèi)葉片5為升力型，外葉片8為阻力型，內(nèi)葉片5通過超越離合器2和中心軸I連接，內(nèi)葉片5上設(shè)有線圈6，外葉片8上固定有永磁鐵7，內(nèi)葉片5、外葉片8繞中心軸I沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動。
[0017]內(nèi)葉片5設(shè)在其上頂板4和下底板9之間，上頂板4和下底板9與中心軸I連接，在內(nèi)葉片的下底板9的上面設(shè)有絕緣殼14與中心軸I同心，在內(nèi)葉片的下底板9的下面設(shè)置有第一電磁離合器10-1與中心軸I連接。
[0018]外葉片8沿圓周方向等間距地設(shè)在其上頂板3和下底板11之間,外葉片8圍成了一個圓柱形空腔，上頂板3和下底板11與中心軸I連接；在外葉片的下底板11的上面設(shè)置有電磁離合器10-2與中心軸I連接。
[0019]在第一電磁離合器10-1與第二電磁離合器10-2之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器13與中心軸I連接。
[0020]內(nèi)葉片5通過超越離合器2和中心軸I連接，超越離合器2的外圈16和內(nèi)葉片的上頂板4連接，其內(nèi)圈16與中心軸I用鍵連接在一起，保持固定不動。風(fēng)力發(fā)電機在工作時，內(nèi)葉片5只能夠沿一個方向轉(zhuǎn)動。
[0021]風(fēng)力發(fā)電機工作時，在風(fēng)的作用下，外葉片8沿著中心軸I逆時針方向轉(zhuǎn)動，內(nèi)葉片5沿著中心軸I順時針方向轉(zhuǎn)動，內(nèi)葉片5、外葉片8的相對轉(zhuǎn)動，帶動線圈6和永磁鐵7轉(zhuǎn)動，使線圈6切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生電流，電流經(jīng)過滑環(huán)、換向器輸出(位于絕緣殼14中，結(jié)構(gòu)在圖中沒有畫出來，絕緣殼14安裝于內(nèi)葉片的下底板9上，并與中心軸I同心)；當(dāng)風(fēng)速達到風(fēng)力發(fā)電機的切入速度時，電磁離合器脫開，使風(fēng)力發(fā)電機運行工作；當(dāng)風(fēng)速超出風(fēng)力發(fā)電機工作的安全風(fēng)速時，電磁離合器閉合，使風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)葉片5、外葉片8停止轉(zhuǎn)動，保護風(fēng)力發(fā)電機，防止風(fēng)力發(fā)電機遭到破壞。
【權(quán)利要求】
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐架，設(shè)置在支撐架上的中心軸，安裝在中心軸上的風(fēng)輪，其特征在于:風(fēng)輪是內(nèi)、外葉片嵌套的雙層結(jié)構(gòu)，并以中心軸為圓心同心設(shè)置，內(nèi)葉片置于外葉片圍成的中心腔內(nèi)，內(nèi)葉片為升力型，外葉片為阻力型，內(nèi)葉片通過超越離合器和中心軸連接，內(nèi)葉片上設(shè)有線圈，外葉片上固定有永磁鐵，內(nèi)、外葉片繞中心軸沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:所述內(nèi)葉片設(shè)在其上頂板和下底板之間，上頂板和下底板與中心軸連接，在內(nèi)葉片的下底板的上面設(shè)有絕緣殼與中心軸同心，在內(nèi)葉片的下底板的下面設(shè)置有第一電磁離合器與中心軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:所述外葉片設(shè)在其上頂板和下底板之間，上頂板和下底板與中心軸連接；在外葉片的下底板的上面設(shè)置有第二電磁離合器與中心軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:在第一電磁離合器與第二電磁離合器之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器與中心軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:所述超越離合器的外圈和內(nèi)葉片的上頂板連接，其內(nèi)圈與中心軸用鍵連接在一起。
【文檔編號】F03D9/00GK104005913SQ201410202668
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】莫秋云, 鄧飛, 張旭, 李帥帥, 張科研, 施軍建, 嚴(yán)順康 申請人:桂林電子科技大學(xué)