專(zhuān)利名稱：一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界能源需求的不斷攀升和自然資源的日益枯竭，對(duì)能源供應(yīng)商、工業(yè)企業(yè)及消費(fèi)者都提出了新的挑戰(zhàn)，盡可能的高效和可持續(xù)的使用能源、節(jié)約能源成了當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)有常見(jiàn)發(fā)電方式包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和和動(dòng)力發(fā)電?；鹆Πl(fā)電要大量消耗煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料，這些燃料在燃燒時(shí)能量轉(zhuǎn)化效率不是很高，造成能源浪費(fèi)和空氣污染；水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電雖然對(duì)環(huán)境不會(huì)造成影響，但是成本相對(duì)較高，而且發(fā)電廠址的選擇也收到地域的限制，不能普遍推廣；核動(dòng)力發(fā)電雖然節(jié)約能源，但是成本很高，而且存在著危害人類(lèi)的巨大隱患。而利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)解決了上述問(wèn)題，即節(jié)約了能源也降低了成本，對(duì)大氣沒(méi)有造成污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)就是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)，推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生推力，推動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承，回轉(zhuǎn)支承帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)出電壓380v，50Hz的電能。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:—種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括:發(fā)電機(jī)；旋翼，其以可在旋翼平面中相對(duì)于所述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸；以及多個(gè)推進(jìn)器，每個(gè)推進(jìn)器向所述旋翼提供推進(jìn)力，所述推進(jìn)力作用在所述旋翼的切向方向上。優(yōu)選的，任一推進(jìn)器為螺旋槳推進(jìn)器，任一螺旋槳推進(jìn)器的螺旋槳的軸線位于所述旋翼平面內(nèi)，且與所述旋翼的徑向方向垂直。優(yōu)選的，所述旋翼包括相對(duì)其中心沿水平方向向外側(cè)延伸的徑向臂；各推進(jìn)器設(shè)置在各徑向臂的外端部。優(yōu)選的，所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還包括:回轉(zhuǎn)支承,其包括動(dòng)圈和靜圈,所述動(dòng)圈和靜圈相互轉(zhuǎn)動(dòng)配合,所述旋翼位于所述回轉(zhuǎn)支承的上方，所述旋翼連接至所述動(dòng)圈，所述動(dòng)圈具有內(nèi)齒輪，所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接有一與所述內(nèi)齒輪嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，所述發(fā)電機(jī)還固定連接至所述靜圈。優(yōu)選的，所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還包括:圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)，其包括轉(zhuǎn)子和定子，所述旋翼位于所述圓盤(pán)式滑環(huán)的上方，所述圓盤(pán)式滑環(huán)位于所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)側(cè)，各推進(jìn)器的供電線路位于各推進(jìn)器所在的徑向臂的內(nèi)部，并延伸至所述旋翼的中心，并通過(guò)所述圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)連接至總供電線路。[0015]優(yōu)選的，所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還包括:塔架；基座；其中，所述塔架固定在所述基座上；所述回轉(zhuǎn)支承的靜圈固定在所述塔架上。優(yōu)選的，所述旋翼的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為:致使所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)支承的直徑設(shè)計(jì)為:致使所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的有益效果是所述旋翼在多個(gè)推進(jìn)器提供的推進(jìn)力作用下，帶動(dòng)旋翼做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承動(dòng)圈帶動(dòng)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電。本實(shí)用新型，把化石燃料發(fā)電廠的能源效率提升了幾十個(gè)百分點(diǎn)；與火力發(fā)電相比可分別節(jié)約能源68%，和88%;與風(fēng)力發(fā)電相比可節(jié)約能源84%，和94%。即達(dá)到了能源的可持續(xù)利用又節(jié)能環(huán)保。而且本實(shí)用新型所發(fā)電電壓穩(wěn)定，經(jīng)變壓器升壓后可直接與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，并可以靈活調(diào)峰。本實(shí)用新型也可以進(jìn)行獨(dú)島發(fā)電，發(fā)電廠的選址不受地勢(shì)和氣候的影響，發(fā)電廠的規(guī)模可以靈活掌握，可建在電力消費(fèi)集中區(qū)附近，大大縮短了輸電線路，降低了成本。

圖1為本實(shí)用新型所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括:所述推進(jìn)器中的螺旋槳結(jié)構(gòu)I轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生推進(jìn)力，所述旋翼2在多個(gè)推進(jìn)器提供推進(jìn)力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)的旋翼2通過(guò)所述回轉(zhuǎn)支承3帶動(dòng)與回轉(zhuǎn)支承3的動(dòng)圈內(nèi)齒輪嚙合的發(fā)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，所述利用旋翼2驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4固定在所述塔架6上；所述塔架6固定在所述基座7上；所述推進(jìn)器供電線路是經(jīng)旋翼2徑向臂內(nèi)部的導(dǎo)電線路通過(guò)圓盤(pán)狀導(dǎo)電滑環(huán)5結(jié)構(gòu)與總供電線路相連。所述推進(jìn)器為電動(dòng)螺旋槳推進(jìn)器，可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推進(jìn)力。所述旋翼為具有兩個(gè)或多個(gè)徑向臂的圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，可以在多個(gè)推進(jìn)器的作用下進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，是發(fā)電機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。根據(jù)所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)所要帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)的功率大小不同，所述旋翼的徑向臂長(zhǎng)度和個(gè)數(shù)也要進(jìn)行調(diào)整，具體的徑向臂長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)及對(duì)應(yīng)推進(jìn)器個(gè)數(shù)要應(yīng)用相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算。最少要用兩個(gè)徑向臂，同時(shí)對(duì)應(yīng)兩個(gè)推進(jìn)器。所述旋翼徑向臂橫切面形狀為上下不對(duì)稱的流線型設(shè)計(jì)，是利用流體流速越大，壓強(qiáng)越小的原理，使旋翼產(chǎn)生向上的升力以抵消自身重力，并減小在旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力，減少對(duì)推進(jìn)器的功率消耗。所述回轉(zhuǎn)支承具有固定和旋轉(zhuǎn)的功能，所述固定功能是通過(guò)合適的螺栓和緊固方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)回轉(zhuǎn)支承的靜圈可將回轉(zhuǎn)支承固定于塔架上，旋轉(zhuǎn)功能是為了將旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承的動(dòng)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)與回轉(zhuǎn)支承的動(dòng)圈內(nèi)齒輪嚙合的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。所述圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)定子和轉(zhuǎn)子之間的滑動(dòng)或滾動(dòng)接觸、靜電耦合或電磁耦合代替原有的導(dǎo)線直接連接的結(jié)構(gòu)，解決了在旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)各徑向臂內(nèi)側(cè)端導(dǎo)線相互纏繞的問(wèn)題。所述塔架用于固定利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。所述塔架固定于所述基座上。實(shí)施例1由兩臺(tái)額定功率為4Kw電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)50Kw發(fā)電機(jī)發(fā)電的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng):50Kw發(fā)電機(jī)的扭矩:公式:T = 9550 X p/n T是扭矩單位是:牛米NmP是功率單位是:千瓦Kwη是轉(zhuǎn)速單位是:轉(zhuǎn)/分鐘r/min9550 是常數(shù)即:T= 9550X50Kw/150r/min = 3183.33Nm/9.8 = 324.8Kg發(fā)電機(jī)的扭矩是:T = 324.8Kg.[0044]作用于A點(diǎn)的力是:公式:F=M/L F是力，M是力矩，L是力臂。已知:力矩M = 328.4Kg力臂L=25mF = 324.8Kg/25m = 13Kg所以:旋翼AA兩點(diǎn)的力是13Kg。AA兩點(diǎn)分別由各一臺(tái)4.0Kw電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力，總計(jì)兩臺(tái)推進(jìn)器推動(dòng)旋翼做圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。而一臺(tái)推進(jìn)器的推力是29Kg，兩臺(tái)推進(jìn)器的推力是29KgX2=58Kg，超出了 AA 兩點(diǎn) 13kg 的力。回轉(zhuǎn)支承的直徑:發(fā)電機(jī)齒輪直徑X發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速/回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)速=回轉(zhuǎn)支承的直徑0.18cmX 150r/min/6.7r/min = 4m回轉(zhuǎn)支承的齒輪數(shù)是Z = 378發(fā)電機(jī)的齒輪數(shù)是:Z = 16。
378/16 = 23.6r,回轉(zhuǎn)支承動(dòng)圈每旋轉(zhuǎn)一圈，發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪則旋轉(zhuǎn)23.6圈，而回轉(zhuǎn)支承在旋翼的驅(qū)動(dòng)下每分鐘的額定轉(zhuǎn)速是6.7r/min,即發(fā)電機(jī)可達(dá)到的轉(zhuǎn)速為:6.1r/minX 23.6r = 158.3r/min,而50Kw發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是150r/min,達(dá)到了額定轉(zhuǎn)速。并且，己制造50Kw利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)一臺(tái)，并進(jìn)行了測(cè)試，運(yùn)行正常，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。實(shí)施例2由四臺(tái)額定功率為7.5Kw電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)50Kw發(fā)電機(jī)發(fā)電的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng):500kw發(fā)電機(jī)的扭矩[0060]公式:T=9550Xp/n T是扭矩，單位是牛米Nm[0061 ]P是功率，單位是千瓦Kwη是轉(zhuǎn)速單位是轉(zhuǎn)/分鐘r/min9550 常數(shù)即:
權(quán)利要求1.一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)電機(jī)； 旋翼，其以可在旋翼平面中相對(duì)于所述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸；以及 多個(gè)推進(jìn)器，每個(gè)推進(jìn)器向所述旋翼提供推進(jìn)力，所述推進(jìn)力作用在所述旋翼的切向方向上。
2.如權(quán)利要求1所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，任一推進(jìn)器為螺旋槳推進(jìn)器，任一螺旋槳推進(jìn)器的螺旋槳的軸線位于所述旋翼平面內(nèi)，且與所述旋翼的徑向方向垂直。
3.如權(quán)利要求2所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)推進(jìn)器包括在所述旋翼的圓周方向上間隔分布的推進(jìn)器。
4.如權(quán)利要求3所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述旋翼包括相對(duì)其中心沿水平方向向外側(cè)延伸的徑向臂；各推進(jìn)器設(shè)置在各徑向臂的外端部。
5.如權(quán)利要求4中所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 回轉(zhuǎn)支承，其包括動(dòng)圈和靜圈，所述動(dòng)圈和靜圈相互轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述旋翼位于所述回轉(zhuǎn)支承的上方，所述旋翼連接至所述動(dòng)圈，所述動(dòng)圈具有內(nèi)齒輪，所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接有一與所述內(nèi)齒輪嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，所述發(fā)電機(jī)還固定連接至所述靜圈。
6.如權(quán)利要求5中所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)，其包括轉(zhuǎn)子和定子，所述旋翼位于所述圓盤(pán)式滑環(huán)的上方，所述圓盤(pán)式滑環(huán)位于所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)側(cè)，各推進(jìn)器的供電線路位于各推進(jìn)器所在的徑向臂的內(nèi)部，并延伸至所述旋翼的中心，并通過(guò)所述圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)連接至總供電線路。
7.如權(quán)利要求5所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 塔架； 基座； 其中，所述塔架固定在所述基座上； 所述回轉(zhuǎn)支承的靜圈固定在所述塔架上。
8.如權(quán)利要求5所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述旋翼的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為:致使所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求7所述的利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)支承的直徑設(shè)計(jì)為:致使所述發(fā)電機(jī) 的旋轉(zhuǎn)軸以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括:發(fā)電機(jī);旋翼，其以可在旋翼平面中相對(duì)于所述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸;以及多個(gè)推進(jìn)器，每個(gè)推進(jìn)器向所述旋翼提供推進(jìn)力，所述推進(jìn)力作用在所述旋翼的切向方向上。所述利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還包括回轉(zhuǎn)支承。圓盤(pán)式導(dǎo)電滑環(huán)、塔架、基座。本實(shí)用新型明顯提升了能源利用率，降低了二氧化碳的排放量，減少了環(huán)境污染。利用旋翼驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電廠的選址不受地勢(shì)和氣候的影響，可建在電力消費(fèi)集中區(qū)附近，大大縮短了輸電線路，降低了成本，且發(fā)電廠的規(guī)?？梢造`活掌握。
文檔編號(hào)H02K7/18GK203086294SQ20132012541
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者王韶華 申請(qǐng)人:王韶華