[發明專利]一種雙層風輪垂直軸風力發電機及其加快風輪轉速的方法

無效

• 申請號: 200810202093.0
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN101725477A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 余民
• 申請（專利權）人: 余民
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D3/06;H02K7/18;H02K16/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀

技術領域

本發明屬風力發電機技術領域，涉及一種垂直軸風力發電機，尤其涉及一種設置上、下兩層風輪的垂直軸風力發電機及其加快風輪轉速的方法。

背景技術

風能是一種可再生的清潔能源，沒有燃料問題，也不會引起環境污染。地球上可利用的風能資源相當豐富，達200億kW，是地球上可利用水能的20倍。隨著全球能源危機的加劇，風能的開發、利用受到各國政府和科技界人士的深切關注。

風力發電是依賴定子內繞組運動切割轉子內永磁體的磁場來實現的。風力發電機按風輪安裝軸線方向與水平面的相對位置，可分為水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機，相比之下垂直軸風力發電機占用土地面積少，風力接收率高，而且由于發電機安裝位置靠近地面，安裝、維修都較為方便。但垂直軸風力發電機的風輪為平板式、S式或翼型等結構，風輪轉速低，不能滿足發電機的轉速要求，風能制用率相對較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風能利用率高、啟動容易的一種雙層風輪垂直軸風力發電機和加快風輪轉速的方法。

為達到上述目的，采用的技術方案為：一種雙層風輪垂直軸風力發電機加快風輪轉速的方法，其特征在于：定子外側表面與定子外套筒內表面緊密貼合，轉子上下兩端通過轉子軸承與定子相接，上層風輪與所述轉子的外側面固定連接，下層風輪與定子外套筒的外側面固定連接；所述上層風輪和下層風輪的風葉分別繞風輪軸心同方向連接固定，上層風輪風葉安裝方向與下層風輪風葉安裝方向相反，并使上層風輪和下層風輪的旋轉方向互為反向。

實現所述加快風輪轉速的方法的雙層風輪垂直軸風力發電機，包括立柱、轉子、定子、上層風輪和下層風輪，其特征在于：所述定子外側表面與定子外套筒內表面緊密貼合，定子中心孔內置轉子，所述轉子上下兩端通過轉子軸承與定子相接，所述定子外套筒的下部，置有上下兩個立柱軸承，所述立柱軸承內孔與所述立柱外表面緊密貼合，所述立柱軸承的外表面與所述定子外套筒的內表面緊密貼合，所述上層風輪與所述轉子的外側固定連接；所述下層風輪與所述定子外套筒的外側面固定連接；所述上層風輪和下層風輪的風葉分別繞風輪軸心同方向連接固定，上層風輪風葉安裝方向與下層風輪風葉安裝方向相反。

所述上層風輪和下層風輪的風葉呈曲面彎曲，數量至少兩片，優選3片或3片以上。

所述轉子的上端部置有防護罩，用于擋雨、遮陽和防塵。

本發明的積極效果在于：風力發電是依賴定子內繞組運動切割轉子內永磁體的磁場來實現的，本發明上層風輪風葉旋轉方向與下層風輪風葉旋轉方向互為反向，定子內線圈在轉子內永磁體的磁場中旋轉的相對速度明顯加快，大大提高了發電輸出功率，風葉的彎曲曲面設計，可以接受來自任何方向的風，使風輪的旋轉方向保特不變，風能利用率高。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面示意圖(放大)。

圖中：1.立柱；2.立柱軸承；3.下層風輪；4.轉子軸承；5.轉子；6.上層風輪；7.防護罩；8.定子；9.定子外套筒；10.迎風受力面；11.背風面。

具體實施方式

一種雙層風輪垂直軸風力發電機加快風輪轉速的方法，其特征在于：轉子5上下兩端通過轉子軸承4與定子8相接；上層風輪6與轉子5的外側固定連接，下層風輪3與定子外套筒9的外側面固定連接；所述上層風輪6和下層風輪3的風葉分別繞風輪軸心同方向連接固定，上層風輪6風葉安裝方向與下層風輪3風葉安裝方向相反，并使上層風輪6和下層風輪3的旋轉方向互為反向。

本發明的結構示意圖示于圖1，由圖可見：實現所述加快風輪轉速的方法的雙層風輪垂直軸風力發電機，包括立柱1、轉子5、定子8、上層風輪6和下層風輪3，其特征在于：所述定子8外側表面與定子外套筒9內表面緊密貼合，定子8中心孔內置轉子5，所述轉子5上下兩端通過轉子軸承4與定子8相接，所述定子外套筒9的下部，置有上下兩個立柱軸承2，所述立柱軸承2內孔與所述立柱1外表面緊密貼合，所述立柱軸承2的外表面與所述定子外套筒9的內表面緊密貼合，所述上層風輪6與所述轉子5的外側固定連接；所述下層風輪3與所述定子外套筒9的外側面固定連接；所述上層風輪6和下層風輪3的風葉分別繞風輪軸心同方向連接固定，上層風輪6風葉安裝方向與下層風輪3風葉安裝方向相反。