[實用新型]一種雙層風輪互為逆向旋轉的垂直軸風力發電機

無效

• 申請號: 200820154778.8
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN201284723Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 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
• 代理人: 俞宗耀

技術領域

本實用新型屬風力發電機技術領域，尤其涉及一種設置上、下兩層風輪，并互為逆向旋轉的垂直軸風力發電機。

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。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種風能利用率高、啟動容易、轉速高的一種雙層風輪互為逆向旋轉的垂直軸風力發電機。

為達到上述目的，采用的技術方案為：一種雙層風輪互為逆向旋轉的垂直軸風力發電機，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面固定連接；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。

本實用新型的積極效果在于：風力發電是依賴定子(感應線圈繞組)運動切割轉子(內置磁體)的磁場的來實現的，本實用新型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及其安裝方法，使風輪可以接受來自任何方向的風，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實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型結構示意圖；

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

本實用新型的結構示意圖示于圖1，由圖可見：一種雙層風輪互為逆向旋轉的垂直軸風力發電機，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的內表面緊密貼合，定子8的中心孔內置轉子5，所述轉子5上下兩端通過轉子軸承4與定子8固定相接，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內孔與立柱1外表面緊密貼合，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風葉與所述轉子5的外側固定連接；所述下層風輪3風葉與所述定子外套筒9的外側面固定連接；所述上層風輪6和所述下層風輪3的風葉分別繞風輪軸心同方向安裝連接固定，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。

所述轉子5的上端部置有防護罩7，用于擋雨、防塵、遮陽。

所述上層風輪6和下層風輪3的風葉呈曲面彎曲，如圖2所示，風葉數量至少兩片，優選3片或3片以上。所述上層風輪6和下層風輪3的風葉繞風輪軸心同方向固定安裝，不論風向來自何方，風葉的迎風受力面10受到的力總比背風面11受到的力大，所以風輪始終繞一個方向旋轉，風能利用率高、啟動容易。又因為上層風輪6風葉安裝方向與下層風輪3風葉安裝方向相反，所以上層風輪6和下層風輪3旋轉方向互為逆向，即上層風輪6為順時針方向旋轉，下層風輪3為逆時針方向旋轉；反之亦然。

發電機的定子內置有感應線圈繞組，轉子內置有永磁體，由于線圈繞組在永磁體磁場內運動切割磁力線產生電流，線圈轉得越快，切割磁力線速度就越快，由電刷引出的對外電路提供的功率也就越大。本實用新型上層風輪6和下層風輪3旋轉方向互為逆向，切割磁力線的速度肯定大大超過兩層風輪同方向旋轉切割磁力線的速度，小風量就可帶動發電，所以大大提高了發電機的輸出功率。

我國風力資源極為豐富，絕大多數地區平均風速都在每秒3米以上，在邊遠地區和偏辟農村，常規電網尚未達到地區，可利用本實用新型制作小型風力發電機用于照明；城市建設日新月異、高摟林立，在大廈樓頂安裝風力發電機，不僅可減輕白天用電高峰時段電網的用電負荷，防止電網拉閘停電影響工作和生活，而且是一道美麗的風景線。