[發明專利]一種大功率盤狀有支撐圈柔性葉片風輪風箏發電裝置

在審

• 申請號: 201210114674.5
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN103375345A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 趙連珍
• 申請（專利權）人: 趙連珍
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/00;F03D3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬風力發電系統，尤其是大功率高空風力發電。

背景技術

風能很早就被人們用來磨面、提水等，現在面臨可燃能源即將枯竭之時，風能作為一種清潔的可再生能源越來越受到世界各國的重視。

上世紀三十年代國外就已成功研制了一些小型風力發電機，近些年大型風力發電機相繼問世，其主流機型為水平軸三葉片式，這類機型對材料質量要求高，并要有高大的鐵塔支撐，從而導致發電設備成本高昂。

風箏飛在空中時，會產生一個拉力，一個圓形旋轉風箏既會產生一個小的拉力，還會產生一個較大的扭力。

發明內容

本發明提供一種高效利用風能，低投入成本的大功率風箏發電裝置。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種大功率盤狀有支撐圈柔性葉片風輪風箏發電裝置，其中包括風箏、繩索防轉器、拉力軸承、柔性葉片風輪、動力傳動繩、支撐圈、發電機、地面隨風轉向臺、壓力缸壓力表。

所述風箏為一個或多個，可充氫氣或氦氣，還可在風箏背后背負氫氣球或氦氣球，根據地理位置需要選擇充輕型氣體的量，其需要的量是指無風時：A只有一個小風箏飄在空中；B只有風箏飄在空中；C風箏和風輪、動力傳動繩、支撐圈都飄在空中。

所述繩索防轉器以其自身與風輪運行呈反向的迎風角和自身重量，始終呈下垂狀，繩索防轉器的上端與拉力軸承的外套拉桿的上端相固結，同時與風箏線相連結，達到風箏線防轉之目的。

所述拉力軸承由內外套件加平面軸承組成，內外套件各拉向一端，其上端與繩索防轉器上端風箏線做固配合，可保證風輪的扭力不被傳導到風箏線上。

所述大功率盤狀有支撐圈柔性葉片風輪是由2片以上柔性葉片組成，所述柔性葉片是由抗老化、耐高溫的紡織物或降落傘類面料組成，葉片呈狹長狀或多種形狀，它包括不規則三角形、四邊形、多邊形，葉片上至少有一條邊呈內凹弧，葉片的兩條長邊不相等，使兩條邊在風輪半徑的靠近邊緣處形成一凹兜，與風輪支撐圈平面呈一傾斜角，葉片可由一圈至多圈排列，每圈葉片呈同一形狀，葉片一端用繩系在支撐圈上，另一端集結在風輪支撐圈中心附近，經多條繩連結在拉力軸承套件下端，風輪邊緣處為一支撐圈，支撐圈與葉片組成風輪，其外形呈盤狀。

所述動力傳動繩是由2跟以上的繩組成，動力傳動繩的上端連結在最頂端風輪支撐圈上，其下端連結在地面隨風轉向臺上的永磁交流直驅發電機轉子大圓輪(或半直驅發電機帶有齒的驅動輪大圓輪)上。

所述支撐圈由輕質高強度物質構成，即玻璃鋼、碳纖維等，支撐圈由管狀物揻成，多跟傳動繩的上端至下端間有若干個支撐圈，相鄰兩支撐圈(或風輪)之間距離小于相鄰兩支撐圈(或風輪)半徑之和。支撐圈與風輪(或支撐圈)的排列可有兩種形式，即有規則排列和無規則排列，其包括支撐圈、風輪兩者的直徑從下至上以從小到大排列和支撐圈直徑完全相等，只有最頂部的風輪直徑最大；還包括任意隔幾個支撐圈就一個風輪的穿插排列等。

所述發電機設置在地面隨風轉向臺上，發電機為永磁交流直驅發電機或永磁半直驅發電機，永磁半直驅發電機的發電機為多臺發電機，所述多臺發電機可根據風力的大小通過自動離合器與半直驅發電機大圓輪上的齒輪(或軸)嚙合，空中風箏、風輪的拉力遠遠大于地面隨風轉向臺上大圓輪、發電機的重力，在大圓輪中心處即中軸上設一壓力缸、壓力表，由此壓力表通過電子讀書器指示小型電動機隨機地驅動多臺發電機做功，即多臺發電機隨機與大圓輪(軸)上齒輪嚙合，此壓力同時指示另一臺小電機收放風箏、風輪。

所述地面隨風轉向臺由一縱一橫兩個軸和軸套及框架組成，在橫軸平面上置一可旋轉的大論，所述大論可為直驅發電機轉子或為半直驅發電機的驅動齒輪，大圓輪邊緣上系傳動繩，大圓輪為半直驅發電機齒輪時，其邊緣上有齒輪齒與發電機齒輪齒嚙合。

附圖說明

本發明包括如下附圖。

圖1為本發明實施例頂部只有一個風輪示意圖。

圖2為本發明實施例頂部有一個較大風輪，而下部支撐圈直徑相等示意圖。

圖3為本發明實施例風輪與支撐圈穿插排列示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明：

如圖1所示

圖中1充氣的小風箏

圖中2大風箏

圖中3拉力軸承總線

圖中4繩索防轉器

圖中5風輪

圖中6動力傳動繩

圖中7支撐圈

圖中8地面隨風轉向臺上的大圓輪或直驅發電機轉子圓輪

圖中9半直驅發電機中的多臺發電機