[實用新型]小型垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201220340702.0
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN202768258U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 胡德誠;席德科
• 申請（專利權）人: 胡德誠
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;F03D11/04;H02K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機，尤其是一種小型垂直軸風力發電機。

背景技術

小型垂直軸風力發電機是離網型風力發電設備，廣泛使用于：路燈、偏遠無電地區戶用等小型需要電的埸合，提供10kw以下的電能，通常是將發電機垂直安裝在立柱的頂端，水平旋轉的葉輪固定在發電機轉子軸上，葉輪在發電機的上方和發電機的轉子軸連成一體，在風的作用下葉輪帶動發電機轉子轉動發出電能。但傳統的小型垂直軸風力發電機，轉子主軸是整個葉輪的唯一支點，葉輪重量全部由轉子軸承擔，葉輪主軸上部懸空沒有支點，旋轉時極易擺動，在高速旋轉時震動強烈，發電機工作條件惡劣，重力和震動使發電機難以正常工作，因此起動風速高、發電效率低、發電機主軸容易損壞，致使現有的小型垂直軸風力發電機效率低、安會可靠性差，難以進入實用。

發明內容

本實用新型的目的在于避免上述現有技術的不足，而提供一種結構簡單、安全可靠、震動小、起動風速低、發電效率高的小型垂直軸風力發電機。本發明解決其問題所采用的技術方案是：小型垂直軸風力發電機，其特征在于，外轉子發電機裝在立柱的上法蘭上面，定子和立柱連成一體，組成小型垂直軸風力發電機的不轉動部分，葉輪下輪轂通過壓力軸承安裝在靠底部的立柱上，這個壓力軸承承載著葉輪的全部重量，壓力軸承可以是磁懸浮軸承也可以是通用軸承，葉輪的上輪轂用滾珠軸承裝在發電機定子軸上，滾珠軸承和發電機定子軸之間留有一定的配合間隙，可以上下滑動，滾珠軸承只起到上葉輪中心定位作用，不承受葉輪重量，連接桿將上、下輪轂連接成一個整體，圍繞立柱葉輪獨立旋轉，由于葉輪有上下兩個支點，旋轉平穩無震動，葉輪通過離合器和發電機轉子軸相連，發電機轉子不承受葉輪的重量，低風速起動時離合器處于分離狀態，當達到設定轉速時離合器結合，發電機轉子轉動開始發電，一方面由于旋轉起來的葉輪動能大，另一方面發電機轉子又不承重，起動容易，扭矩小，所以在相同風速下比現有技術的小型垂直軸風力發電機起動容易、轉動平穩，發電效率得到大大提高；剎車裝置用外轉子發電機時安裝在上輪轂和發電機定子軸之間；用內轉子發電機時裝在下輪轂和立柱之間，剎車裝置可以是離心剎車也可以是機械剎車或電剎車

由于本實用新型葉輪和發電機轉子為兩個獨立的旋轉體，葉輪和發電機之間采用離合器連接，葉輪下輪轂的壓力軸承承受了葉輪的全部重量，發電機不承重，上輪轂又起到葉輪上部的中心定位作用，所以葉輪旋轉平穩不震動，安全可靠，起動風速低，發電效率高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明

圖1為本實用新型第一個實施例的主剖視圖。

圖2為本實用新型第二個實施例的主剖視圖。

圖3為本實用新型第三個實施例的主剖視圖。

其中：1上輪轂、2離合器、3發電機轉子、4發電機、5上法蘭、6立柱、7下輪轂、8壓力軸承、9剎車、10下法蘭、11葉輪、12連接桿、13滾珠軸承、14發電機轉子延長軸、15發電機定子延長軸

具體實施方式

參照圖1，小型垂直軸風力發電機采用內轉子發電機，包括立柱6上法蘭5和下法蘭10，發電機4安裝在上法蘭5上組成小型垂直軸風力發電機的不轉動部分，葉輪11的下輪轂通過壓力軸承8安裝在立柱的下部，連接桿12將上輪轂1下輪轂7連接成一個整體，上輪轂1通過滾珠軸承13安裝在發電機轉子延長軸14上，通過離合器2與發電機轉子3連接，組成小型垂直軸風力發電機的轉動部分，在風力的作用下葉輪11開始轉動，當轉速達到額定值后離合器2結合，發電機轉子3隨時輪11一起轉動，發電機4開始發電，剎車9安裝在立柱6和下輪轂7上，當葉輪11轉速超過設定值時，剎車9剎車功能起動，降低轉速以保證安全。

參照圖2，小型垂直軸風力發電機采用外轉子發電機，包括立柱6上法蘭5和下法蘭10，發電機4安裝在上法蘭5上組成小型垂直軸風力發電機的不轉動部分，葉輪11的下輪轂通過壓力軸承8安裝在立柱的下部，連接桿12將上輪轂1下輪轂7連接成一體，上輪轂1通過滾珠軸承13安裝在發電機定子延長軸15上，通過離合器2與發電機轉子3連接，組成小型垂直軸風力發電機的轉動部分，在風力的作用下葉輪11開始轉動，當轉速達到額定值后離合器2結合，發電機轉子3？隨葉輪11一起轉動，發電機4開始發電，剎車9安裝在發電機定子延長軸15和上輪轂1上，當葉輪11轉速超過設定值時，剎車9剎車功能起動，降低轉速以保證安全。

參照圖3，小型垂直軸風力發電機采用外轉子發電機，包括立柱6上法蘭5和下法蘭10，發電機4安裝在下輪轂下面的立柱6上，組成小型垂直軸風力發電機的不轉動部分，葉輪11的下輪轂通過壓力軸承8安裝在立柱的下部，連接桿12將上輪轂1下輪轂7連接成一體，上輪轂1通過滾珠軸承13安裝在立柱6頂端，離合器2安裝在下輪轂7下面與發電機轉子3連接，組成小型垂直軸風力發電機的轉動部分，在風力的作用下葉輪11開始轉動，當轉速達到額定值后離合器2結合，發電機轉子3隨葉輪11一起轉動，發電機4開始發電，剎車9安裝在立柱6和下輪轂7上，當葉輪11轉速超過設定值時，剎車9剎車功能起動，降低轉速以保證安全。