[實用新型]一種組合式垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201520687983.0
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN204900150U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 張國華;鄒躍洲;吳洪俊;魏禮開
• 申請（專利權）人: 江蘇中創華俊新能源設備科技股份有限公司
• 主分類號: F03D3/02
• 分類號: F03D3/02;F03D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其是一種組合式垂直軸風力發電機。

背景技術

隨著全球化學能源的日益枯竭，風力發電作為一種潔凈無污染的可再生能源，在遠期有可能成為重要的替代能源。同水平軸風力發電機相比，垂直軸風力發電機具有風能利用率高，氣動風速低，基本不產生噪音等優點，已經逐漸被人們認識和重視，具有廣泛的市場應用前景。

垂直軸風力發電機(verticalaxiswindturbineVAWT)從分類來說，主要分為阻力型和升力型。阻力型垂直軸風力發電機主要是利用空氣流過葉片產生的阻力作為驅動力的，而升力型則是利用空氣流過葉片產生的升力作為驅動力的。由于葉片在旋轉過程中，隨著轉速的增加阻力急劇減小，而升力反而會增大，所以升力型的垂直軸風力發電機的效率要比阻力型的高很多。

現有的垂直風力發電機可分為兩個主要類型，一類是利用空氣動力的阻力市場，典型的結構是S型風輪；另一類是利用翼型的升力做功，最典型的是達里厄型風力機。升力型風機效率高但是低風速啟動困難，而阻力型風機低風速易啟動但風機效率低。

現有的垂直軸風力發電機多采用垂直定軸與支撐軸直接連接(如通過法蘭連接)，在風機機組的工作過程中，連接處會產生震動或震動趨勢，長期使用易松動或損壞，降低風力發電機的使用壽命。

發明內容

本實用新型的目的是：克服現有技術中的不足，提供一種結構設計合理、使用壽命長、風電轉換效率高的組合式垂直軸風力發電機。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種組合式垂直軸風力發電機，包括H型風機和S型風機，所述H型風機包括H型風機芯軸，H型風機芯軸上連接有H型風葉,所述S型風機包括S型風機芯軸，S型風機芯軸上連接有S型風葉，所述S型風機位于H型風機的內部；所述H型風葉芯軸上有法蘭，所述法蘭連接有發電機，所述發電機的下方安裝有支撐塔。

進一步的，所述H型風機芯軸與S型風機芯軸之間通過超越離合器連接。

進一步的，所述S型風機與H型風機為柔性連接，所述S型風機芯軸上安裝有主動銅轉子，所述H型風機芯軸上安轉有從動永磁轉子。

更進一步的，所述從動永磁轉子為圓柱體結構，由兩種永磁體間隔排列組成；所述圓柱體的面上間隔排列著外側為N極內側為S極的磁鐵N-S極和外側為S極內側為N極的磁鐵S-N極偶數形式的永磁體。

更進一步的，所述圓柱體由一個或若干個同心圓筒構成。

進一步的，所述發電機上連接有上法蘭和下法蘭，所述上法蘭與H型風機芯軸上的法蘭連接，所述下法蘭與支撐塔連接。

進一步的，所述H型風葉通過H型風葉支架和螺栓墊圈固定在法蘭上。

進一步的，所述H型風葉支架有上下兩個，所述H型風葉支架包括若干橫桿，所述橫桿通過螺栓固定在H型風葉芯軸的法蘭上，所述橫桿通過螺栓與斜桿連接，所述橫桿、斜桿通過螺栓與H型風葉連接。

更進一步的，所述橫桿之間通過螺栓安裝有一個圓形框，橫桿在圓周上均勻分布。

進一步的，所述S型風葉通過S型風葉抱箍及螺釘墊片與S型風葉芯軸連接。

采用本實用新型的技術方案的有益效果是：

1、本實用新型中將H型風機與S型風機組合使用，當H型風機轉速低于S型時，S型風機會為H型風機提供額外的轉矩動力，特別適合H型風機的啟動；當H型風機轉速高于S型時，芯軸之間會自動脫鉤，不會影響H型風機的。此種結構主要克服H型風機低風速啟動性能差、通過組合結構改善低風速情況下的啟動性能，大大改善低風速下風機的發電性能。

2、本實用新型中支架上的橫桿一方面支撐風葉，另一方面保護風葉在規定的風力范圍內不被折斷，延長風葉的使用壽命，降低維修成本；在橫桿上安裝圓形框，主要是調整橫桿的整體穩定性，增強橫桿的抗彎曲性、降低風葉振動，延長風葉的使用壽命。

3、本實用新型中S型風機與H型風機采用柔性連接，由于沒有機械聯接，即使動力本身引起的振動也不會引起負載振動，使整個系統的振動問題得到有效降低。對整個系統不產生電磁干擾，結構簡單，適應各種惡劣環境；不產生電磁諧波，無污染；體積小，安裝方便，可方便對現有系統進行改造或用于新建系統。適用于不同類型各種風機、水泵、物料運輸、斗式提升機、球磨機、卷揚機、破碎機、攪拌機、絞直機等各種機械設備上。

附圖說明

圖1為本實用新型中實施方式一的結構示意圖；

圖2為本實用新型的H型風機的結構示意圖；

圖3為本實用新型的H型風葉支架的結構示意圖；