[發明專利]一種捕風和轉子一體化的風力發電機

有效

• 申請號: 201710827723.2
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107435615B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 戴福洪;李文琦;蘭富鈞
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D15/20;F03D7/04;F03D80/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種捕風和轉子一體化的風力發電機，屬于可再生能源發電技術領域。葉片架外圓周面固定有多個渦輪葉片，每個圓桿一端滑動穿入葉片架安裝孔及通孔一內，金屬轉子單體末端對應穿過葉片架上的通孔一以及圓桿上的通孔二，金屬轉子末端通過螺母與葉片架固定連接，每個圓桿上套裝有彈簧，軸穿入葉片架內并與永磁體支架固定連接，極性為正極的一組圓桿設置在軸的正極軌道槽內，極性為負極的另一組圓桿設置在軸的負極軌道槽內，永磁體支架設置在葉片架外側。本發明實現了將自然氣流能轉化為電能的功能，具有實施結構簡單的特點，使用方便，實用性強，能量損耗低，可為負載提供電能。

技術領域

本發明屬于可再生能源發電技術領域，涉及一種能量收集裝置，特別涉及一種采用渦輪的方式對自然空氣的動能進行收集的裝置。

背景技術

當今社會能源緊張問題越來越嚴重，使得越來越多的人開始關注可再生環境能源，如風能、潮汐能、太陽能、波浪能等。渦輪發電機具有良好的力電轉換特性，能實現機械能到電能的轉換，在能量收集領域有著廣泛的應用。CN104832372A公開了一種空氣動力制動的垂直軸風電系統。CN104747375A提供了一種改進的特大型垂直軸風力渦輪發電機系統。中國專利CN204113546U公開了一種帶套筒立式風力渦輪發電裝置。對于渦輪式的風力發電裝置中存在普遍的是發電機部分與渦輪驅動部分分開，用過渡零件所連接，使得裝置占地面積過大且零件使用過多，安裝及使用不便。風能是地球上蘊藏著的巨大可再生能量，科學地開發和利用對緩解能源危機具有重要意義。CN104405578A公開了一種風力渦輪機葉片及風力渦輪發電機。上述的發電裝置效率雖高，但結構復雜，可捕獲高頻高振幅的風能，但對于低頻低振幅的風能效果并不理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種捕風和轉子一體化的風力發電機，能夠應用在自然空氣驅動下，通過電磁發電元件將風能轉換為電能，可向系統供電。

本發明解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種捕風和轉子一體化的風力發電機，其組成包括永磁體支架、葉片架、金屬轉子、軸、多個渦輪葉片、多個圓桿、多個彈簧、多個螺母及多根拉筋，所述的葉片架為圓環套，葉片架的外圓周面固定安裝有多個渦輪葉片，葉片架內部沿軸向設有多個與葉片架兩端面貫通的通孔一，葉片架內圓面上沿徑向設有多個安裝孔，所述的多個安裝孔與多個通孔一數量相等，多個安裝孔與多個通孔一一一對應且相通設置，所述的多個圓桿與多個安裝孔一一對應設置，每個圓桿一端滑動穿入對應的安裝孔及通孔一內，每個滑動穿入通孔一內的圓桿一端沿徑向設有通孔二，所述的多個圓桿均分成兩組，其中一組圓桿的極性為正極，另一組圓桿的極性為負極，該其中一組圓桿設置在葉片架內的一側且位于同一圓周上，該另一組圓桿設置在葉片架內的另一側且位于同一圓周上，兩組圓桿所在的圓周平行設置，所述的金屬轉子包括多個金屬轉子單體，每個金屬轉子單體設有兩個末端，每個金屬轉子單體的兩個末端分為正極和負極，多個金屬轉子單體末端對應穿過葉片架上的通孔一以及圓桿上的通孔二，每個金屬轉子單體的兩個末端均設有外螺紋，金屬轉子的多個末端一一通過螺母與葉片架固定連接，金屬轉子單體的正極與極性為正極的圓桿相連，金屬轉子單體的負極與極性為負極的圓桿相連，每個圓桿上套裝有彈簧，所述的軸穿入葉片架內，軸外側壁上加工有兩個環形軌道槽，其中一個所述的環形軌道槽為正極軌道槽，另一個環形軌道槽為負極軌道槽，極性為正極的所述的一組圓桿另一端設置在正極軌道槽內，極性為負極的另一組圓桿另一端設置在負極軌道槽內，所述的葉片架的外側設置有永磁體支架，軸外圓周面通過多根拉筋與永磁體支架固定連接。

本發明相對于現有技術的有益效果是：

1、本發明中，采用永磁體支架，可簡單可靠地固定渦輪發電機，從而支撐其旋轉，并且為金屬轉子提供磁感線，而且還可以起到聚風，以及調節渦輪葉片的方向，從而使發電機對風能的利用率達到最大。