[實用新型]一種風箏大風車發電的設備

有效

• 申請號: 201921546419.1
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN210948991U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 李建民
• 申請（專利權）人: 李建民
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D5/00;F03D7/00
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 于文順

本實用新型涉及一種風箏大風車發電的設備，屬于大風車風力發電技術領域。技術方案是：塔架（9）的頂部設有風力發電機，支撐桿（5）的一端連接在風力發電機的轉子（10）上，另一端設有滑輪組（6），風箏（1）的數量是多個，每個風箏均通過首尾繩索與滑輪組（6）連接；通過風箏圍繞風力發電機圓心旋轉飛行產生動力，通過首尾繩索拉動支撐桿，由支撐桿帶動風力發電機的轉子旋轉發電。本實用新型的有益效果是：取代現有的大風車風力發電，取消了巨型的風輪，降低設備重量，提高發電效率，便于制造、運輸和安裝。

技術領域

本實用新型涉及一種風箏大風車發電的設備，屬于大風車風力發電技術領域。

背景技術

目前，大風車風力發電在世界上得到廣泛應用，大風車風力發電是將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。風力發電機一般由風輪（葉片）、發電機(包括裝置)、調向器(尾翼)、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。已有技術存在的問題是：設備非常巨大，制作、運輸、安裝成本非常高，重量也非常大；啟動、轉動都需要較大的風力，非常笨重，而且發電效率不高。更重要的是，大風車風力發電的葉片非常巨大，由于葉片旋轉做功時從葉根到葉尖所走過的距離和速度都是不一樣的，葉片下半部分在風的作用下運動，低于風速產生動力驅動葉片旋轉，而葉片的上半部分如果高于風速就會產生阻力，降低了葉片的旋轉速度，葉片越長，這個矛盾越突出。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種風箏大風車發電的設備，取代現有的大風車風力發電，利用風箏圍繞風力發電機圓心旋轉飛行產生動力，通過支撐桿帶動風力發電機發電，取消了巨型的風輪（葉片），降低設備重量，便于制造、運輸和安裝，解決已有技術存在的上述技術問題。

本實用新型的技術方案是：

一種風箏大風車發電的設備，包含風箏、首尾繩索、支撐桿、滑輪組、塔架和風力發電機；塔架的頂部設有風力發電機，風力發電機包括風力發電機的轉子和風力發電機定子；支撐桿的一端連接在風力發電機的轉子上，另一端設有滑輪組，支撐桿的數量是多個，均布在風力發電機周圍；風箏的數量是多個，每個風箏均通過首尾繩索與滑輪組連接；通過風箏圍繞風力發電機圓心旋轉飛行產生動力，通過首尾繩索拉動支撐桿，由支撐桿帶動風力發電機的轉子旋轉發電。

所述風力發電機上設有風箏收放系統，通過繩索一與風箏連接；通過滑輪組的首尾繩索與風箏收放系統連接。所述風箏收放系統是公知公用機械系統，通過控制繩索一的伸縮來控制風箏的放飛和收回。

所述繩索一連接在風箏的中部；風箏收放系統位于風力發電機的轉子的中心；所述首尾繩索包含繩索二和繩索三，繩索二和繩索三分別連接不同的滑輪組后與風箏收放系統連接，繩索二連接在風箏的頭部，繩索三連接在風箏的尾部，控制風箏飛行的角度。

所述風箏收放系統可以由控制繩索（首尾繩索和繩索一）收放的電機等構成，通過多個電機分別控制多個風箏的收放（電機正反轉）。

所述風力發電機上設有風速傳感器，根據風速傳感器的風速信號，控制風箏收放系統工作狀態，實現對多個風箏進行收放。

所述風箏圍繞風力發電機圓心做圓周飛行，風箏的飛行半徑根據風速隨時進行自動調整，使風箏的飛行角度、飛行速度與風速相匹配，使風箏飛行時產生最大的動力。

由于風力發電機的轉子與風箏之間的支撐桿是會產生風阻的，為了充分利用這部分風阻并把它轉化為旋轉的動力，支撐桿的外形可以是螺旋槳槳葉形狀，而且螺旋槳槳葉的角度可以根據風速進行調整。

風箏的繩索的長短根據風速的變化隨時自動調整，風速高時飛行半徑加大，風速低時飛行半徑縮小。根據繩索的長短隨時改變風箏的飛行半徑和飛行角度，使風箏的飛行速度和飛行角度始終與風速相匹配，調整到最佳的飛行角度和最大的飛行速度，發揮最大作用。