[發(fā)明專利]一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010799205.6
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN112145363B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇卓海電氣裝備有限公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D15/10;F03D80/00;F03D80/70;F03D9/25;F03D7/02;F03D1/00
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本發(fā)明公開了一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括空中部件、支撐部件和地面組件，支撐部件底端連接地面組件，頂部連接空中部件，地面組件包括用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)，空中部件通過傳動將動力傳遞至發(fā)電機(jī)?？罩胁考L(fēng)葉、機(jī)頭和尾舵，機(jī)頭的水平兩端分別安裝風(fēng)葉和尾舵；支撐部件包括支撐柱、支撐盤、推力軸承和徑向軸承，支撐柱頂部連接支撐盤，機(jī)頭安裝到支撐盤上，機(jī)頭下部為圓盤狀，支撐盤上表面設(shè)置用于豎直支撐機(jī)頭的推力軸承，支撐盤中央設(shè)置用于對機(jī)頭進(jìn)行水平限位的徑向軸承。通過發(fā)電機(jī)下置，尾舵即可用于偏航后的風(fēng)向?qū)χ校蟠鬁p小空中部件的重量，磁懸浮支撐起風(fēng)葉軸，阻力降低，風(fēng)葉所收獲的風(fēng)能大比例轉(zhuǎn)換往發(fā)電機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

風(fēng)力是一種清潔的可再生能源，隨著全球?qū)Νh(huán)境的重視提高，國際協(xié)議縮減礦物類燃料的使用。大力提倡風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮?、太陽能等清潔能源?/p>

風(fēng)能的獲取通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)有技術(shù)中，用于大功率發(fā)電的風(fēng)電機(jī)組一般為水平軸形式，發(fā)電機(jī)置于風(fēng)葉后的機(jī)頭內(nèi)，風(fēng)葉被風(fēng)吹動后，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

使用過程中存在幾點(diǎn)問題：1、運(yùn)行過程需要對準(zhǔn)風(fēng)向，從而發(fā)電機(jī)也不斷地調(diào)整位置，電能的輸出通過電纜，輸出電纜需要具備防止絞纏的結(jié)構(gòu)，否則隨著機(jī)頭多次對中風(fēng)向所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)，電纜會扭曲甚至斷裂；2、機(jī)頭部分非常重，從而風(fēng)向轉(zhuǎn)變后，需要較大功率的偏航系統(tǒng)進(jìn)行對中，復(fù)雜的偏航系統(tǒng)再一次增加機(jī)頭部分的重量；3、空中部件的重量大，對于支撐柱的強(qiáng)度要求非常高，風(fēng)電機(jī)組的制造成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括空中部件、支撐部件和地面組件，空中部件安裝在支撐部件頂部，支撐部件底端連接地面組件，地面組件包括用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)，空中部件通過傳動組件將動力傳遞至發(fā)電機(jī)處用于發(fā)電。

本發(fā)明將發(fā)電機(jī)設(shè)置到了地面組件內(nèi)，發(fā)電機(jī)下置，大大減小風(fēng)電機(jī)組的空中部分的重量，一來可以減輕支撐部件的負(fù)荷，二來不需要對輸出電纜進(jìn)行防絞繞處理，地面組件包括了基座和底座，發(fā)電機(jī)設(shè)置進(jìn)基座內(nèi)，通過傳動組件讓空中部件所獲得的風(fēng)能傳遞至發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電機(jī)下置后，其不再跟隨空中部件進(jìn)行偏航對中，位置始終是固定的，從而輸出電纜對外也是位置固定的。

進(jìn)一步的，空中部件包括風(fēng)葉、機(jī)頭和尾舵，機(jī)頭的水平兩端分別安裝風(fēng)葉和尾舵；支撐部件包括支撐柱、支撐盤、推力軸承和徑向軸承，支撐柱頂部連接支撐盤，機(jī)頭安裝到支撐盤上，機(jī)頭下部為圓盤狀，支撐盤上表面設(shè)置用于豎直支撐機(jī)頭的推力軸承，支撐盤中央設(shè)置用于對機(jī)頭進(jìn)行水平限位的徑向軸承。

由于發(fā)電機(jī)已經(jīng)下置，所以空中部件可以制作得較為輕盈，從而只需要使用尾舵就可以讓風(fēng)葉進(jìn)行對準(zhǔn)風(fēng)向了，運(yùn)行時，外界自然風(fēng)的風(fēng)向與風(fēng)葉出現(xiàn)角度偏差時，風(fēng)會吹動尾舵，尾舵受到不對稱的風(fēng)吹動，從而具備旋轉(zhuǎn)趨勢，帶動機(jī)頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得風(fēng)葉重新對準(zhǔn)風(fēng)向，這也只能是在空中部件較輕的情況下才能實(shí)現(xiàn)的，呼應(yīng)前述的發(fā)電機(jī)下置特點(diǎn)。推力軸承和徑向軸承是起到支撐作用的部件，減小摩擦力，由于使用尾舵代替?zhèn)鹘y(tǒng)的偏航系統(tǒng)，所以在偏航功能上又能省下很大的重量，再一次減小支撐部件的負(fù)載負(fù)荷，強(qiáng)度要求沒有那么高，材料成本也會下降。

進(jìn)一步的，機(jī)頭包括機(jī)殼、風(fēng)葉軸、徑向磁懸浮支撐、軸向磁限位、第一錐齒輪，風(fēng)葉軸一端插入機(jī)殼、一端裸露在外并徑向設(shè)置若干片風(fēng)葉，徑向磁懸浮支撐和軸向磁限位的定子部分設(shè)置到機(jī)殼內(nèi)表面上，徑向磁懸浮支撐和軸向磁限位的轉(zhuǎn)子部分設(shè)置到風(fēng)葉軸表面上，徑向磁懸浮支撐至少有兩組并將風(fēng)葉軸構(gòu)成懸臂軸形式，風(fēng)葉軸在機(jī)殼內(nèi)的中間部位套設(shè)第一錐齒輪；

支撐部件還包括傳力軸，傳力軸豎直貫穿支撐柱與支撐盤，傳力軸頂端設(shè)置第二錐齒輪，第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合連接；傳力軸下端與發(fā)電機(jī)的輸入軸通過聯(lián)軸器連接。