聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及風(fēng)力發(fā)電機，具體地說，是一種聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 阻力型垂直軸風(fēng)力機主要是利用空氣流過葉片時，在垂直軸兩側(cè)葉片產(chǎn)生不同大 小阻力作為驅(qū)動力帶動發(fā)電機運行。
[0003] 現(xiàn)有的阻力型垂直軸風(fēng)力機葉輪部分主要由葉片和支架構(gòu)成，其中，葉片多采用 凹型曲面與凸型曲面相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，即葉片一側(cè)為凹面，一側(cè)為凸面，例如半球面型、 圓錐面型或槽型葉片。通常，一個風(fēng)力機風(fēng)輪具備3~5個葉片，每個葉片的凹面與相鄰葉 片的凸面相對，使其呈同向布置。當風(fēng)（空氣流）吹過時，在垂直軸一側(cè)葉片的凹面受到較 大流動阻力，而在其另一側(cè)葉片的凸面受到較小流動阻力，由于垂直軸兩側(cè)阻力不均，最終 產(chǎn)生了定向轉(zhuǎn)矩。阻力型垂直軸風(fēng)力機由于旋轉(zhuǎn)軸垂直地面并且轉(zhuǎn)矩方向固定，因此，與水 平軸風(fēng)力機相比，它具備了無需對風(fēng)的主要優(yōu)勢，同時兼?zhèn)淙~片制造簡單、啟動風(fēng)速低等優(yōu) 點。阻力型垂直軸風(fēng)力機一直受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注與大力推廣，其工程應(yīng)用技術(shù)一 度成為可再生能源領(lǐng)域內(nèi)主要研究熱點。但是，從上述原理分析可W發(fā)現(xiàn)，阻力型垂直軸風(fēng) 力機目前仍然存在不足：只能利用垂直軸一側(cè)的動能，即只能利用葉片對空氣的阻力較大 一側(cè)的空氣動能轉(zhuǎn)換機械功。而在垂直軸另一側(cè)，即葉片對空氣的阻力較小一側(cè)，不但沒將 空氣動能轉(zhuǎn)換為機械能，而且由于阻力的存在，使得風(fēng)力機轉(zhuǎn)矩有所降低。正因如此，阻力 型垂直軸風(fēng)力機的能量轉(zhuǎn)換效率一直低于水平軸風(fēng)力機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，能夠更有效的利用能 源，能量轉(zhuǎn)換效率高，占地面積小的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。 陽〇化]實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機， 其特征是，它包括：沿軸向方向依次連接的若干個風(fēng)力發(fā)電機，所述的若干個風(fēng)力發(fā)電機的 結(jié)構(gòu)均是在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子鋼管上固定有風(fēng)壓槽型葉片，通過交替設(shè)置順時針方向的風(fēng)壓槽 型葉片、逆時針方向的風(fēng)壓槽型葉片獲取順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機、逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā) 電機。
[0006] 所述風(fēng)壓槽型葉片的單個葉片的橫截面呈=角形，在=角形的一個面設(shè)置風(fēng)壓 槽。
[0007] 所述風(fēng)力發(fā)電機由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，并通過內(nèi)永磁懸浮軸承 和外永磁懸浮軸承連接。
[0008] 所述定子具有定子中屯、管，在定子中屯、管上套置定子鐵忍，在定子鐵忍上置有電 樞繞組，電樞繞組兩側(cè)各裝有四個電磁閩，在電磁閩兩側(cè)置有由定子軸向永久磁鐵和定子 徑向永久磁鐵構(gòu)成的內(nèi)永磁懸浮軸承；在定子中屯、管的兩端均設(shè)置連接法蘭，定子徑向永 久磁鐵、電磁閩和定子鐵忍具有相同的外徑。
[0009] 在所述電磁閩對應(yīng)的位置上配有剎車滑道。
[0010] 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鋼管，勵磁永磁鐵置在轉(zhuǎn)子鋼管的內(nèi)面，勵磁永磁鐵與定子的 電樞繞組的間隙為1~2mm，在位于剎車滑道的兩側(cè)置有由轉(zhuǎn)子軸向永久磁鐵和轉(zhuǎn)子徑向 永久磁鐵構(gòu)成的外永磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵、剎車滑道和勵磁永磁鐵具有相同的 內(nèi)徑，內(nèi)永磁懸浮軸承與外永磁懸浮軸承之間的間隙為1~2mm。
[0011] 本發(fā)明的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的優(yōu)點體現(xiàn)在：
[0012] 1.由于風(fēng)力發(fā)電機采用電樞繞組的兩側(cè)與勵磁永磁鐵的兩側(cè)均安裝相互排斥的， 由定子軸向永久磁鐵和定子徑向永久磁鐵構(gòu)成的內(nèi)永磁懸浮軸承與轉(zhuǎn)子軸向永久磁鐵和 轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵構(gòu)成的外永磁懸浮軸承構(gòu)成的永磁懸浮連接結(jié)構(gòu)，摩擦阻力小，轉(zhuǎn)動平 穩(wěn)，能量轉(zhuǎn)換率高；
[0013] 2.由于沿軸向方向依次設(shè)置若干個風(fēng)力發(fā)電機，所述的若干個風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 均是在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子鋼管上固定有風(fēng)壓槽型葉片，通過交替設(shè)置順時針方向的風(fēng)壓槽型葉 片、逆時針方向的風(fēng)壓槽型葉片獲取順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機、逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機， 且風(fēng)壓槽型葉片的單個葉片的橫截面呈=角形，在=角形的其中一面設(shè)置風(fēng)壓槽就形成了 鋒利的葉片前端不但可W更加順利劈開空氣流，使得阻力明顯降低，而且引導(dǎo)空氣流進入 相鄰風(fēng)力發(fā)電機做功葉片的風(fēng)壓槽，提高了相鄰風(fēng)力發(fā)電機做功葉片前的空氣動能，起到 了聚集風(fēng)能的效果，同時，風(fēng)力發(fā)電機兩側(cè)的空氣動能都得到了充分利用；
[0014] 3.聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的各風(fēng)力發(fā)電機之間沒有直接電氣連接， 而是分別按照自身的發(fā)電情況通過整流逆變裝置自動并網(wǎng)；
[0015] 4.規(guī)避了現(xiàn)代垂直軸阻力型風(fēng)力機只能利用一側(cè)空氣動能的最大缺點；
[0016] 5.改進了現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的"一塔一機"模式，形成風(fēng)能在空間上的"梯級利 用"，地面上方的風(fēng)能被更充分地利用；
[0017] 6.可W組裝成10麗級巨型風(fēng)力發(fā)電機，單位占地面積的風(fēng)能發(fā)電能力極大提高， 對于有限的地球表面和不斷增加的世界人口具有極其顯著的社會效益；
[0018] 7.其結(jié)構(gòu)合理，能夠更有效的利用能源，能量轉(zhuǎn)換效率高，占地面積小。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為圖1中順時針風(fēng)力發(fā)電機立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為圖1中逆時針風(fēng)力發(fā)電機立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為發(fā)電機立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為圖4的發(fā)電機四分之一剖視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為發(fā)電機的定子立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖7為發(fā)電機的轉(zhuǎn)子四分之一剖視立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[00%] 圖中：1連接法蘭，2定子軸承座，3轉(zhuǎn)子鋼管，4電磁閩，5定子鐵忍，6電樞繞組，7 轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵，8轉(zhuǎn)子軸向永久磁鐵，9定子軸向永久磁鐵，10定子徑向永久磁鐵，11風(fēng) 壓槽型葉片，12風(fēng)壓槽，13勵磁永磁鐵，14定子中屯、管，15剎車滑道。
【具體實施方式】
[0027] 下面利用附圖