專利名稱：三風輪風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電機，特別是涉及其風輪的組合設計。
背景技術：
被稱為“藍天白煤”的風力資源，是一種取之不盡，又不會產(chǎn)生任何污染的可再生能源。據(jù)專家估計，地球上的風能資源約為每年200萬億千瓦時，目前已被開發(fā)的只是微不足道的一部分。僅1％的地面風力，就能滿足全世界對能量的需求，可見其潛力是多么巨大！作為一種自然資源，風電正受到越來越多國家的重視。印度北部、巴西西北部、拉丁美洲的安第斯山脈、北非和我國西部，都是風能資源豐富的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，我國可用于風力發(fā)電的總潛力可達2.5億千瓦。我國的風力發(fā)電也在積極跟上先進國家，目前，在新疆達坂城、內(nèi)蒙古灰騰錫勒、河北張北等地，已建成大規(guī)模的風力發(fā)電站。在廣東汕頭市的南澳島，利用海洋風這一優(yōu)越的自然資源，2004年風力發(fā)電量已達1億千瓦時以上。
風力發(fā)電的原理簡單，最簡單的風力發(fā)電機可由葉輪、發(fā)電機和支撐桿構成?？諝饬鲃拥膭幽茏饔迷谌~輪上，將動能轉(zhuǎn)換成機械能，從而推動葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸連結，帶動發(fā)電機發(fā)出電。隨著風輪機的大型化和高效化，風力發(fā)電的成本也在不斷下降。目前，風電價格已可與石油、煤、天然氣發(fā)電和核電的價格相競爭，進而還將能與水電價格一比高低。已有的風力發(fā)電的發(fā)電機安裝在支撐桿的頂部，其重量大，為了支撐大的重量和克服扭力，支撐桿變得粗大厚重，增加了造價，也使得風電成本增加，降低了風電價格競爭力。已有的風力發(fā)電是在一根支撐桿上部安裝一個風輪，三個葉片，結構簡單，但風能利用率低，這對風電價格也將產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述風能利用率低的缺陷，提供一種組合式三風輪風力發(fā)電機，能大大提高風能利用率。
三風輪風力發(fā)電機，包括風輪和一個齒輪組，其特征在于風力發(fā)電裝置上部同時安裝有三個風輪。
所述三個風輪分別為頂風輪、前風輪和頂風輪，呈等腰三角形分布。前風輪和后風輪位于同一水平面同一軸線的兩端，頂風輪位于風力發(fā)電裝置的頂端。三風輪各自通過風輪軸與齒輪組連接。齒輪組輸出軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸相連。
所述前風輪與后風輪大小相同，對稱于風力發(fā)電裝置支撐桿兩側，其前、后風輪的葉片錯開，呈一定角度。前、后兩風輪大小、重量、結構相同，起到相互平衡作用。
所述前風輪其葉片三個，呈120°對稱分布。其后風輪亦然，不同點在于其具有尾翼，起到平衡作用。
所述頂風輪的其葉片三個，為凹面半球形，在同一平面上呈120°對稱分布。
本發(fā)明三風輪風力發(fā)電機，將三個風輪分布在不同高度的兩個層面上，可以同時利用兩個層面的風能。前、后風輪的葉片錯開，使未吹到前風輪葉面上的風，部分可吹到后風輪的葉面上，提高了同一層面上的風能利用率。常規(guī)風輪是在豎直面內(nèi)作圓周運動，本發(fā)明設計的頂風輪的葉片采用了凹面半球形，其轉(zhuǎn)動則是水平面上的圓周運動。
三風輪擁有各自獨立的轉(zhuǎn)軸，通過一齒輪組，將三個風輪的機械能傳給發(fā)電機轉(zhuǎn)軸，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
本發(fā)明三風輪風力發(fā)電機，三個風輪呈三角形分布，不僅利用兩個層面上的風能，同時還加大了同一層面上的風能利用，大大提高了風能的利用率，使風電價格大幅降低。


圖1三風輪結構圖。
圖中各標號名稱列示如下1-前風輪葉片，2-前風輪軸，3-后風輪葉片，4-后風輪軸，5-平衡舵，6-頂風輪葉片，7-頂風輪軸，8-風輪支撐桿，9-主動齒輪，10-被動齒輪，11傳動桿，12-支撐球，13-支撐桿，14-傳動裝置，15-發(fā)電機。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1是三風輪結構示意圖，當風吹向前風輪葉片1、后風輪葉片3和頂風輪葉片6時，分別帶動安裝在風輪支撐桿8內(nèi)的前風輪軸2、后風輪軸4和頂風輪軸7轉(zhuǎn)動。由于后風輪是隨著前風輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，前風輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的紊流，將影響后風輪的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，其平衡性由平衡舵5來調(diào)節(jié)。三風輪軸的轉(zhuǎn)動帶動安裝在支撐球12內(nèi)的前、后和頂三主動齒輪9同步轉(zhuǎn)動，三主動齒輪繼而帶動被動齒輪10同步轉(zhuǎn)動，進而又帶動置于支撐桿13內(nèi)的傳動桿11轉(zhuǎn)動，在通過一系列傳動裝置14帶動發(fā)電機軸，從而使發(fā)電機15發(fā)電工作。
權利要求
1.三風輪風力發(fā)電機，包括風輪和一個齒輪組，其特征在于風力發(fā)電裝置上部同時安裝有三個風輪。
2.根據(jù)權利要求1所述的三風輪風力發(fā)電機，所述三個風輪分別為頂風輪、前風輪和頂風輪，呈等腰三角形分布，前風輪和后風輪位于同一水平面同一軸線的兩端，頂風輪位于風力發(fā)電裝置的頂端，三風輪各自通過風輪軸與齒輪組連接，齒輪組輸出軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的三風輪風力發(fā)電機，所述前風輪與后風輪大小相同，對稱于風力發(fā)電裝置支撐桿兩側，其前、后風輪的葉片錯開，呈一定角度。
4.根據(jù)權利要求1所述的三風輪風力發(fā)電機，所述前、后風輪有三個葉片，呈120°對稱分布。
5.根據(jù)權利要求1所述的三風輪風力發(fā)電機，后風輪上具有一起到平衡作用的平衡舵。
6.根據(jù)權利要求1所述的三風輪風力發(fā)電機，所述頂風輪的葉片為三個，為凹面半球形，在同一平面上呈120°對稱分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及三風輪風力發(fā)電機，包括風輪和一個齒輪組，其特征在于風力發(fā)電裝置上部同時安裝有三個風輪。本發(fā)明三風輪風力發(fā)電機的三個風輪呈三角形分布，不僅利用兩個層面上的風能，同時還加大了同一層面上的風能利用，大大提高了風能的利用率，使風電價格大幅降低。
文檔編號F03D11/04GK1702321SQ200510011758
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權日2005年5月20日
發(fā)明者王庭義, 張玉林 申請人:王庭義