專利名稱：一種組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種改進(jìn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，屬風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球化學(xué)能源的日益枯竭，風(fēng)力發(fā)電作為一種潔凈無污染的可再生能源，在 遠(yuǎn)期有可能成為重要的替代能源。同水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有風(fēng) 能利用率高，啟動風(fēng)速低，基本不產(chǎn)生噪音等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸被人們認(rèn)識和重視，具有廣泛 的市場應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分為兩個主要類型，一類是利用空氣動力 的阻力做功，典型的結(jié)構(gòu)是S型風(fēng)輪；另一類是利用翼型的升力做功，最典型的是達(dá)里厄 (Darrieus)型風(fēng)力機(jī)。達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)典型的結(jié)構(gòu)是①型和H型風(fēng)輪。升力型風(fēng)機(jī)效率高 但低風(fēng)速啟動困難，而阻力型風(fēng)機(jī)低風(fēng)速易啟動但風(fēng)機(jī)效率低，因此，現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的性能均不理想，有必要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種效率高且低風(fēng)速易啟動的 組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，構(gòu)成中包括S型風(fēng)輪、H型風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)以及固定 于地基上的塔筒，所述發(fā)電機(jī)固定于塔筒內(nèi)，所述H型風(fēng)輪安裝于塔筒的上方，其心軸與發(fā) 電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接，所述S型風(fēng)輪安裝于H型風(fēng)輪的上方，其心軸通過超越離合器與H型 風(fēng)輪的心軸連接。上述組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，構(gòu)成中還包括固定于塔筒上的風(fēng)輪制動器和風(fēng)輪 鎖。本實用新型將S型風(fēng)輪和H型風(fēng)輪同時應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，H型風(fēng)輪不僅能使風(fēng) 力發(fā)電機(jī)具有較高的效率，而且其葉片截面不變，也不扭曲，形狀簡單，可批量生產(chǎn)，降低了 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造成本；S型風(fēng)輪用于在風(fēng)速較低，H型風(fēng)輪不能啟動時通過超越離合器驅(qū) 動H型風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低風(fēng)速啟動性能。超越離合器既可以在風(fēng)速 較低時將S型風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩傳遞給H型風(fēng)輪，又能保證在風(fēng)速較高時S型風(fēng)輪不會阻止H型 風(fēng)輪的高速旋轉(zhuǎn)，使二者能夠協(xié)調(diào)工作，互不影響。風(fēng)輪制動器和風(fēng)輪鎖可使風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動 并保持靜止?fàn)顟B(tài)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)和維修提供方便。本實用新型較好地解決了 H型風(fēng) 機(jī)低風(fēng)速不啟動和S型風(fēng)機(jī)效率低的問題，實現(xiàn)了 S型風(fēng)機(jī)和H型風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢互補(bǔ)，是一種 理想的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意3[0010]圖2是本實用新型的剖視圖。圖中各標(biāo)號為1、S型風(fēng)輪心軸；2、S型風(fēng)輪；3、超越離合器；4、三爪支架；5、H型 風(fēng)輪；6、風(fēng)輪鎖；7、風(fēng)輪制動器；8、發(fā)電機(jī)；9、塔筒；10、地基；11、H型風(fēng)輪心軸；12、鋼絲 繩。
具體實施方式
參看
圖1、圖2，S型風(fēng)輪2安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)頂部，用于低風(fēng)速下啟動發(fā)電。S型 風(fēng)輪2由兩組互差90度角的S型風(fēng)葉共垂直軸疊放而成，每組葉片由兩個半圓柱面型槳葉 構(gòu)成。四槳葉的設(shè)計可保證不同風(fēng)向的充分采集，在低風(fēng)速非集中風(fēng)向的情況下，S型風(fēng)葉 能夠自啟動從而帶動下部H型風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)。H型風(fēng)輪5安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中部，由互差120度的三個葉片組成，每個葉片的垂 直翻轉(zhuǎn)角度可調(diào)，以達(dá)到最佳旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。選擇三葉片組可明顯降低扭矩波動的影響且平衡 性較好。超越離合器3的型號是CY1-75，安裝在S型風(fēng)輪2和H型風(fēng)輪5之間，在低風(fēng)速的 時候，S型風(fēng)輪2先開始轉(zhuǎn)動，它通過超越離合器3帶動H型風(fēng)輪5轉(zhuǎn)動。隨著風(fēng)速逐漸增 大，H型風(fēng)輪5的轉(zhuǎn)速迅速增大，超越離合器允許H型風(fēng)輪5大于S型風(fēng)輪2的轉(zhuǎn)速，保證 了兩種風(fēng)輪的和諧運(yùn)轉(zhuǎn)。本實用新型設(shè)有風(fēng)輪支撐裝置，該裝置由設(shè)在S型風(fēng)輪2下部的與超越離合器3 的外殼連接的三爪支架4和一端與三爪支架4連接、另一端固定于地基10上的三根張緊的 斜拉鋼絲繩12構(gòu)成，其作用是保證風(fēng)輪心軸處于垂直狀態(tài)。
權(quán)利要求一種組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，它包括S型風(fēng)輪(2)、H型風(fēng)輪(5)、發(fā)電機(jī)(8)以及固定于地基(10)上的塔筒(9)，所述發(fā)電機(jī)(8)固定于塔筒(9)內(nèi)，所述H型風(fēng)輪(5)安裝于塔筒(9)的上方，其心軸與發(fā)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)子固定連接，所述S型風(fēng)輪(2)安裝于H型風(fēng)輪(5)的上方，其心軸通過超越離合器(3)與H型風(fēng)輪(5)的心軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，在所述塔筒(9)上固定風(fēng) 輪制動器(7)和風(fēng)輪鎖(6)。
專利摘要一種組合型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于提高能量轉(zhuǎn)換效率并改善低風(fēng)速啟動性能。其技術(shù)方案是它包括S型風(fēng)輪、H型風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)以及固定于地基上的塔筒，所述發(fā)電機(jī)固定于塔筒內(nèi)，所述H型風(fēng)輪安裝于塔筒的上方，其心軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接，所述S型風(fēng)輪安裝于H型風(fēng)輪的上方，其心軸通過超越離合器與H型風(fēng)輪的心軸連接。本實用新型較好地解決了H型風(fēng)機(jī)低風(fēng)速不啟動和S型風(fēng)機(jī)效率低的問題，實現(xiàn)了S型風(fēng)機(jī)和H型風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢互補(bǔ)，是一種理想的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
文檔編號F03D3/06GK201574886SQ20092025464
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者寇薇, 張衛(wèi)東, 李琦, 苑賓 申請人:華北電力大學(xué)(保定)