本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電方法及裝置，特別是一種可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求總量不斷增加，能源對(duì)外依存度也逐漸攀升，能源安全問(wèn)題已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)在人類(lèi)的發(fā)展主要依賴(lài)包括煤、石油、天然氣等不可再生的傳統(tǒng)能源。這些資源非常有限且分布不均，并引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。正確處理好能源開(kāi)發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題是目前亟待解決的問(wèn)題。

風(fēng)力發(fā)電憑借其綠色環(huán)保、資源豐富、容易開(kāi)發(fā)、性?xún)r(jià)比逐漸提高等優(yōu)勢(shì)得到了世界各國(guó)的廣泛重視，是目前世界上發(fā)展最快的可再生資源。據(jù)國(guó)家氣象局估算，全國(guó)風(fēng)能密度為100w/m2，風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約1.6×105mw，特別是東南沿海及附近島嶼、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部分地區(qū)，每年風(fēng)速在3m/s以上的時(shí)間近4000h，一些地區(qū)年平均風(fēng)速可達(dá)7m/s以上，具有很大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電裝置主要利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)速度提升來(lái)進(jìn)行發(fā)電。這種發(fā)電裝置的風(fēng)力機(jī)組輸出功率的大小受到風(fēng)速、葉片長(zhǎng)度、葉片受風(fēng)面積等因素的影響。為了更好的收集風(fēng)能，風(fēng)車(chē)葉片往往尺寸較大，造價(jià)較高，且在低風(fēng)速下幾乎難以運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了風(fēng)力發(fā)電的連續(xù)穩(wěn)定性，造成我國(guó)大量風(fēng)力資源難以被充分利用進(jìn)行發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，一種可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法及裝置。本發(fā)明的發(fā)電方法具有不受風(fēng)速、葉片長(zhǎng)度、受風(fēng)面積的影響的特點(diǎn)；本發(fā)明的裝置具有風(fēng)機(jī)尺寸小，造價(jià)較低，低風(fēng)速下仍能運(yùn)行，發(fā)電穩(wěn)定性好，風(fēng)力資源利用率高的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，是通過(guò)將迎風(fēng)導(dǎo)向板設(shè)置在塔柱外的套筒上，風(fēng)力給迎風(fēng)導(dǎo)向板提供推力使其旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)連接在迎風(fēng)導(dǎo)向板下方的擺動(dòng)管前后擺動(dòng)，擺動(dòng)管內(nèi)的線(xiàn)圈切割設(shè)于擺動(dòng)管兩側(cè)的磁極產(chǎn)生的磁感線(xiàn)，從而產(chǎn)生電流，電流傳輸給電機(jī)后完成風(fēng)力發(fā)電。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，通過(guò)將迎風(fēng)導(dǎo)向板與水平面設(shè)置成夾角，并將兩側(cè)的迎風(fēng)導(dǎo)向板交錯(cuò)設(shè)置，使其在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，通過(guò)在迎風(fēng)導(dǎo)向板的下方設(shè)置擺動(dòng)套筒，擺動(dòng)套筒繞兩端的擺動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使連接在擺動(dòng)套筒中部的擺動(dòng)管前后擺動(dòng)。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，通過(guò)在擺動(dòng)管的底端連接實(shí)心球，增加擺動(dòng)管底端的重量，擺動(dòng)管的擺幅大，擺動(dòng)次數(shù)多。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，通過(guò)在塔柱與套筒之間設(shè)置集電導(dǎo)流環(huán)，集電導(dǎo)流環(huán)一端經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)與所述電機(jī)連接，另一端經(jīng)線(xiàn)圈接觸環(huán)與所述線(xiàn)圈連接，避免旋轉(zhuǎn)過(guò)程中線(xiàn)路纏繞。

一種實(shí)現(xiàn)前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法的發(fā)電裝置，包括有塔柱，塔柱外經(jīng)軸承連接有套筒，套筒上端的兩側(cè)設(shè)有迎風(fēng)導(dǎo)向板，迎風(fēng)導(dǎo)向板下方的套筒的兩側(cè)設(shè)有電磁板，電磁板上設(shè)有條形槽，條形槽內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有條形磁鐵；所述迎風(fēng)導(dǎo)向板的下方活動(dòng)連接有擺動(dòng)管，擺動(dòng)管內(nèi)設(shè)有線(xiàn)圈，線(xiàn)圈經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)連接電機(jī)，擺動(dòng)管的下端垂直穿過(guò)條形槽內(nèi)兩側(cè)的條形磁鐵之間的間隙。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置，所述套筒兩側(cè)的迎風(fēng)導(dǎo)向板與水平面呈30-80°，且兩個(gè)迎風(fēng)導(dǎo)向板交錯(cuò)設(shè)置。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置，所述迎風(fēng)導(dǎo)向板的下方活動(dòng)連接有擺動(dòng)管，是在迎風(fēng)導(dǎo)向板的下方設(shè)置擺動(dòng)套筒，擺動(dòng)套筒的兩端分別設(shè)有擺動(dòng)軸承，擺動(dòng)管連接在擺動(dòng)套筒的中部。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置，所述擺動(dòng)管的底端連接有實(shí)心球。

前述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置，所述塔柱與套筒之間設(shè)有集電導(dǎo)流環(huán)，集電導(dǎo)流環(huán)一端經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)與所述電機(jī)連接，另一端經(jīng)線(xiàn)圈接觸環(huán)與所述線(xiàn)圈連接。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)在迎風(fēng)導(dǎo)向板的下方連接擺動(dòng)管，風(fēng)力導(dǎo)向板在風(fēng)力作用下帶動(dòng)擺動(dòng)管擺動(dòng)，擺動(dòng)管內(nèi)的線(xiàn)圈切割周?chē)拇鸥芯€(xiàn)產(chǎn)生電流完成發(fā)電，由于這種方式只需要很小的力帶動(dòng)迎風(fēng)導(dǎo)向板擺動(dòng)即可，因此，不受風(fēng)速、葉片長(zhǎng)度和受風(fēng)面積的影響。

2、本發(fā)明由于不需要設(shè)置較大的葉片，因此，大大縮小了風(fēng)機(jī)的尺寸，降低了風(fēng)機(jī)的造價(jià)。

3、本發(fā)明由于不受風(fēng)力大小的影響，在極小風(fēng)力的作用下也能使擺動(dòng)管擺動(dòng)，完成磁感線(xiàn)切割，因此，在低風(fēng)速下仍能運(yùn)行，大大的提高了發(fā)電的穩(wěn)定性，提高了風(fēng)力資源的利用率。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為線(xiàn)圈與塔柱的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為擺動(dòng)套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為電磁板的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為迎風(fēng)導(dǎo)向板的機(jī)構(gòu)示意圖；

附圖6為實(shí)心球的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-塔柱，2-套筒，3-電機(jī)，4-迎風(fēng)導(dǎo)向板，5-電磁板，6-軸承，7-擺動(dòng)套筒，8-擺動(dòng)管，9-實(shí)心球，10-線(xiàn)圈，11-線(xiàn)圈接觸環(huán)，12-集電導(dǎo)流環(huán)，13-擺動(dòng)軸承，14-條形磁鐵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

本發(fā)明的實(shí)施例

一種可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法，如附圖1-6所示，是通過(guò)將迎風(fēng)導(dǎo)向板4設(shè)置在塔柱1外的套筒2上，塔柱1與套筒2經(jīng)軸承6連接，風(fēng)力給迎風(fēng)導(dǎo)向板4提供推力使其旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)連接在迎風(fēng)導(dǎo)向板4下方的擺動(dòng)管8前后擺動(dòng)，擺動(dòng)管8內(nèi)的線(xiàn)圈切割設(shè)于擺動(dòng)管8兩側(cè)的磁極14產(chǎn)生的磁感線(xiàn)，從而產(chǎn)生電流，電流傳輸給電機(jī)3后完成風(fēng)力發(fā)電。

通過(guò)將迎風(fēng)導(dǎo)向板4與水平面設(shè)置成夾角，并將兩側(cè)的迎風(fēng)導(dǎo)向板4交錯(cuò)設(shè)置，使其在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)。

通過(guò)在迎風(fēng)導(dǎo)向板4的下方設(shè)置擺動(dòng)套筒7，擺動(dòng)套筒7繞兩端的擺動(dòng)軸承13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使連接在擺動(dòng)套筒7中部的擺動(dòng)管8前后擺動(dòng)。

通過(guò)在擺動(dòng)管8的底端連接實(shí)心球9，增加擺動(dòng)管8底端的重量，擺動(dòng)管8的擺幅大，擺動(dòng)次數(shù)多。

通過(guò)在塔柱1與套筒2之間設(shè)置集電導(dǎo)流環(huán)12，集電導(dǎo)流環(huán)12一端經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)與所述電機(jī)3連接，另一端經(jīng)線(xiàn)圈接觸環(huán)11與所述線(xiàn)圈10連接，避免旋轉(zhuǎn)過(guò)程中線(xiàn)路纏繞。

一種實(shí)現(xiàn)上述的可旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)管發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電方法的發(fā)電裝置，如附圖1-6所示，包括有塔柱1，塔柱1外經(jīng)軸承6連接有套筒2，套筒2上端的兩側(cè)設(shè)有迎風(fēng)導(dǎo)向板4，迎風(fēng)導(dǎo)向板4下方的套筒2的兩側(cè)設(shè)有電磁板5，電磁板5上設(shè)有條形槽，條形槽內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有條形磁鐵14，兩側(cè)的條形磁鐵14的極性相同，使條形磁鐵14之間形成磁感線(xiàn)；所述迎風(fēng)導(dǎo)向板4的下方活動(dòng)連接有擺動(dòng)管8，擺動(dòng)管8可在條形磁鐵14之間前后擺動(dòng)，擺動(dòng)管8內(nèi)設(shè)有線(xiàn)圈10，用來(lái)切割磁感線(xiàn)，線(xiàn)圈10經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)連接電機(jī)3，擺動(dòng)管8的下端垂直穿過(guò)條形槽內(nèi)兩側(cè)的條形磁鐵14之間的間隙。

所述套筒2兩側(cè)的迎風(fēng)導(dǎo)向板4與水平面呈30-80°（最佳為60°），且兩個(gè)迎風(fēng)導(dǎo)向板4交錯(cuò)設(shè)置，使前后方向吹來(lái)的風(fēng)均能帶動(dòng)迎風(fēng)導(dǎo)向板轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述迎風(fēng)導(dǎo)向板4的下方活動(dòng)連接有擺動(dòng)管8，是在迎風(fēng)導(dǎo)向板4的下方設(shè)置擺動(dòng)套筒7，擺動(dòng)套筒7的兩端分別設(shè)有擺動(dòng)軸承13，擺動(dòng)軸承13的外側(cè)經(jīng)螺紋連接在迎風(fēng)導(dǎo)向板4上的方槽內(nèi)的兩側(cè)，擺動(dòng)管8經(jīng)螺紋連接在擺動(dòng)套筒7的中部。

所述擺動(dòng)管8的底端經(jīng)螺紋連接有實(shí)心球9。

所述塔柱1與套筒2之間設(shè)有集電導(dǎo)流環(huán)12，集電導(dǎo)流環(huán)12一端經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)與所述電機(jī)3連接，另一端經(jīng)線(xiàn)圈接觸環(huán)11與所述線(xiàn)圈10連接。

工作原理：當(dāng)風(fēng)吹在迎風(fēng)導(dǎo)向板4上時(shí)，迎風(fēng)導(dǎo)向板4在風(fēng)力的作用下經(jīng)套筒2在塔柱1上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，擺動(dòng)管8前后擺動(dòng)，擺動(dòng)管8內(nèi)的線(xiàn)圈10切割條形磁鐵14產(chǎn)生的磁感線(xiàn)，從而產(chǎn)生電流，電流經(jīng)集電導(dǎo)流環(huán)12傳遞給電機(jī)3，完成風(fēng)力發(fā)電。