CN101952588A - 一种升降式高空风力发电设备及涡轮发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种升降式高空风力发电设备，包括高空载体(10)，风力发电装置(15)，升降定位装置，和输电装置(26)，其中高空载体(10)上设置有进风口和出风口，在高空载体(10)内部设置有连接进风口和出风口的风道(34)，风力发电装置(15)设置在风道(34)上，该风力发电设备可以根据实际情况调整高度，并且充分利用了风能。

Description

一种升降式高空风力发电设备及涡轮发电装置 技术领域
本发明涉及一种风力发设备， 尤其是涉及一种升降式高空风力发电设备 以及用于该设备的风力涡流发电装置。 背景技术
风力发电的原理， 主要是利用风力带动风车叶片旋转， 再透过增速机构将 旋转的速度提高， 来使发电机发电。 根据目前一般的风车技术， 大约是 3m/s 的微风速度 （微风的程度） ， 便可以幵始发电。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很发达， 中国也在西部地区大力提倡。一般 风力发电***主要由风力发电机 +充电器 +数字逆变器组成。而风力发电机由 机头、 转体、 尾翼、 叶片组成。 每一部分都很重要， 各部分功能为： 叶^■用来 接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大 的风能； 转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能； 机头的转子是 永磁体， 定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定， 故其输出的是 13〜25V变化的交流电， 须经 充电器整流， 再对蓄电瓶充电， 使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用 有保护电路的逆变电源， 把电瓶里的化学能转变成交流 220V市电， 才能保证 稳定使用。
由于环境保护要求采用清洁的再生能源， 风力发电得到世界各国的重视。 现有的风力发电设备一般都是通过固定塔架（立柱式）将风力发电主要设备架 设到塔架顶部空中，但是其强度和造价限制了塔架高度，使风能利用受到限制， 因为决定风能的风速分布是随高度而增加的。同时，由于采用固定式塔架结构， 考虑到高空风力的强度，特别是在强风期间，这种固定式风力发电设备反而不 能正常工作， 并没有充分利用风力资源。
为了解决上述问题， 部分发明人设计了一种风筝式风力发电机，但是其在 风速较慢的时候会影响风力发电机的位置与状态， 应用受到限制。
最近， 也有人提出了一种浮阵式风力发电机 （CN1963186A) ， 其采用大 型氦气球浮在空中，用钢缆多方位斜拉固定，在气球与地面中间的钢缆上加载 风力发电机。 虽然， 该专利申请提出了利用氦气球悬挂发电机进行风力发电， 但是，这种利用氦气球作为升降载体的方案仅仅是一种主观构想，没有提出更 为详细的具体实现方案， 如用于风力发电氦气球的形状与结构，如何固定风力 电发机， 以及适用这种氦气球悬挂用的风力电发机的具体结构均没有公开。此 外， 这种采用氦气球的方式在制造成本而加工难度上， 也存在一定的问题， 截 止到目前， 尚未找到更好的解决方案。 发明内容
为了克服现有风力发电设备存在的上述不足，本发明提供了一种自动升降 式高空风力发电设备及其用于该风力发电设备的风力涡轮发电机，由于该风力 发电主要设备采用自动升降式载体将涡轮式发电设备提升到高空，其可不受高 度限制和风力大小的影响，可以根据实际情况调整高度，充分利用受高度影响 的风能且风能利用效率高。
为达到上述目的，本发明的自动升降式高空风力发电设备包括高空载体、 风力发电装置、 升降定位装置、 输电装置； 其特征在于， 所述高空载体上设置 有进风口和出风口， 在所述高空载内部设置有连接所述进风口和出风口的风 道， 所述风力发电装置设置在所述风道上。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述风力发电装置为导流 式风力涡轮发电装置。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述高空载体外形为流线 型薄壳轻体结构， 内层为内悬吊辐条支撑结构。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述风道包括前端的收缩 导流式进气风道， 中间的直线导流式风道， 以及后端的扩散导流排气风道； 所 述风力发电装置设置在所述直线导流式风道中。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述风力发电装置设置在 所述高空载体的中心位置。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述高空载体设置有用于 随风调整所述空载体方位的尾翼；所述升降定位装置包括设置在所述高空载体 下方用于实现所述高空载体随风旋转的回转装置。 上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述导流式风力涡轮发电 装置包括前端的头部导流体，后端的尾部导流体以及中间依次固定连接在涡轮 轴上的涡轮盘体和发电机， 所述涡轮盘体上固定有多个涡轮叶片。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在位于所述导流式风力涡 轮发电装置前端的所述风道上还设置有机前气流导向板，用于将气流从轴向弓 I 导为涡轮转动的圆周切向；在位于所述导流式风力涡轮发电装置后端的所述风 道上还设置有机后流导向板。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在所述发电机与所述涡轮 盘体之间还设置有液力耦合器。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述升降定位装置包括自 升降式塔架、 回转装置、塔架纤绳、 纤绳收放机构， 所述自升降式塔架和纤绳 收放机构固定在地面上，所述回转装置设置在所述自升降式塔架的顶端，所述 升降式塔架的顶端通过所述塔架纤绳连接至所述纤绳收放机构。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述自升降式塔架又包括： 基础机房、 多个塔架单元组成的塔体、 工作平台、 安装 /拆卸塔架装置， 所述 基础机房中设置有安装 /拆卸塔架工作区， 所述安装 /拆卸塔架装置和所述塔体 设置在所述安装 /拆卸塔架工作区内；所述塔体与所述安装 /拆卸塔架装置连接， 用于实现所述塔架单元的安装 /拆卸； 所述塔体项部设置有所述工作平台， 所 述回转装置设置在所述工作平台上。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述安装 /拆卸塔架装置又 包括柱塞油缸、 弹性导向柱头、 垂直导向滑道、 液力抽插托销， 所述垂直导向 滑道固定在所述安装 /拆卸塔架工作区的支架上， 用于在垂直方向上放置所述 塔架单元；所述柱塞油缸设置在所述垂直导向滑道的底部， 并通过所述弹性导 向柱头与所述塔架单元连接； 所述液力抽插托销穿设于所述支架、垂直导向滑 道和塔架单元之间， 用于锁定所述塔架单元的滑动。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 还进一步包括：
上自位调心球头， 设置在所述柱塞油缸与所述弹性导向柱头之间； 以及 下自位调心球头， 设置在所述柱塞油缸的另一端。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 其特征在于， 所述回转装 置为滚道回转装置。 上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述升降定位装置进二步 包括塔架锚定绳索和 /或外导流体锚定绳索。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述塔架纤绳和纤绳收放 机构呈星状布置。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述纤绳收放机构包括导 绳器、纤绳卷筒、 减速机和制动电机， 所述制动电机通过所述减速机连接至纤 绳卷筒， 所述塔架纤绳通过所述导绳器连接至所述纤绳卷筒。
上述升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在相对所述高空载体垂直 下方的地面上，所述升降定位装置还设置有用于所述高空载体和风力发电装置 的安装、 维修和 /或规避飓风的地面支架平台。
进一步的， 本发明还提供了一种用于升降式高空风力发电设备的高空载 体， 其特征在于， 所述高空载体上设置有进风口和出风口， 在所述高空载体内 部设置有连接所述进风口和出风口的风道， 在所述风道中设置有风力发电装 置。
更进一步的， 本发明还提供了一种导流式风力涡轮发电装置， 安装于升 降式高空风力发电设备的高空载体上，其特征在于，所述高空载体设置有进风 口和出风口，在所述气球内部设置有连接所述进风口和出风口的风道， 所述导 流式风力涡轮发电装置设置在所述风道上。
与现有技术相比， 本发明的自升塔架可提升风力发电设备高度获得高风 能， 也可降低风力发电设备进行设备安装和维修以及应对飓风等超级限风载 荷；流线型外导流体可减少风阻力；辐条悬吊薄壳的体结构及高转速涡轮风力 发电设备可有效缩小高空风力发电设备的尺寸，提高制造、安装和维护的工艺 性； 本发明有效的简化了设备， 降低风力发电设备的造价； 有效提高风力发电 效率； 能应对飓风并增加单机发电能力， 有利于实现大型风力发电站。 附图说明
图 1为本发明所示自升塔架导流体风力发电设备的主视剖视图； 图 2为图 1的 M--M侧视剖视图；
图 3A为本发明自升塔架导流体风力发电设备的局部结构示意图； 图 3B为图 3A中 N-N侧视剖视图； 图 4为图 1中 I处局部放大图；
图 5为本发明发电设备的纤绳收放机构的结构示意图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，以进一步了解本发明 的目的、 方案及功效， 但并非作为对本发明保护范围的限制。
本发明提供升降式高空风力发电设备包括高空载体、风力发电装置、升降 定位装置、输电装置。其中高空载体通过升降定位装置将风力发电装置举升到 高空，风力发电装置提供的电能通过输电装置输送到地面， 在高空载体上设置 有进风口和出风口，在该高空载内部设置有连接该进风口和出风口的风道， 所 述风力发电装置设置在该风道中。
下面以一具体实施例进一步说明本发明的技术方案：
请参考图 1和图 2， 示出了本发明一实施例的结构。 在本实施例中， 升降 定位装置为一自升降式塔架结构， 包括自升降式塔架 16、 滚道回转装置 33、 塔架纤绳 31、 纤绳收放机构 30， 自升降式塔架 16和纤绳收放机构 30固定在 地面上， 滚道回转装置 33设置在自升降式塔架 16的顶端， 自升降式塔架 16 的顶端通过多条塔架纤绳 31相应连接至多个纤绳收放机构，塔架纤绳 31用于 加强塔架的稳定性， 其中， 31a为处于高位的塔架纤绳， 31b为处于低位的塔 架纤绳。 该塔架纤绳 31由纤绳收放机构 30收放， 保持塔架纤绳 31的拉力恒 定。 自升降式塔架还包括： 基础机房 17、 多个塔架单元 161组成的塔体 160、 工作平台 32、 安装 /拆卸塔架装置， 基础机房 17中设置有安装 /拆卸塔架工作 区 18， 安装 /拆卸塔架装置和塔体 16设置在安装 /拆卸塔架工作区内， 在工作 区内还设置有备用塔架段 35; 安装 /拆卸塔架装置， 用于实现塔架单元 161的 安装或拆卸； 塔体 16顶部设置有工作平台 32， 滚道回转装置 33设置在工作 平台 32上。
请参考图 1和图 4， 安装 /拆卸塔架装置进一步包括柱塞油缸 21、 弹性导 向柱头 23、 垂直导向滑道 24、 液力抽插托销 25， 垂直导向滑道 24固定在安 装 /拆卸塔架工作区的支架 181 上， 用于在垂直方向上放置并导向塔架单元； 柱塞油缸 21设置在垂直导向滑道 24的底部， 并通过弹性导向柱头 23与塔架 单元连接；液力抽插托销 25穿设于支架 181、垂直导向滑道 24和塔架单元 161 之间， 用于锁定塔架单元的滑动。 上述柱塞油缸 21具有： 上自位调心球头 20 和下自位调心球头 22， 其中， 上自位调心球头 20设置在柱塞油缸 21与弹性 导向柱头 23之间； 下自位调心球头 22设置在柱塞油缸底端。 塔体 16是分段 的，每段组装拆卸后的塔架升降由柱塞油缸 21实现。柱塞油缸 21通过弹性导 向柱头 23顶升塔架， 使塔架被顶升面受力均衡， 将待安装 /拆卸塔架段 19安 装 /拆卸。 组装的塔架由液力抽插托销 25锁定。 顶升设备和垂直导向滑道 24 以及输变电控制设备设置在地面基础机房 17内。
本发明的上述升降定位装置还设置了塔架锚定绳索 28和外导流体锚定绳 索 29， 利用塔架锚定绳索 28和外导流体锚定绳索 29将塔架和外导流体 5固 定。为在离地低位进行设备安装和维修以及应对飓风等超极限风载荷提供了可 能条件。同时这也给自升降塔架导流体风力发电设备设置到飓风经常出现的风 能丰富区，建设单机容量大的大型发电站提供了可能条件。为对设备进行安装 和维修以及应对飓风等超极限风载荷。
请参考图 1和图 3A、 3B， 高空载体 10容纳主要风力发电装置 15， 其外 形为流线型薄壳轻体结构， 内层为内悬吊辐条支撑结构。 该高空载体 10采用 悬吊辐条 4结构将外导流体 5薄壳结构与内部的收缩导流进气风道 1、 中间的 直线导流风道 34、 扩散导流排气风道 13等薄壳结构连接成轻体的整体结构， 悬吊辐条 4通过肋筋实现收缩导流进气风道 1、中间的直线导流风道 34、扩散 导流排气风道 13等薄壳结构之间的连接。其中风力发电装置 15设置在外导流 体的中心位置，位于中间的直线导流风道 34内。在扩散导流排气风道 13的薄 壳体上设有排气孔 131，高空载体 10设置有尾翼 14。
滚道回转装置 33设置在高空载体下方塔架的塔顶， 用于实现高空载体 10 随风旋转， 该回转装置 33和尾翼 14用以实现高空载体 10随风向调整方位， 获得迎风最佳利用风能效果。回转装置进一步包括：回转导轨 321、回转轮 322 及回转轮支座 317， 其中回转轮导轨为环状导轨， 回转轮 322通过回转轮支座 317和外导流体 5连接， 回转轮 322随风可在回转导轨 321上运转。
风力发电装置 15 为导流式风力涡轮发电装置， 包括前端的头部导流体 151， 后端的尾部导流体 152以及中间依次固定连接在涡轮轴 153上的涡轮盘 体 154和发电机 155， 涡轮盘体 154上固定有多个涡轮叶片 156。 在位于导流 式风力涡轮发电装置前端的风道上还设置有机前气流导向板 157， 该机前气流 导向板 157可以兼作为头部导流体 151的支座，用于将气流从轴向引导为涡轮 转动的圆周切向；在位于所述导流式风力涡轮发电装置后端的风道上，机前气 流导向板 157之后还设置有机后流导向板 158， 该机后气流导向板 158兼作尾 部导流体 152的支座。在发电机 155与所述涡轮盘体 154之间还设置有液力耦 合器 159。 尾部导流体 152、 机后气流导向板 158和扩散导流排气风道 13， 可 以有效改善气流空气动力特性， 以便提高涡轮发电装置的效率。 涡轮轴 153 安装在涡轮轴承座上， 通过涡轮轴 153将风能动力传递到发电机 155。 由于涡 轮具有较高的旋转速度，使风力发电设备可能避开一般风力发电设备难以避免 的复杂的增速和调速装置， 直接驱动发电机 155， 从而大大简化了风力发电设 备。采用液力耦合器 159能有效改善涡轮发电设备的起动性能。该风力发电装 置 15提供的电能通过输电缆 26送到地面，输电缆 26可由一电缆卷筒 27收放。 电能的传输也可以通过微波转换装置实现。采用高压 "交一直一交"方式进行 电力整流输电。
请参考图 5， 示出了纤绳收放装置 30的结构， 纤绳收放装置 30包括导绳 器 534、 纤绳卷筒 533、 减速机 532和制动电机 531， 述制动电机 531通过减 速机 532连接至纤绳卷筒 533， 塔架纤绳 31通过纤绳导向轮 535、 导绳器 534 连接至纤绳卷筒 533， 制动电机 531通过减速机 532驱动纤绳卷筒 533。 纤绳 卷筒 533用导绳器 534实现纤绳多层缠绕， 纤绳可选用钢丝绳。 塔架纤绳 31 和纤绳收放机构 30呈星状布置。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下， 熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 工业应用性
由于环境保护要求采用清洁的再生能源， 风力发电已经得到世界各国的普 遍重视。本发明提供的升降式高空风力发电设备及风力涡流发电装置，通过自 升降塔架提高风力发电设备的高度，使风能得以充分利用，显著简化设备构造, 有效降低风力发电工程的造价； 高空载体采用流线型外导流体减少风的阻力； 并且采用的风力涡轮发电装置使得风动机的尺寸大大缩小，便于加工制造， 能 增加单机得发电能力， 有利于建造大功率风力发电站。

Claims (1)

  1. 权利要求书
    1、 一种升降式高空风力发电设备， 包括高空载体、 风力发电装置、 升降 定位装置、 输电装置； 其特征在于， 所述高空载体上设置有进风口和出风口， 在所述高空载内部设置有连接所述进风口和出风口的风道，所述风力发电装置 设置在所述风道上。
    2、 根据权利要求 1所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 风力发电装置为导流式风力涡轮发电装置。
    3、 根据权利要求 1所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 高空载体外形为流线型薄壳轻体结构， 内层为内悬吊辐条支撑结构。
    4、 根据权利要求 3所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 风道包括前端的收缩导流式进气风道， 中间的直线导流式风道， 以及后端的扩 散导流排气风道； 所述风力发电装置设置在所述直线导流式风道中。
    5、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的升降式高空风力发电设备， 其特征 在于， 所述风力发电装置设置在所述高空载体的中心位置。
    6、 根据权利要求 4所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 高空载体设置有用于随风调整所述空载体方位的尾翼；所述升降定位装置包括 设置在所述高空载体下方用于实现所述高空载体随风旋转的回转装置。
    7、 根据权利要求 2所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 导流式风力涡轮发电装置包括前端的头部导流体，后端的尾部导流体以及中间 依次固定连接在涡轮轴上的涡轮盘体和发电机，所述涡轮盘体上固定有多个涡 轮叶片。
    8、 根据权利要求 7的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在位于所 述导流式风力涡轮发电装置前端的所述风道上还设置有机前气流导向板，用于 将气流从轴向引导为涡轮转动的圆周切向；在位于所述导流式风力涡轮发电装 置后端的所述风道上还设置有机后流导向板。
    9、 根据权利要求 7所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在所 述发电机与所述涡轮盘体之间还设置有液力耦合器。
    10、 据权利要求 1所述的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述 升降定位装置包括自升降式塔架、 回转装置、 塔架纤绳、 纤绳收放机构， 所述 自升降式塔架和纤绳收放机构固定在地面上，所述回转装置设置在所述自升降 式塔架的顶端，所述升降式塔架的顶端通过所述塔架纤绳连接至所述纤绳收放 机构。
    1 1、根据权利要求 10的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述自 升降式塔架又包括： 基础机房、 多个塔架单元组成的塔体、 工作平台、 安装 / 拆卸塔架装置， 所述基础机房中设置有安装 /拆卸塔架工作区， 所述安装 /拆卸 塔架装置和所述塔体设置在所述安装 /拆卸塔架工作区内； 所述塔体与所述安 装 /拆卸塔架装置连接， 用于实现所述塔架单元的安装 /拆卸； 所述塔体项部设 置有所述工作平台， 所述回转装置设置在所述工作平台上。
    12、根据权利要求 11的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述安 装 /拆卸塔架装置又包括柱塞油缸、 弹性导向柱头、 垂直导向滑道、 液力抽插 托销， 所述垂直导向滑道固定在所述安装 /拆卸塔架工作区的支架上， 用于在 垂直方向上放置所述塔架单元； 所述柱塞油缸设置在所述垂直导向滑道的底 部， 并通过所述弹性导向柱头与所述塔架单元连接； 所述液力抽插托销穿设于 所述支架、 垂直导向滑道和塔架单元之间， 用于锁定所述塔架单元的滑动。
    13、根据权利要求 12的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 还进一 步包括：
    上自位调心球头， 设置在所述柱塞油缸与所述弹性导向柱头之间； 以及 下自位调心球头， 设置在所述柱塞油缸的另一端。
    14、根据权利要求 10的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 其特征 在于， 所述回转装置为滚道回转装置。
    15、根据权利要求 10的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述升 降定位装置进一步包括塔架錨定绳索和 /或外导流体錨定绳索。
    16、根据权利要求 10的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述塔 架纤绳和纤绳收放机构呈星状布置。
    17、 根据权利要求 10或 16的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 所述纤绳收放机构包括导绳器、纤绳卷筒、减速机和制动电机， 所述制动电机 通过所述减速机连接至纤绳卷筒，所述塔架纤绳通过所述导绳器连接至所述纤 绳卷筒。
    18、 根据权利要求 1的升降式高空风力发电设备， 其特征在于， 在相对 所述高空载体垂直下方的地面上，所述升降定位装置还设置有用于所述高空载 体和风力发电装置的安装、 维修和 /或规避飓风的地面支架平台。
    19、 一种用于升降式高空风力发电设备的高空载体， 其特征在于， 所述 高空载体上设置有进风口和出风口，在所述高空载体内部设置有连接所述进风 口和出风口的风道， 在所述风道中设置有风力发电装置。
    20、根据权利要求 19所述的高空载体， 其特征在于， 所述高空载体外形 为流线型薄壳轻体结构， 内层为内悬吊辐条支撑结构，所述风力发电装置设置 在所述高空载体的中心位置。
    21、 根据权利要求 19或 20所述的高空载体， 其特征在于， 所述高空载 体设置有用于随风调整高空载体方位的尾翼；所述升降定位装置还包括设置在 所述高空载体下方用于实现所述高空载体随风旋转的回转装置。
    22、 根据权利要求 19或 20所述的高空载体， 其特征在于， 所述风道包 括前端的收縮导流式进气风道， 中间的直线导流式风道， 以及后端的扩散导流 排气风道； 所述风力发电装置设置在所述直线导流式风道中。
    23、 一种导流式风力涡轮发电装置， 安装于升降式高空风力发电设备的 高空载体上， 其特征在于， 所述高空载体设置有进风口和出风口， 在所述气球 内部设置有连接所述进风口和出风口的风道，所述导流式风力涡轮发电装置设 置在所述风道上。
    24、根据权利要求 23所述的风力涡轮发电装置， 其特征在于， 所述风道 包括前端的收缩导流式进气风道， 中间的直线导流式风道， 以及后端的扩散导 流式风道； 所述导流式风力涡轮发电装置设置在所述直线导流式风道中。
    25、根据权利要求 23所述的风力涡轮发电装置， 其特征在于， 所述导流 式风力涡轮发电装置包括前端的头部导流体，后端的尾部导流体以及中间依次 固定连接在涡轮轴上的涡轮盘体和发电机，所述涡轮盘体上固定有多个涡轮叶 片。
    26、根据权利要求 25所述的风力涡轮发电装置， 其特征在于， 在位于所 述导流式风力涡轮发电装置前端的所述风道上还设置有机前气流导向板，用于 将气流从轴向引导为涡轮转动的圆周切向；在位于所述导流式风力涡轮发电装 置后端的所述风道上还设置有机后流导向板。
    27、 根据权利要求 25或 26的风力涡轮发电装置， 其特征在于， 在所述 发电机与所述涡轮盘体之间还设置有液力耦合器。
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CN108301966B (zh) * 2018-03-22 2023-06-09 河北工业大学 一种竖直型可升降式微风发电塔
IT201800006744A1 (it) * 2018-06-28 2019-12-28 Aldo Fava Generatore eolico di produzione di energia elettrica ad asse rotante orizzontale per l'alimentazione e propulsione di mezzi di trasporto elettrici
US11905143B2 (en) * 2018-12-28 2024-02-20 Vestas Wind Systems A/S Method for handling a wind turbine component with a control arrangement

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073516A (en) * 1975-06-06 1978-02-14 Alberto Kling Wind driven power plant
JP2004316398A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 Yoshihisa Kimura 自然エネルギーを利用した大気中水分の集水供給システム
CN2874049Y (zh) * 2006-01-19 2007-02-28 上海今一太阳能科技有限公司 升降式风力发电装置
CN101117941B (zh) * 2007-01-18 2010-09-29 郑东 系缆气球风力涡轮发电机
CN201050449Y (zh) * 2007-01-18 2008-04-23 郑东 系缆气球风力涡轮发电机
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