CN109026521A - 一种闭式对旋风力发电设备 - Google Patents

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廉强德
董盼稳
张建国
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Abstract

一种闭式对旋风力发电设备，包括有圆形隔板、上部气动结构和下部气动结构，所述气动结构由导风结构、旋转轴和垂直轴叶片组成，所述上导风结构固定设置在圆形隔板顶面，所述下导风结构固定设置在圆形隔板底面，所述圆形隔板中心处固定设置有双转子发电机，所述双转子发电机的上转子和下转子分别连接设置有一个旋转轴，围绕旋转轴的轴心均匀排列设置有连杆，所述连杆的另一端固定设置有垂直轴叶片，使用本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，可以提高风能利用率、易于并网、使用安全、并且使用寿命更长。

Description

一种闭式对旋风力发电设备
技术领域
本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种闭式对旋风力发电设备。
背景技术
目前，能源是人类社会发展的基石，是经济活动和发展的动力。而如今，传统化石能源可开采储量逐年减少，面临枯竭；能源的粗放使用导致环境污染。风能是一种清洁的可再生能源，是新能源代表之一，其蕴藏量巨大。高频次低品位的二级和三级风圈占风力资源总量的85%。这部分风速低、对于直驱式风力发电，转速低，输出电压低，不容易电力稳定输出；另外这部分风功率小，而通过变速箱提高转速的风力发电机的技术，变速箱造成能源损失。
现有风力发电技术中也有通过发电机对旋提高电压输出，但是都是以开放式结构和阻力型发电机为主，弊端明显，如阻力型垂直轴风力发电机，叶尖速比小于1，不可能更好的提高电压输出值，并且阻力型垂直轴风力发电机风能利用率低。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种闭式对旋风力发电设备，可以提高风能利用率、易于并网、使用安全、并且使用寿命更长。
本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，包括有圆形隔板、上部气动结构和下部气动结构，所述上部气动结构设置在圆形隔板顶面，所述下部气动结构设置在圆形隔板底面；
所述气动结构由导风结构、旋转轴和垂直轴叶片组成，所述导风结构包括有上导风结构和下导风结构，所述上导风结构固定设置在圆形隔板顶面，所述下导风结构固定设置在圆形隔板底面，所述圆形隔板中心处固定设置有双转子发电机，所述双转子发电机的上转子和下转子分别连接设置有一个旋转轴，围绕旋转轴的轴心均匀排列设置有连杆，所述连杆的另一端固定设置有垂直轴叶片，所述垂直轴叶片位于导风结构内部，位于圆形隔板上方的垂直轴叶片为上部垂直轴叶片，位于圆形隔板下方的垂直轴叶片为下部垂直轴叶片。
本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，可以提高风能利用率、易于并网、使用安全、并且使用寿命更长。
附图说明
附图1是本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备的俯视结构示意图。附图2是本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备的立体结构示意图。附图3是本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备的侧视结构示意图。
1－圆形隔板 2－上部水平导风板体 3－上部垂直轴叶片 4－下部垂直轴叶片5－旋转轴 6－上垂直导风板体 7－下垂直导风板体 8－下部水平导风板体。
具体实施方式
现参照附图1、附图2和附图3，结合实施例说明如下：一种闭式对旋风力发电设备，包括有圆形隔板1、上部气动结构和下部气动结构，所述上部气动结构设置在圆形隔板1顶面，所述下部气动结构设置在圆形隔板1底面，所述圆形隔板1可以为实体或部分镂空的板体结构，所述圆形隔板1的边缘为弧形，以减少风阻，圆形隔板1将上部气动结构和下部气动结构隔开，形成对旋涡流场，避免涡场之间相互干扰；
所述气动结构由导风结构、旋转轴5和垂直轴叶片组成，所述导风结构包括有上导风结构和下导风结构，所述上导风结构固定设置在圆形隔板1顶面，所述下导风结构固定设置在圆形隔板1底面，所述圆形隔板1中心处固定设置有双转子发电机，所述双转子发电机的线圈和永磁体分别安设在不同的转子上，所述双转子发电机可以为盘式结构，也可以为内外转子结构，所述双转子发电机的上转子和下转子分别连接设置有一个旋转轴5，围绕旋转轴5的轴心均匀排列设置有连杆，所述连杆的另一端固定设置有垂直轴叶片，所述垂直轴叶片位于导风结构内部，位于圆形隔板1上方的垂直轴叶片为上部垂直轴叶片3，位于圆形隔板1下方的垂直轴叶片为下部垂直轴叶片4。
优选的，所述上导风结构包括有上部水平导风板体2和上垂直导风板体6、所述上垂直导风板体6围绕圆形隔板1顶面的圆心均匀排列设置，所述上垂直导风板体6呈顺时针方向指向上部垂直轴叶片3，所述上垂直导风板体6的顶部固定设置有上部水平导风板体2。
优选的，所述下导风结构包括有下部水平导风板体8和下垂直导风板体7、所述下垂直导风板体7围绕圆形隔板1底面的圆心均匀排列设置，所述下垂直导风板体7呈逆时针方向指向下部垂直轴叶片4，所述下垂直导风板体7的底部固定设置有下部水平导风板体8。
优选的，所述的上部垂直轴叶片3和下部垂直轴叶片4为升力型叶片，实现更高的尖速比，获得更高的转速，进而提高电压输出值，使用升力型叶片较比普通叶片至少提高6－8倍的电压输出值。
优选的，所述上部气动结构和下部气动结构的垂直导风板体在导入内部垂直轴叶片尖端位置为簸箕口，所述上部气动结构与下部气动结构的簸箕口上下位置相对应。
优选的，所述的上部水平导风板体2为正喇叭形结构。
优选的，所述的下部水平导风板体8为倒喇叭形结构。
优选的，所述的上垂直导风板体6和下垂直导风板体7成弧形结构。
优选的，所述的圆形隔板1的边沿处为弧形结构。
风力发电机工作时，当高频次低密度的风能通过上部气动结构和下部气动结构形成的闭式结构聚集风能，并作用在内部垂直轴叶片上，而上部气动结构和下部气动结构旋向相反，上垂直轴叶片和下垂直轴叶片相反安装，运行方向相反，带动双转子发电机的永磁体和线圈形成高速对旋运行，在相同的风速下获得更高的电压值，便于并网，减少能源损失。
本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种闭式对旋风力发电设备，可以提高风能利用率、易于并网、使用安全、并且使用寿命更长。

Claims (9)

1.一种闭式对旋风力发电设备，包括有圆形隔板、上部气动结构和下部气动结构，所述上部气动结构设置在圆形隔板顶面，所述下部气动结构设置在圆形隔板底面；
所述气动结构由导风结构、旋转轴和垂直轴叶片组成，所述导风结构包括有上导风结构和下导风结构，所述上导风结构固定设置在圆形隔板顶面，所述下导风结构固定设置在圆形隔板底面，所述圆形隔板中心处固定设置有双转子发电机，所述双转子发电机的上转子和下转子分别连接设置有一个旋转轴，围绕旋转轴的轴心均匀排列设置有连杆，所述连杆的另一端固定设置有垂直轴叶片，所述垂直轴叶片位于导风结构内部，位于圆形隔板上方的垂直轴叶片为上部垂直轴叶片，位于圆形隔板下方的垂直轴叶片为下部垂直轴叶片。
2.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述上导风结构包括有上部水平导风板体和上垂直导风板体、所述上垂直导风板体围绕圆形隔板顶面的圆心均匀排列设置，所述上垂直导风板体呈顺时针方向指向上部垂直轴叶片，所述上垂直导风板体的顶部固定设置有上部水平导风板体。
3.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述下导风结构包括有下部水平导风板体和下垂直导风板体、所述下垂直导风板体围绕圆形隔板底面的圆心均匀排列设置，所述下垂直导风板体呈逆时针方向指向下部垂直轴叶片，所述下垂直导风板体的底部固定设置有下部水平导风板体。
4.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述的上部垂直轴叶片和下部垂直轴叶片为升力型叶片。
5.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述上部气动结构和下部气动结构的垂直导风板体在导入内部垂直轴叶片尖端位置为簸箕口，所述上部气动结构与下部气动结构的簸箕口上下位置相对应。
6.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述的上部水平导风板体为正喇叭形结构。
7.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述的下部水平导风板体为倒喇叭形结构。
8.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述的上垂直导风板体和下垂直导风板体成弧形结构。
9.根据权利要求1所述的一种闭式对旋风力发电设备，其特征在于，所述的圆形隔板的边沿处为弧形结构。
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