CN201284723Y - 一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，其特征在于：定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合，定子中心孔内置转子，转子上下两端通过转子轴承与定子相接，定子外套筒的下部，置有上下两个立柱轴承。立柱轴承内孔与立柱外表面紧密贴合，外表面与所述定子外套筒的内表面紧密贴合。上层风轮与转子的外侧面固定连接；下层风轮与定子外套筒的外侧面固定连接；上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反。本实用新型的积极效果在于：上层风轮风叶旋转方向与下层风轮风叶旋转方向互为反向，大大提高了发电输出功率；风叶的弯曲曲面设计及其安装方法，使风轮可以接受来自任何方向的风，旋转方向保持不变，风能利用率高。

Description

一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机
技术领域
本实用新型属风力发电机技术领域，尤其涉及一种设置上、下两层风轮，并互为逆向旋转的垂直轴风力发电机。
背景技术
风能是一种可再生的清洁能源，没有燃料问题，也不会引起环境污染。地球上可利用的风能资源相当丰富，达200亿kW，是地球上可利用水能的20倍。随着全球能源危机的加剧，风能的开发、利用受到各国政府和科技界人士的深切关注。
风力发电机按风轮安装轴线方向与水平面的相对位置，可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，相比之下垂直轴风力发电机占用土地面积少，风力接收率高，而且由于发电机安装位置靠近地面，安装、维修较为方便。但垂直轴风力发电机的风轮为平板式、S式或翼型等结构，风轮转速低，不能满足发电机的转速要求，风能制用率相对较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风能利用率高、启动容易、转速高的一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机。
为达到上述目的，采用的技术方案为：一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，包括立柱、转子、定子、上层风轮和下层风轮，其特征在于：所述定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合，定子中心孔内置转子，所述转子上下两端通过转子轴承与定子相接；所述定子外套筒的下部，置有上下两个立柱轴承，所述立柱轴承内孔与所述立柱外表面紧密贴合，所述立柱轴承的外表面与所述定子外套筒的内表面紧密贴合，所述上层风轮与所述转子的外侧面固定连接；所述下层风轮与所述定子外套筒的外侧面固定连接；所述上层风轮和下层风轮的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反。
所述上层风轮和下层风轮的风叶呈曲面弯曲，数量至少两片，优选3片或3片以上。
所述转子的上端部置有防护罩。
本实用新型的积极效果在于：风力发电是依赖定子(感应线圈绕组)运动切割转子(内置磁体)的磁场的来实现的，本实用新型上层风轮风叶旋转方向与下层风轮风叶旋转方向互为反向，定子内线圈在转子磁体的磁场中旋转的相对速度明显加快，大大提高了发电输出功率；风叶的弯曲曲面设计及其安装方法，使风轮可以接受来自任何方向的风，旋转方向保特不变，风能利用率高。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为图1中A-A剖面示意图(放大)。
图中：1.立柱；2..立柱轴承；3.下层风轮；4.转子轴承；5.转子；6.上层风轮；7.防护罩；8.定子；9.定子外套筒；10.迎风受力面；11.背风面。
具体实施方式
本实用新型的结构示意图示于图1，由图可见：一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，包括立柱1、转子5、定子8、上层风轮6和下层风轮3，其特征在于：所述定子8外侧表面与定子外套筒9的内表面紧密贴合，定子8的中心孔内置转子5，所述转子5上下两端通过转子轴承4与定子8固定相接，所述定子外套筒9的下部，置有上下两个立柱轴承2，所述立柱轴承2内孔与立柱1外表面紧密贴合，立柱轴承2的外表面与所述定子外套筒9的内表面紧密贴合，所述上层风轮6风叶与所述转子5的外侧固定连接；所述下层风轮3风叶与所述定子外套筒9的外侧面固定连接；所述上层风轮6和所述下层风轮3的风叶分别绕风轮轴心同方向安装连接固定，上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3风叶安装方向相反。
所述转子5的上端部置有防护罩7，用于挡雨、防尘、遮阳。
所述上层风轮6和下层风轮3的风叶呈曲面弯曲，如图2所示，风叶数量至少两片，优选3片或3片以上。所述上层风轮6和下层风轮3的风叶绕风轮轴心同方向固定安装，不论风向来自何方，风叶的迎风受力面10受到的力总比背风面11受到的力大，所以风轮始终绕一个方向旋转，风能利用率高、启动容易。又因为上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3风叶安装方向相反，所以上层风轮6和下层风轮3旋转方向互为逆向，即上层风轮6为顺时针方向旋转，下层风轮3为逆时针方向旋转；反之亦然。
发电机的定子内置有感应线圈绕组，转子内置有永磁体，由于线圈绕组在永磁体磁场内运动切割磁力线产生电流，线圈转得越快，切割磁力线速度就越快，由电刷引出的对外电路提供的功率也就越大。本实用新型上层风轮6和下层风轮3旋转方向互为逆向，切割磁力线的速度肯定大大超过两层风轮同方向旋转切割磁力线的速度，小风量就可带动发电，所以大大提高了发电机的输出功率。
我国风力资源极为丰富，绝大多数地区平均风速都在每秒3米以上，在边远地区和偏辟农村，常规电网尚未达到地区，可利用本实用新型制作小型风力发电机用于照明；城市建设日新月异、高搂林立，在大厦楼顶安装风力发电机，不仅可减轻白天用电高峰时段电网的用电负荷，防止电网拉闸停电影响工作和生活，而且是一道美丽的风景线。

Claims (3)

1.一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，包括立柱(1)、转子(5)、定子(8)、上层风轮(6)和下层风轮(3)，其特征在于：所述定子(8)外侧面与定子外套筒(9)内表面紧密贴合，定子(8)中心孔内置转子(5)，所述转子(5)上下两端通过转子轴承(4)与定子(8)相接，所述定子外套筒(9)的下部，置有上下两个立柱轴承(2)，所述立柱轴承(2)内孔与所述立柱(1)外表面紧密贴合，所述立柱轴承(2)的外表面与所述定子外套筒(9)的内表面紧密贴合，所述上层风轮(6)与所述转子(5)的外侧固定连接；所述下层风轮(3)与所述定子外套筒(9)的外侧面固定连接；所述上层风轮(6)和下层风轮(3)的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮(6)风叶安装方向与下层风轮(3)风叶安装方向相反。
2.根据权利要求1所述一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上层风轮(6)和下层风轮(3)的风叶呈曲面弯曲，数量至少两片。
3.根据权利要求1所述一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述转子(5)的上端部置有防护罩(7)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102725518A (zh) * 2009-11-09 2012-10-10 安善淑 风力发电装置
CN102774275A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 仝家林 共轴异向旋转风翼车
CN102797615A (zh) * 2012-09-04 2012-11-28 程辉 高效率定子与转子相逆旋转风力水力发电机
CN104074680A (zh) * 2014-01-06 2014-10-01 王修煜 几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电

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