軸流對旋直驅式風力發電裝置的製作方法

2023-06-02 23:26:36 2

專利名稱：軸流對旋直驅式風力發電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電機，尤其是一種軸流雙涵道、雙扇葉對旋、直驅式風力發電裝置，涉及新能源的利用技術 領域。
背景技術：
風能是一種能量密度相對較低的能源，為了利用更多的風能資源，人們不斷地增大掃風面積，加長風力機葉片。單機容量大型化已成為當今世界風能發展的一個主要趨勢。機組大型化的優點是有利於降低單位成本、提高運行可靠性。然而缺點也十分顯著兆瓦級風力發電機的直徑和塔高已超過百米、葉片重量已超過10噸、塔體重量已超過百噸，而中小型風力機的直徑和塔高也在數十米以上，製造、安裝及運輸的難度很大，葉片材料的強度要求也幾乎達到極限，並且風能的利用率較低。因此，設計一種風能利用率高的軸流對旋直驅式風力發電裝置，是目前需要解決的技術問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種風能利用率高的軸流對旋直驅式風力發電裝置。本發明解決其技術問題的技術方案是
軸流對旋直驅式風力發電裝置，其特徵在於在基臺旋轉固定有軸流風洞，在設有尾舵，在軸流風洞內安裝有風力發電機。軸流風洞利用空氣集流管效應，增強風扇葉片前的氣流密度；利用擴流管效應，降低風扇葉片後氣壓，由此增強了通過葉輪的空氣流速和能量，達到提高風力機效率的目的。採用雙扇對旋結構，驅動發電機的定、轉子繞同一軸線相向對旋，極大的提高了風能利用率和發電效率。本發明解決其技術問題的技術方案還可以是
本發明的軸流風洞分成前級集流錐、前級擴流錐、後級集流錐和後級擴流錐四個錐段，風洞又分成內、外兩層涵道。本發明所述的風力發電機設有內轉子和外轉子，內轉子與風力發電機的電機軸固定，風力發電機的電機軸通過前支撐和後支撐及外旋軸承與軸流風洞固定，外轉子與風力發電機的殼體固定，風力發電機的殼體通過內旋軸承與風力發電機的電機軸旋轉固定，在風力發電機的電機軸的前端部安裝有前級風車，在風力發電機的電機殼的後端部安裝有後級風車，在風力發電機的電機軸與前支撐之間設有勵磁電刷，在風力發電機的電機軸與後支撐之間設有發電電刷，在風力作用下，前級風車與後級風車同軸線對旋。本發明所述的前級風車設置在軸流風洞內前級集流錐和前級擴流錐的狹窄處，與內轉子直接連接；後級風車葉輪設置在風洞內後級集流錐和後級擴流錐的狹窄處，與外轉子直接連接，分別帶動發電機內轉子和外轉子旋轉發電。與現有技術相比，由於前級風車和後級風車在軸流風洞中繞同一軸線、相反方向旋轉，分別帶動發電機內轉子和外轉子旋轉發電，提高了低風速情況下的發電效率。當氣流進入軸流風洞時，由於集流錐的作用，軸流涵道內風車葉輪前氣流密度增強，因擴流錐作用，又使葉輪後部形成低壓區，從而增強了通過葉輪的空氣流速和能量，達到提高風力機效率的目的。是一種小型、高效的風力發電裝置。本發明體積小、重量輕、製造簡單、成本低廉、風能利用率高，不僅便於在山區、牧區、沿海地區等邊遠地區安裝，而且還適用於高層建築物頂部安裝，具有廣泛的推廣應用市場前景。


圖I是本發明的構造 圖2是軸流風洞不意 圖3是對旋發電機結構圖。
具體實施例方式如圖所示，軸流對旋直驅式風力發電裝置，在基臺13旋轉固定有軸流風洞4，在設有尾舵11，在軸流風洞4內安裝有風力發電機。軸流風洞4分成前級集流錐、前級擴流錐、後級集流錐和後級擴流錐四個錐段，風洞又分成內、外兩層涵道。所述的風力發電機設有內轉子8和外轉子7，內轉子8與風力發電機的電機軸固定，風力發電機的電機軸通過前支撐3和後支撐10及外旋軸承5與軸流風洞4固定,夕卜轉子7與風力發電機的殼體固定,風力發電機的殼體通過內旋軸承6與風力發電機的電機軸旋轉固定，在風力發電機的電機軸的前端部安裝有前級風車I，在風力發電機的電機殼的後端部安裝有後級風車9，在風力發電機的電機軸與前支撐3之間設有勵磁電刷2，在風力發電機的電機軸與後支撐10之間設有發電電刷12，在風力作用下，前級風車I與後級風車9同軸線對旋。所述的前級風車I設置在軸流風洞4內前級集流錐和前級擴流錐的狹窄處，與內轉子8直接連接；後級風車葉輪9設置在風洞內後級集流錐和後級擴流錐的狹窄處，與外轉 子I直接連接，分別帶動發電機內轉子8和外轉子I旋轉發電。
權利要求
1.軸流對旋直驅式風力發電裝置，其特徵在於在基臺(13)旋轉固定有軸流風洞(4)，在設有尾舵(11)，在軸流風洞(4)內安裝有風力發電機。
2.根據權利要求I所述的軸流對旋直驅式風力發電裝置，其特徵在於軸流風洞(4)分成前級集流錐、前級擴流錐、後級集流錐和後級擴流錐四個錐段，風洞又分成內、外兩層涵道。
3.根據權利要求2所述的軸流對旋直驅式風力發電裝置，其特徵在於所述的風力發電機設有內轉子(8)和外轉子(7)，內轉子(8)與風力發電機的電機軸固定，風力發電機的電機軸通過前支撐(3)和後支撐(10)及外旋軸承(5)與軸流風洞(4)固定，外轉子(7)與風力發電機的殼體固定，風力發電機的殼體通過內旋軸承(6 )與風力發電機的電機軸旋轉固定，在風力發電機的電機軸的前端部安裝有前級風車(1)，在風力發電機的電機殼的後端部安裝有後級風車(9)，在風力發電機的電機軸與前支撐(3)之間設有勵磁電刷(2)，在風力發電機的電機軸與後支撐(10)之間設有發電電刷(12)，在風力作用下，前級風車(I)與後級風車(9)同軸線對旋。
4.根據權利要求3所述的軸流對旋直驅式風力發電裝置，其特徵在於所述的前級風車(I)設置在軸流風洞(4)內前級集流錐和前級擴流錐的狹窄處，與內轉子(8)直接連接；後級風車葉輪(9)設置在風洞內後級集流錐和後級擴流錐的狹窄處，與外轉子(7)直接連接，分別帶動發電機內轉子(8 )和外轉子(7 )旋轉發電。
全文摘要
本發明公開一種軸流對旋直驅式風力發電裝置，在基臺(13)旋轉固定有軸流風洞(4)，在設有尾舵(11)，在軸流風洞(4)內安裝有風力發電機。是一種體積小、重量輕、製造簡單、成本低廉、風能利用率高，不僅便於在山區、牧區、沿海地區等邊遠地區安裝，而且還適用於高層建築物頂部安裝，具有廣泛的推廣應用市場前景的風力發電裝置。
文檔編號F03D9/00GK102628427SQ20121012162
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者吳強, 宋正廷, 嶽昌華, 龐蒼建, 王秀芹, 董久赤 申請人:河北天擇重型機械有限公司