豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆的製作方法
2023-05-29 12:29:31
專利名稱：豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發電設備，尤其涉及一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電
掉丄回O
背景技術：
風能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，但是由於風能存在能量密度低、不穩定等特點，這使對風能的利用一直存在著一些難題。目前，水平軸三葉式風力發電機是風力發電機的主流模式。該模式下的各種機型的風能利用係數只能達到30%，年平均滿負荷發電小時一般只能達到2200小時左右。作為整體，水平軸三葉式風力發電機一般只有在風速 5米以上時才能開始發電；在風速12米以上時又需要調整槳距瀉去風能；當風速25米時則只能剎車，對風能的利用效率有很大的局限。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，裝置效率強大，可有效利用各種風速條件下的風能，有效地提高了風能的利用效率。本實用新型所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，包括風輪和豎軸發電機，其特徵是還包括多組豎軸，每組豎軸由多根短軸通過萬向節連接，每根短軸上安裝一個所述風輪，每個風輪與相應的每根短軸通過連接件活動連接；在每個風輪的上部都設置一個磁懸浮體，每個風輪上均設有控制該風輪和其上的磁懸浮體之間距離的推力軸承；所述多組豎軸之間設有豎向風導向板。所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆還包括風力發電牆支承框架，所述磁懸浮體包括磁懸浮體支架和永磁鐵；永磁鐵設在磁懸浮體支架的底部，磁懸浮體支架與所述風力發電牆支撐框架固定。每個所述風輪均包括弧型受風板、上擋板、下擋板、內管和被吸附鐵板；上擋板、下擋板和內管連接成為風輪支架，弧型受風板固定在上擋板、下擋板之間，被吸附鐵板位於風輪上部且與所述永磁鐵相對。所述連接件為竄釘，竄釘穿過短軸上的長形凹槽與風輪的所述內管連接。所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆還包括風力發電牆支撐框架，其採用鋼框架結構，上部設有斜向45度角的拉牽。所述風力發電牆支撐框架設置在風輪外側，其橫梁上設有水平導向板。所述每組豎軸的底部均連接有一個所述豎軸發電機。本實用新型的風力發電牆設置的方向應當與當地的主風向相垂直，風經過發電牆能夠在豎向風導向板的控制下，讓風輪始終產生最大的力矩。豎向風導向板讓風，以最佳角度吹向風輪並只是吹向豎軸的一側，這樣風輪就只能產生正向力矩，不會產生與它能夠相互抵消的反向力矩。為了減輕風輪自身因摩擦力消耗的能量，在每個風輪上部都安裝一個磁懸浮體將風輪的重量傳遞給支撐系統，不傳遞給軸，有了磁懸浮系統風輪的運行阻力非常小，噪音非常低，大大的提高了有效功率。豎軸是由很多根短軸用萬向節連結起來，這樣軸的斷面就可以很小，軸不同心也能夠正常運轉，軸只傳遞扭矩，不傳遞風輪的重量，大大降低了成本，還能夠把發電牆做的很高，風的利用係數就大大提高了。採用鋼框架結構作為支撐系統，上部還設有斜向45度角的拉牽，所以發電牆能夠承受較大的橫向力，鋼材用量少，投資少。
圖1本實用新型結構立面圖圖2本實用新型結構側面圖圖3本實用新型結構俯視圖圖4本實用新型風輪、磁懸浮體及豎軸結構示意圖如圖所示，1-風輪，2-豎向風導向板，3-豎軸，4-水平導向板，5-發電機，6-磁懸浮體，7-軸承，8-連接件，9-萬向節，10-支撐框架，12-內管，13-被吸附鐵板
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1-4中所示，一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，包括風輪1和發電機5，其特徵是所述風力發電牆包括多組豎軸3，每個豎軸3由多根短軸通過萬向節9連接，每根短軸上安裝一個風輪1，風輪1與短軸通過連接件8活動連接；在每個風輪1的上部都設置一個磁懸浮體6，每個風輪1上均設有控制該風輪1和其上的磁懸浮體6之間距離的推力軸承 7 ；所述風力發電牆的各組豎軸3之間設有豎向風導向板2。所述磁懸浮體包括磁懸浮體支架和永磁鐵；永磁鐵設在磁懸浮體支架底部，該磁懸浮體支架與風力發電牆的支撐框架10固定。所述風輪1包括弧型受風板、上擋板、下擋板、內管12和被吸附鐵板13 ；上擋板、 下擋板和內管12連接成為風輪支架，弧型受風板固定在上擋板、下擋板之間，被吸附鐵板 13位於風輪1上部且與永磁鐵13相對。所述連接件8為竄釘，竄釘穿過短軸上的長形凹槽與風輪1的內管12連接，竄釘可沿該長形凹槽上下移動。並將風輪1產生的力矩傳遞給豎軸3，讓風輪1與豎軸3同步旋轉。所述風力發電牆的支撐框架10採用鋼框架結構，上部設有斜向45度角的拉牽。所述風輪1外側的支撐框架10的橫梁上設有水平導向板4，該水平導向板4可以調節上下兩個風輪之間的風向。所述每根豎軸3的底部連接豎軸發電機5。本實用新型的特徵是軸是豎向的，由多個短軸用萬向節9連接起來，在豎軸3上有多個風輪1，每個風輪1又都把轉矩傳遞給豎軸3，豎軸3再將轉矩傳遞給設在下部的豎軸發電機5進行發電。豎軸3是由很多根短軸用萬向節9連結起來，這樣豎軸3的斷面就可以很小，豎軸3不同心也能夠正常運轉，豎軸3隻傳遞扭矩，不傳遞風輪1的重量，大大降低了成本，還能夠把發電牆做的很高，風的利用係數就大大提高了。[0027]為了提高有效功率，在每個風輪1的上部都設置一個磁懸浮體6，利用磁懸浮體6 將風輪懸浮起來並將自重傳動給支撐系統。永磁鐵產生磁力，將風輪1吸起來，磁懸浮體6 和風輪1之間的距離由一個推力軸承7控制在5毫米左右，磁懸浮體6固定在支架上，把風輪的重量傳遞給了支撐系統，不傳遞給豎軸3。豎向風導向板2不論是從哪個方向來的風，只要是經過發電牆，就能夠在豎向風導向板2的控制下以最佳的角度吹向風輪1，讓風輪1產生最大的力矩。讓風只吹向豎軸3 的一側，這樣風輪就只能產生正向力矩，不會產生與它能夠互相抵消的反向力矩。風經過豎嚮導向板2將風調整到最佳角度，吹向風輪1的一側，使風輪向一個方向旋轉。風輪產生的力矩，通過竄釘傳遞給豎軸3。在豎軸3上的多個風輪1產生的力矩，都用同樣的方法傳遞給豎軸3，再傳遞給發電機5進行發電。風輪1的弧型受風板放在風輪1的最外邊，這樣它的力臂最長，風按照設計的角度吹向弧型受風板時會產生較大的扭矩，風輪1由於重量輕，微風能夠發電，巨風也能夠發電，即使出現飛逸轉速也不會造成風輪1的破壞。
權利要求1.一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，包括風輪和豎軸發電機，其特徵是還包括多組豎軸，每組豎軸由多根短軸通過萬向節連接，每根短軸上安裝一個所述風輪，每個風輪與相應的每根短軸通過連接件活動連接；在每個風輪的上部都設置一個磁懸浮體，每個風輪上均設有控制該風輪和其上的磁懸浮體之間距離的推力軸承；所述多組豎軸之間設有豎向風導向板。
2.根據權利要求1所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是還包括風力發電牆支承框架，所述磁懸浮體包括磁懸浮體支架和永磁鐵；永磁鐵設在磁懸浮體支架的底部， 磁懸浮體支架與所述風力發電牆支撐框架固定。
3.根據權利要求1所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是每個所述風輪均包括弧型受風板、上擋板、下擋板、內管和被吸附鐵板；上擋板、下擋板和內管連接成為風輪支架，弧型受風板固定在上擋板、下擋板之間，被吸附鐵板位於風輪上部且與所述永磁鐵相對。
4.根據權利要求1所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是所述連接件為竄釘。
5.根據權利要求1所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是還包括風力發電牆支撐框架，其採用鋼框架結構，上部設有斜向45度角的拉牽。
6.根據權利要求5所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是所述風力發電牆支撐框架設置在風輪外側，其橫梁上設有水平導向板。
7.根據權利要求1-6之一所述的豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，其特徵是所述每組豎軸的底部均連接有一個所述豎軸發電機。
專利摘要本實用新型公開了一種豎軸多風輪磁懸浮風力發電牆，包括風輪和發電機，其特徵是還包括多組豎軸，每組豎軸由多根短軸通過萬向節連接，每根短軸上安裝一個所述風輪，每個風輪與相應的每根短軸通過連接件活動連接；在每個風輪的上部都設置一個磁懸浮體，每個風輪上均設有控制該風輪和其上的磁懸浮體之間距離的推力軸承；所述多組豎軸之間設有豎向風導向板。所述磁懸浮體包括磁懸浮體支架和永磁鐵；永磁鐵設在磁懸浮體支架底部，該磁懸浮體支架與風力發電牆的支撐框架固定。本實用新型效率強大，可有效利用各種風速條件下的風能，有效地提高了風能的利用效率。
文檔編號F03D3/02GK202047942SQ201120164618
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者偏允讓 申請人:偏允讓