V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公布一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，屬于風力發(fā)電機【技術(shù)領(lǐng)域】。包括葉片、垂直軸承、連桿和電機；所述的電機固定在垂直軸承上；所述的葉片是呈豎直狀布置的翼型葉片，其均勻圍繞在電機四周并通過連桿與電機連接；葉片中心軸線與電機的中心軸線有向一側(cè)傾斜的偏角，葉片上端距電機中心軸線的垂直距離大于葉片下端距電機中心軸線的垂直距離；所述的連桿是呈扁平扇葉狀的翼型連桿。本實用新型啟動風速低，運行平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，后期維修方便，制造成本低。
【專利說明】V型垂直軸自懸淳升力型發(fā)電機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及風力發(fā)電機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電 機。 技術(shù)背景
[0002] 近30年來，螺旋槳式水平軸風力發(fā)電機發(fā)展迅速，已成為了大型商業(yè)風力發(fā)電的 主流。與此同時，以達里厄風力機為代表的升力型垂直軸風力發(fā)電機也受到一些風電發(fā)達 國家的關(guān)注。目前常見的垂直軸風力發(fā)電機是Φ型發(fā)電機或稱為達里厄垂直軸風力發(fā)電 機，除此之外還有Η型、S型、X型等多種垂直軸風力發(fā)電機。這些垂直軸風力發(fā)電機普遍 存在的問題是：最早使用的Φ型以及后期使用的Η型風力發(fā)電機均不能實現(xiàn)自啟動功能， 須加裝啟動風輪幫其實現(xiàn)啟動，由于葉片受力方向沒有向上的分力，無法減輕對發(fā)電機底 盤及軸承的壓力，相當于增加了風輪與底盤、軸承的摩擦阻力，削弱了風能的利用效能，減 小了軸承的使用壽命。S型風機雖然解決了啟動問題，但屬于阻力型風機，風能損耗大，不 能充分利用風力資源。而X型垂直風力發(fā)電機雖然克服了以上垂直軸風力發(fā)電機的一些不 足，但其啟動風速要求很高，一般風力資源不豐富的地區(qū)很難得到廣泛的利用，且其葉片結(jié) 構(gòu)復雜，不便于加工生產(chǎn)及安裝維修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機；
[0004] 本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，包括 葉片、垂直軸承、連桿和電機；所述的電機固定在垂直軸承上；所述的葉片是呈堅直狀布置 的翼型葉片，其均勻圍繞在電機四周并通過連桿與電機連接；葉片中心軸線與電機的中心 軸線有向一側(cè)傾斜的偏角，葉片上端距電機中心軸線的垂直距離大于葉片下端距電機中心 軸線的垂直距離；所述的連桿是呈扁平扇葉狀的翼型連桿。
[0005] 其進一步是：所述的連桿共有三組、每組兩個；所述的葉片共有三個，每個葉片通 過一組連桿連接在電機上。
[0006] 所述的電機是磁懸浮電機。
[0007] 通過調(diào)整葉片在垂直軸向角度，改變?nèi)~片與風向的攻角，使葉片在受風旋轉(zhuǎn)時，利 用升力與風力反作用力的矢量和在葉片運動切線方向產(chǎn)生機械能。V型三葉片的結(jié)構(gòu)設計 避免了偶數(shù)葉片在90°與270°位置相對風速不產(chǎn)生升力的情況，從而實現(xiàn)葉片全方位接 受來風，實現(xiàn)自啟動功能。
[0008] 葉片在垂直面呈V型布局，不但能幫助發(fā)電機實現(xiàn)自啟動，更主要是實現(xiàn)了發(fā)電 機的自懸浮功能。在旋轉(zhuǎn)過程中，葉片可多次截風，充分利用風能，同時塔影效應與風剪作 用也較小。葉片旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生垂直向上的升力分力，能減輕對電機底盤與垂直軸承的壓力，同 時緩解它們之間的摩擦阻力，更加有效的利用風力資源，增加發(fā)電機整體的使用壽命。
[0009] 翼型連桿的使用，一方面用于固定葉片，另一方面在發(fā)電機旋轉(zhuǎn)過程中，也能增加 一定的升力，為實現(xiàn)發(fā)電機的自懸浮功能提供一定能量。
[0010] 傳統(tǒng)翼型葉片的使用，易于加工，安裝簡單，后期維修方便，同時也節(jié)約了整個風 機的制造成本。
[0011] 本實用新型屬于綠色環(huán)保、節(jié)能減排、新能源利用技術(shù)，適用于家庭、偏遠山區(qū)、游 牧民照明，路燈、邊防海島哨所、船舶、道路監(jiān)控、電視及移動信號發(fā)射塔等電源供應，也可 用于家庭及工業(yè)小功率用電器的電源供應，還可以組成小型電站并網(wǎng)發(fā)電。
[0012] 與目前同類型產(chǎn)品相比，本實用新型的優(yōu)點在于：啟動風速低，運行平穩(wěn)，減小震 動，降低噪音；葉片可全方位接受來風，即360度風向全方位起動；V型翼型葉片結(jié)構(gòu)使風機 運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生向上的升力，以平衡自重，對發(fā)電機及軸承產(chǎn)生的壓力小，極大減輕對發(fā)電機和 軸承的磨損，延長風機的使用壽命；同等風速下，V型風力發(fā)電機尖速比高于一般的垂直軸 風機；結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，后期維修方便，制造成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖中：1、葉片；2、垂直軸承；3、連桿；4、電機。

【具體實施方式】
[0015] 以下是本實用新型的一個具體實施例，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016] 如圖1所示，一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，包括翼型葉片1、垂直軸承2、 翼型連桿3和磁懸浮電機4 ;電機4安裝在在垂直軸承2上；葉片1是呈堅直狀布置，其均 勻圍繞在電機4四周并通過連桿3與電機4連接；葉片1中心軸線與電機4的中心軸線有 向一側(cè)傾斜的偏角，這個偏角就是葉片1在垂直軸上的安裝角Θ ;葉片1上端與電機4中 心軸線的垂直距離是R，葉片1下端與電機4中心軸線的垂直距離是r，R > r，使葉片呈V 型布局；連桿3是呈扁平扇葉狀的翼型連桿。
[0017] 連桿3共有三組、每組兩個；葉片1共有三個，每個葉片1通過一組連桿3連接在 電機4上。
[0018] V形垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機通過對翼型葉片在垂直軸向安裝角的改變，使風 與葉片弦線之間的夾角始終都能有處于最佳的攻角之下，從而實現(xiàn)低風速啟動及360度全 風向啟動。通過對翼型葉片在垂直面向安裝角的改變，葉片整體外形呈V形布局，在旋轉(zhuǎn)過 程中，氣流流經(jīng)葉片，能使葉片產(chǎn)生的升力有一個向上的分力，使葉片呈托舉狀態(tài)，能減輕 葉片對電機底盤的壓力，減小摩擦阻力，同時也減輕對垂直軸承的磨損。翼型連桿，在空氣 流經(jīng)其表面時，也能產(chǎn)生升力，更進一步提升發(fā)電機的自懸浮能力。
【權(quán)利要求】
1. 一種V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，包括葉片（1)、垂直軸承（2)、連桿（3)和電機 (4);所述的電機（4)固定在垂直軸承（2)上；其特征在于：所述的葉片（1)是呈堅直狀布置 的翼型葉片，其均勻圍繞在電機（4)四周并通過連桿（3)與電機（4)連接；葉片（1)中心軸 線與電機（4)的中心軸線有向一側(cè)傾斜的偏角，葉片（1)上端與電機（4)中心軸線的垂直距 離大于葉片（1)下端與電機（4)中心軸線的垂直距離；所述的連桿（3)是呈扁平扇葉狀的翼 型連桿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，其特征在于：所述的連桿 (3)共有三組、每組兩個；所述的葉片（1)共有三個，每個葉片（1)通過一組連桿（3)連接在 電機（4)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的V型垂直軸自懸浮升力型發(fā)電機，其特征在于：所述的 電機（4 )是磁懸浮電機。
【文檔編號】F03D9/00GK203879685SQ201420092790
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】馬慶鋒, 張曉萍 申請人:江蘇創(chuàng)導新能源科技有限公司