和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028] 參照圖1-圖7,本發(fā)明的一種聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括：沿軸向 方向依次連接的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)均是在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子 鋼管3上固定有風(fēng)壓槽型葉片11，通過交替設(shè)置順時針方向的風(fēng)壓槽型葉片11、逆時針方 向的風(fēng)壓槽型葉片11獲取順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。圖2所示， 為順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；圖3所示，為逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0029] 參照圖1-圖3,所述風(fēng)壓槽型葉片11的單個葉片的橫截面呈S角形，在S角形的 一個面設(shè)置風(fēng)壓槽12。橫截面呈=角形的風(fēng)壓槽型葉片11的尖端鋒利不但可W更加順利 劈開空氣流，使得阻力明顯降低，而且引導(dǎo)空氣流進(jìn)入相鄰做功風(fēng)壓槽型葉片11的風(fēng)壓槽 12內(nèi)，提高了相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)做功風(fēng)壓槽型葉片11前的空氣動能，起到了聚集風(fēng)能的效 果，同時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩側(cè)的空氣動能都得到了充分利用。
[0030] 參照圖4-圖7,所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，并通過 內(nèi)永磁懸浮軸承和外永磁懸浮軸承連接。所述定子具有定子中屯、管14,在定子中屯、管14上 設(shè)置定子軸承座2,在定子中屯、管14上套置定子鐵忍5,在定子鐵忍5上置有電樞繞組6,電 樞繞組6兩側(cè)各裝有四個電磁閩4,在電磁閩4兩側(cè)置有由定子軸向永久磁鐵9和定子徑 向永久磁鐵10構(gòu)成的內(nèi)永磁懸浮軸承；在定子中屯、管14的兩端均設(shè)置連接法蘭1，定子徑 向永久磁鐵10、電磁閩4和定子鐵忍5具有相同的外徑；在所述電磁閩4對應(yīng)的位置上配 有剎車滑道15。所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鋼管3,勵磁永磁鐵13置在轉(zhuǎn)子鋼管3的內(nèi)面，勵磁永 磁鐵13與定子的電樞繞組6的間隙為1~2mm，在位于剎車滑道15的兩側(cè)置有由轉(zhuǎn)子軸 向永久磁鐵8和轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵7構(gòu)成的外永磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵7、剎車滑 道15和勵磁永磁鐵13具有相同的內(nèi)徑，內(nèi)永磁懸浮軸承與外永磁懸浮軸承之間的間隙為 1~2mm。聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間沒有直接電氣連接，而 是分別按照自身的發(fā)電情況通過整流逆變裝置自動并網(wǎng)。
[0031] 具體實(shí)施例：
[0032] W下通過兩個與現(xiàn)行水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)對比的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的效果。
[0033] 兩個實(shí)施例的統(tǒng)一條件包括：10m高處風(fēng)速lOm/s、風(fēng)力機(jī)直徑40m、空氣密度 1.20kg/m3、風(fēng)切變指數(shù)0. 20。
[0034] 表1本發(fā)明與現(xiàn)行水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量對比
陽036] 實(shí)施例I的特定對比條件為：風(fēng)力機(jī)最高點(diǎn)高度60m，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片最高點(diǎn)高 度（此高度為風(fēng)力機(jī)直徑40m的現(xiàn)代水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)高度）。實(shí)施例2的特定對比 條件為：風(fēng)力發(fā)電機(jī)最高點(diǎn)高度300m(此高度為現(xiàn)代鋼塔技術(shù)可W達(dá)到的高度）。
[0037] 兩個實(shí)施例的數(shù)據(jù)對比如表1所示。從表1中可W明顯觀察到，在給定占地面積 上（風(fēng)力發(fā)電機(jī)直徑相同），本發(fā)明方案中發(fā)電能力是實(shí)施例1中的2. 9倍；是實(shí)施例2中 的11. 9倍。若根據(jù)實(shí)施例2,在IOm高處風(fēng)速lOm/s、風(fēng)力機(jī)直徑40m、空氣密度1.20kg/ m3、風(fēng)切變指數(shù)0. 20的條件下，現(xiàn)行水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)只能達(dá)到2. 0MW，而本發(fā)明可W達(dá)到 24. 4MW〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，它包括：沿軸向方向依次連 接的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)均是在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鋼管上固定 有風(fēng)壓槽型葉片，通過交替設(shè)置順時針方向的風(fēng)壓槽型葉片、逆時針方向的風(fēng)壓槽型葉片 獲取順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，所述風(fēng)壓 槽型葉片的單個葉片的橫截面呈三角形，在三角形的一個面設(shè)置風(fēng)壓槽。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，所述風(fēng)力 發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，并通過內(nèi)永磁懸浮軸承和外永磁懸浮軸承 連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，所述定子 具有定子中心管，在定子中心管上套置定子鐵芯，在定子鐵芯上置有電樞繞組，電樞繞組兩 側(cè)各裝有四個電磁閘，在電磁閘兩側(cè)置有由定子軸向永久磁鐵和定子徑向永久磁鐵構(gòu)成的 內(nèi)永磁懸浮軸承；在定子中心管的兩端均設(shè)置連接法蘭，定子徑向永久磁鐵、電磁閘和定子 鐵芯具有相同的外徑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，在所述電 磁閘對應(yīng)的位置上配有剎車滑道。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，所述轉(zhuǎn)子 具有轉(zhuǎn)子鋼管，勵磁永磁鐵置在轉(zhuǎn)子鋼管的內(nèi)面，勵磁永磁鐵與定子的電樞繞組的間隙為 1~2_，在位于剎車滑道的兩側(cè)置有由轉(zhuǎn)子軸向永久磁鐵和轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵構(gòu)成的外 永磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)子徑向永久磁鐵、殺?Ι車滑道和勵磁永磁鐵具有相同的內(nèi)徑，內(nèi)永磁懸浮軸 承與外永磁懸浮軸承之間的間隙為1~2_。
【專利摘要】本發(fā)明是一種聚能多轉(zhuǎn)子阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特點(diǎn)是，包括：沿軸向方向依次連接的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述的若干個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)均是在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鋼管上固定有風(fēng)壓槽型葉片，通過交替設(shè)置順時針方向的風(fēng)壓槽型葉片、逆時針方向的風(fēng)壓槽型葉片獲取順時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、逆時針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。具有結(jié)構(gòu)合理，能夠更有效的利用能源，能量轉(zhuǎn)換效率高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F03D3/02, F03D9/25, F03D80/70, F03D80/80, F03D3/06
【公開號】CN105422381
【申請?zhí)枴緾N201510980206
【發(fā)明人】陳奇成, 張瑩瑾, 張炳文, 王林, 周振起, 李勇, 張艾萍, 曹麗華, 趙星海, 姜鐵騮, 胡鵬飛, 王艷紅, 韓為
【申請人】東北電力大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月24日