双层叶片无主轴风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种发电机，特别是一种风力发电机。
【背景技术】
[0002]长期以来，垂直轴风力发电机的中心轴是风机的主要支撑部件，中心轴必然会对下风区的流场产生影响，但是部分叶片必然处于下风区，这将会破坏这一部分叶片对风能的利用，这就是所说的塔影效应。中心轴是振动的主要来源，一方面中心轴在转动时会产生自激振动；另一方面风机的重心和回转中心不同心时会发生弓状回转，引起半速涡动，这对风力发电机会造成严重危害。传统垂直轴风力发电机顶部常用拉索固定，由于拉索的弹性及其他原因，就不可避免的会产生振动，并且运动方式多为进动，将产生疲劳破坏，严重影响主轴的寿命。传统垂直轴风力发电机采用单层叶片，效率比较低，同时在风能利用率上相对水平轴风力发电机也没有太大的优势，这也是它还未代替水平轴风力发电机的主要原因之一 O
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能提高风能利用率，解决叶片在高速转动下的变形问题，提高垂直轴风力发电机的总体性能的双层叶片无主轴风力发电机。本发明的目的是这样实现的:它包括支承座、安装在支承座上的叶片，所述的叶片包括外层叶片和内层叶片，内、外层叶片弯曲方向相反，内、外层叶片的上端通过简单的弹性减振器连接，内、外层叶片的下端固定在转盘上，转盘的内壁上安装有磁铁，支承座上固定安装有硅钢片，硅钢片上缠绕线圈，转盘安装在转盘安装在大型的滚珠轴承上面，而大型的滚珠轴承固定在过渡段中。本发明还可以包括:1、所述的支承座是由底座、安装在底座上的电子仓和位于电子仓上方的过渡段组成的，硅钢片安装在过渡段上。2、转盘上安装有深入到过渡段和电子仓中的转轴，电子仓中设置有磁电传感器和测功仪。3、所述的叶片的形状为外层叶轮整体形状为下部是垂直的直线，上部是四分之一的椭圆型，叶片的翼型从上到下依次增大；内层叶片的翼型与外层叶片一样，整体形状是四分之一的椭圆型，从上到下也是均匀增大；内、夕卜层叶片的上端通过简单的弹性减振器连接，内、外层叶片的下端固定在转盘上。本发明主要是针对目前垂直轴风力发电机叶片结构进行改进设计，提高风能利用率，解决叶片在高速转动下的变形，从而提高垂直轴风力发电机的总体性能。本发明采用双层叶片结构代替传统的单层叶片结构，内、外层叶片弯曲方向相反，风机旋转时产生相反的应变位移，通过计算分析选择合适弯曲弧度及安装角度，内、外叶片的轴向力可以相互抵消。内、外叶片相互牵制从而代替了中心轴起到支撑作用，也就是无主轴设计思想。由于叶片是双层结构，内层叶片和外层叶片具有相同的叶形，所以内层叶片也能利用风能，这将使风能利用率得到提高。内、外层叶片顶端用减振器铰接，底端固定在转盘上，转盘和静止部分通过滚珠轴承接触，力均匀分散在装盘上，增加风机在转动时的稳定性。由于采用了大的转盘结构，这样在下部采用直驱电机，减少传统的齿轮箱，结构紧凑及运行稳定。
【附图说明】
[0005]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0006]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:结合图1，本发明的组成部分包括:减振器1、外层叶片、内层叶片3、转盘4、磁铁5、硅钢片6、过渡段7、电子仓8，转轴9、磁电传感器10、测功仪11和第座12。其中转动部分包括减振器1、外层叶片2、内层叶片3、转盘4、磁铁5、轴9。静止部分包括硅钢片6、过渡段7、电子仓8磁电传感器10、测功仪11、底座
12。减振器I将外层叶片2和内层叶片3链接起来，起到叶片轴向和横向的减振作用。夕卜层叶片2和内层叶片3成一定角度对应装配，形成力的相互牵制，使他们在垂直方向力的平衡，保证风机在高速转动下叶片在垂直方向不变形。下端固定在转盘4上，磁铁5嵌在转盘的内壁，硅钢片6上绕有线圈，叶片旋转时带动磁铁一起转动，与线圈产生相对运动切割磁感线产生电能，将风能转化为电能。控制系统装在电子仓内，主要负责采集磁电传感器10的转速信号和测功仪11输出的功率信号，掌握风机的运行情况，转轴9不起支撑作用，只是方便测量转速和功率。
【主权项】
1.一种双层叶片无主轴风力发电机，它包括支承座、安装在支承座上的叶片，其特征是:所述的叶片包括外层叶片和内层叶片，内、外层叶片弯曲方向相反，内、外层叶片的上端通过简单的弹性减振器连接，内、外层叶片的下端固定在转盘上，转盘的内壁上安装有磁铁，支承座上固定安装有硅钢片，硅钢片上缠绕线圈，转盘安装在大型的滚珠轴承上面，而大型的滚珠轴承固定在过渡段中。2.根据权利要求1所述的双层叶片无主轴风力发电机，其特征是:所述的支承座是由底座、安装在底座上的电子仓和位于电子仓上方的过渡段组成的，硅钢片安装在过渡段上。3.根据权利要求1或2所述的双层叶片无主轴风力发电机，其特征是:转盘上安装有深入到过渡段和电子仓中的转轴，电子仓中设置有磁电传感器和测功仪。4.根据权利要求1或2所述的所述的双层叶片无主轴风力发电机，其特征是:所述外层叶轮整体形状为下部是垂直的直线，上部是四分之一的椭圆型，叶片的翼型从上到下依次增大；内层叶片的翼型与外层叶片一样，整体形状是四分之一的椭圆型，从上到下也是均匀增大；内、外层叶片的上端通过简单的弹性减振器连接，内、外层叶片的下端固定在转盘上。
【专利摘要】一种双层叶片无主轴风力发电机，它包括支承座、安装在支承座上的叶片，其特征是：所述的叶片包括外层叶片和内层叶片，内、外层叶片弯曲方向相反，内、外层叶片的上端通过简单的弹性减振器连接，内、外层叶片的下端固定在转盘上，转盘的内壁上安装有磁铁，支承座上固定安装有硅钢片，硅钢片上缠绕线圈，转盘安装在大型的滚珠轴承上面，而大型的滚珠轴承固定在过渡段中。本发明主要是针对目前垂直轴风力发电机叶片结构进行改进设计，提高风能利用率，解决叶片在高速转动下的变形，从而提高垂直轴风力发电机的总体性能。
【IPC分类】F03D9/00, F03D11/00
【公开号】CN104976058
【申请号】CN201410144788
【发明人】孙振喜, 杨松
【申请人】黑龙江省专利技术开发公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月12日