专利名称：一种利用旋翼驱动的发电机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种利用旋翼驱动的发电机系统。
背景技术：
当前世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭，对能源供应商、工业企业及消费者都提出了新的挑战，尽可能的高效和可持续的使用能源、节约能源成了当务之急。现有常见发电方式包括火力发电、水力发电、光伏发电、风力发电和和动力发电。火力发电要大量消耗煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料，这些燃料在燃烧时能量转化效率不是很高，造成能源浪费和空气污染；水力发电、光伏发电、风力发电虽然对环境不会造成影响，但是成本相对较高，而且发电厂址的选择也收到地域的限制，不能普遍推广；核动力发电虽然节约能源，但是成本很高，而且存在着危害人类的巨大隐患。而利用旋翼驱动的发电机系统解决了上述问题，即节约了能源也降低了成本，对大气没有造成污染。
实用新型内容本实用新型设计开发了一种利用旋翼驱动的发电机系统。本实用新型所述利用旋翼驱动的发电机系统就是用电动机带动推进器旋转，推进器旋转时产生推力，推动旋翼旋转做圆周运动带动回转支承，回转支承带动发电机旋转发电，发出电压380v，50Hz的电能。本实用新型提供的技术方案为:—种利用旋翼驱动的发电机系统，包括:发电机；旋翼，其以可在旋翼平面中相对于所述发电机旋转的方式连接至所述发电机的旋转轴；以及多个推进器，每个推进器向所述旋翼提供推进力，所述推进力作用在所述旋翼的切向方向上。优选的，任一推进器为螺旋桨推进器，任一螺旋桨推进器的螺旋桨的轴线位于所述旋翼平面内，且与所述旋翼的径向方向垂直。优选的，所述旋翼包括相对其中心沿水平方向向外侧延伸的径向臂；各推进器设置在各径向臂的外端部。优选的，所述利用旋翼驱动的发电机系统还包括:回转支承,其包括动圈和静圈,所述动圈和静圈相互转动配合,所述旋翼位于所述回转支承的上方，所述旋翼连接至所述动圈，所述动圈具有内齿轮，所述发电机的旋转轴连接有一与所述内齿轮啮合的驱动齿轮，所述发电机还固定连接至所述静圈。优选的，所述利用旋翼驱动的发电机系统还包括:圆盘式导电滑环，其包括转子和定子，所述旋翼位于所述圆盘式滑环的上方，所述圆盘式滑环位于所述回转支承的内侧，各推进器的供电线路位于各推进器所在的径向臂的内部，并延伸至所述旋翼的中心，并通过所述圆盘式导电滑环连接至总供电线路。[0015]优选的，所述利用旋翼驱动的发电机系统还包括:塔架；基座；其中，所述塔架固定在所述基座上；所述回转支承的静圈固定在所述塔架上。优选的，所述旋翼的转速设计为:致使所述发电机的旋转轴以额定转速旋转。优选的，所述回转支承的直径设计为:致使所述发电机的旋转轴以额定转速旋转。本实用新型的有益效果是所述旋翼在多个推进器提供的推进力作用下，带动旋翼做旋转运动，旋翼旋转时通过回转支承动圈带动发电机驱动齿轮旋转发电。本实用新型，把化石燃料发电厂的能源效率提升了几十个百分点；与火力发电相比可分别节约能源68%，和88%;与风力发电相比可节约能源84%，和94%。即达到了能源的可持续利用又节能环保。而且本实用新型所发电电压稳定，经变压器升压后可直接与电网联网，并可以灵活调峰。本实用新型也可以进行独岛发电，发电厂的选址不受地势和气候的影响，发电厂的规模可以灵活掌握，可建在电力消费集中区附近，大大缩短了输电线路，降低了成本。
图1为本实用新型所述的利用旋翼驱动的发电机系统的结构示意图。图2为利用旋翼驱动的发电机系统工作机构运动图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本实用新型提供一种利用旋翼驱动的发电机系统，包括:所述推进器中的螺旋桨结构I转动，产生推进力，所述旋翼2在多个推进器提供推进力作用下做圆周运动，如图2所示，旋转的旋翼2通过所述回转支承3带动与回转支承3的动圈内齿轮啮合的发电机4的驱动齿轮转动进行发电，所述利用旋翼2驱动的发电机4固定在所述塔架6上；所述塔架6固定在所述基座7上；所述推进器供电线路是经旋翼2径向臂内部的导电线路通过圆盘状导电滑环5结构与总供电线路相连。所述推进器为电动螺旋桨推进器，可以通过电动机带动螺旋桨旋转产生推进力。所述旋翼为具有两个或多个径向臂的圆盘状结构，可以在多个推进器的作用下进行圆周运动，是发电机的动力来源。根据所述利用旋翼驱动的发电机系统所要带动的发电机的功率大小不同，所述旋翼的径向臂长度和个数也要进行调整，具体的径向臂长度、个数及对应推进器个数要应用相应公式进行计算。最少要用两个径向臂，同时对应两个推进器。所述旋翼径向臂横切面形状为上下不对称的流线型设计，是利用流体流速越大，压强越小的原理，使旋翼产生向上的升力以抵消自身重力，并减小在旋翼旋转时的阻力，减少对推进器的功率消耗。所述回转支承具有固定和旋转的功能，所述固定功能是通过合适的螺栓和紧固方式来实现，通过回转支承的静圈可将回转支承固定于塔架上，旋转功能是为了将旋翼转动产生的动力带动回转支承的动圈转动，同时带动与回转支承的动圈内齿轮啮合的发电机的驱动齿轮转动进行发电。所述圆盘式导电滑环定子和转子之间的滑动或滚动接触、静电耦合或电磁耦合代替原有的导线直接连接的结构，解决了在旋翼旋转时各径向臂内侧端导线相互缠绕的问题。所述塔架用于固定利用旋翼驱动的发电机。所述塔架固定于所述基座上。实施例1由两台额定功率为4Kw电动机带动50Kw发电机发电的利用旋翼驱动的发电机系统:50Kw发电机的扭矩:公式:T = 9550 X p/n T是扭矩单位是:牛米NmP是功率单位是:千瓦Kwη是转速单位是:转/分钟r/min9550 是常数即:T= 9550X50Kw/150r/min = 3183.33Nm/9.8 = 324.8Kg发电机的扭矩是:T = 324.8Kg.[0044]作用于A点的力是:公式:F=M/L F是力，M是力矩，L是力臂。已知:力矩M = 328.4Kg力臂L=25mF = 324.8Kg/25m = 13Kg所以:旋翼AA两点的力是13Kg。AA两点分别由各一台4.0Kw电动机带动螺旋桨旋转产生推力，总计两台推进器推动旋翼做圆周运动旋转带动发电机。而一台推进器的推力是29Kg，两台推进器的推力是29KgX2=58Kg，超出了 AA 两点 13kg 的力。回转支承的直径:发电机齿轮直径X发电机转速/回转支承转速=回转支承的直径0.18cmX 150r/min/6.7r/min = 4m回转支承的齿轮数是Z = 378发电机的齿轮数是:Z = 16。
378/16 = 23.6r,回转支承动圈每旋转一圈，发电机驱动轮则旋转23.6圈，而回转支承在旋翼的驱动下每分钟的额定转速是6.7r/min,即发电机可达到的转速为:6.1r/minX 23.6r = 158.3r/min,而50Kw发电机的转速是150r/min,达到了额定转速。并且，己制造50Kw利用旋翼驱动的发电机系统一台，并进行了测试，运行正常，达到技术指标要求。实施例2由四台额定功率为7.5Kw电动机带动50Kw发电机发电的利用旋翼驱动的发电机系统:500kw发电机的扭矩[0060]公式:T=9550Xp/n T是扭矩，单位是牛米Nm[0061 ]P是功率，单位是千瓦Kwη是转速单位是转/分钟r/min9550 常数即:
权利要求1.一种利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，包括: 发电机； 旋翼，其以可在旋翼平面中相对于所述发电机旋转的方式连接至所述发电机的旋转轴；以及 多个推进器，每个推进器向所述旋翼提供推进力，所述推进力作用在所述旋翼的切向方向上。
2.如权利要求1所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，任一推进器为螺旋桨推进器，任一螺旋桨推进器的螺旋桨的轴线位于所述旋翼平面内，且与所述旋翼的径向方向垂直。
3.如权利要求2所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，所述多个推进器包括在所述旋翼的圆周方向上间隔分布的推进器。
4.如权利要求3所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，所述旋翼包括相对其中心沿水平方向向外侧延伸的径向臂；各推进器设置在各径向臂的外端部。
5.如权利要求4中所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，还包括: 回转支承，其包括动圈和静圈，所述动圈和静圈相互转动配合，所述旋翼位于所述回转支承的上方，所述旋翼连接至所述动圈，所述动圈具有内齿轮，所述发电机的旋转轴连接有一与所述内齿轮啮合的驱动齿轮，所述发电机还固定连接至所述静圈。
6.如权利要求5中所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，还包括: 圆盘式导电滑环，其包括转子和定子，所述旋翼位于所述圆盘式滑环的上方，所述圆盘式滑环位于所述回转支承的内侧，各推进器的供电线路位于各推进器所在的径向臂的内部，并延伸至所述旋翼的中心，并通过所述圆盘式导电滑环连接至总供电线路。
7.如权利要求5所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，还包括: 塔架； 基座； 其中，所述塔架固定在所述基座上； 所述回转支承的静圈固定在所述塔架上。
8.如权利要求5所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，所述旋翼的转速设计为:致使所述发电机的旋转轴以额定转速旋转。
9.如权利要求7所述的利用旋翼驱动的发电机系统，其特征在于，所述回转支承的直径设计为:致使所述发电机 的旋转轴以额定转速旋转。
专利摘要本实用新型公开了一种利用旋翼驱动的发电机系统，包括:发电机;旋翼，其以可在旋翼平面中相对于所述发电机旋转的方式连接至所述发电机的旋转轴;以及多个推进器，每个推进器向所述旋翼提供推进力，所述推进力作用在所述旋翼的切向方向上。所述利用旋翼驱动的发电机系统还包括回转支承。圆盘式导电滑环、塔架、基座。本实用新型明显提升了能源利用率，降低了二氧化碳的排放量，减少了环境污染。利用旋翼驱动的发电机系统发电厂的选址不受地势和气候的影响，可建在电力消费集中区附近，大大缩短了输电线路，降低了成本，且发电厂的规模可以灵活掌握。
文档编号H02K7/18GK203086294SQ20132012541
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者王韶华 申请人:王韶华