一种垂直轴风力发电机的制作方法

本申请涉及风力发电机，具体为一种垂直轴风力发电机。

背景技术：

1、垂直轴风力发电机作为一种高效的风能转换装置，具备不受风向影响、占用空间小的特点，在低品位低风能收集领域具体广阔的应用前景。现有技术中的垂直轴风力发电机具有升力型风力发电机和阻力型发电机，升力型风力发电机发电效率高，但是难以利用风速较低的风能；阻力型发电机能够利用风速较低的风能，但是发电效率低。也就是说，现有的垂直轴风力发电机难以适用于不同风速的应用场景。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种垂直轴风力发电机，以解决现有技术中的垂直轴风力发电机适应性较差的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种垂直轴风力发电机，包括：中心轴；阻力型风轮和升力型风轮，均设置于所述中心轴，且均能够绕所述中心轴的轴心线旋转；所述阻力型风轮的旋转方向与所述升力型风轮的旋转方向相反；绕组转子，设置于所述阻力型风轮；磁阻转子，设置于所述升力型风轮，且所述磁阻转子活动套接于所述绕组转子的外部。

4、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述阻力型风轮包括：

5、多个第一轴承；各个第一轴承沿所述中心轴的轴向设置于所述中心轴；

6、多个阻力扇叶；各个阻力扇叶绕所述中心轴的轴向均匀分布，且每个阻力扇叶均与各个第一轴承相连接。

7、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述阻力型风轮包括：

8、多个第一轴承；各个第一轴承沿所述中心轴的轴向设置于所述中心轴；

9、支架，与各个第一轴承均连接；

10、多个阻力扇叶；各个阻力扇叶绕所述中心轴的轴向均匀分布，且每个阻力扇叶均与所述支架转动连接；

11、调节组件，设置于所述支架，用于驱动各个阻力扇叶旋转。

12、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述调节组件包括与各个阻力扇叶一一对应的电机。

13、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述阻力型风轮包括两个阻力扇叶；所述调节组件包括：

14、与阻力扇叶一一对应的转轴；转轴一端与所述支架转动连接，另一端与对应的阻力扇叶相连接；转轴的轴心线与所述中心轴的轴心线垂直；

15、活动块，与所述支架形成沿第一方向上的滑动连接；第一方向垂直于所述中心轴的轴向；

16、驱动件，设置于所述支架，用于驱动所述活动块进行直线往复运动；

17、与转轴一一对应的齿轮和第一齿条；两个第一齿条均与所述活动块相连接；齿轮设置于对应的转轴，且齿轮与对应的第一齿条相啮合。

18、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述驱动件包括电动推杆或者液压推杆；或者

19、所述驱动件包括：

20、螺纹杆，与所述活动块螺纹连接；

21、电机，设置于所述支架，用于驱动所述螺纹杆正向或者反向旋转。

22、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述调节组件还包括：

23、配重块，设置于所述中心轴与所述活动块相对的另一侧；所述配重块与所述支架形成沿第二方向上的滑动连接；所述第二方向与所述第一方向相反；

24、与齿轮一一对应的第二齿条，两个第二齿条均与所述配重块相连接；第二齿条与对应的齿轮相啮合。

25、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述支架还设置有至少一个导向杆，各个导向杆均沿所述第二方向延伸，所述配重块与各个导向杆形成沿所述第二方向上的滑动连接。

26、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述升力型风轮包括：

27、多个第二轴承；各个第二轴承沿所述中心轴的轴向设置于所述中心轴；

28、多个升力扇叶；各个升力扇叶绕所述中心轴的轴向均匀分布，且每个升力扇叶均与各个第二轴承相连接。

29、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述阻力扇叶包括半圆弧状叶片；所述升力扇叶包括直叶片或者弯叶片。

30、与现有技术相比，本申请的有益效果是：

31、本申请所提出的垂直轴风力发电机在风力的作用下，绕组转子和磁阻转子向相反的方向旋转，也即发电机的转速为升力型风轮和阻力型风轮的转速之和，可大幅提高垂直轴风力发电机的发电效率。在垂直轴风力发电机不受风向影响的情况下，可以提高垂直轴风力发电机的在低风速到高风速全场景中的适应性。

技术特征：

1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述阻力型风轮(2)包括：

3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述阻力型风轮(2)包括：

4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述调节组件(6)包括与各个阻力扇叶(22)一一对应的电机。

5.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述阻力型风轮(2)包括两个阻力扇叶(22)；所述调节组件(6)包括：

6.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述驱动件包括电动推杆或者液压推杆；或者

7.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述调节组件(6)还包括：

8.根据权利要求7所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述支架(7)还设置有至少一个导向杆(61)，各个导向杆(61)均沿所述第二方向延伸，所述配重块(68)与各个导向杆(61)形成沿所述第二方向上的滑动连接。

9.根据权利要求2至8中任意一项所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述升力型风轮(3)包括：

10.根据权利要求9所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述阻力扇叶(22)包括半圆弧状叶片；所述升力扇叶(33)包括直叶片或者弯叶片。

技术总结
本申请公开了一种垂直轴风力发电机，涉及风力发电机技术领域。该垂直轴风力发电机包括：中心轴；阻力型风轮和升力型风轮，均设置于所述中心轴，且均能够绕所述中心轴的轴心线旋转；所述阻力型风轮的旋转方向与所述升力型风轮的旋转方向相反；绕组转子，设置于所述阻力型风轮；磁阻转子，设置于所述升力型风轮，且所述磁阻转子活动套接于所述绕组转子的外部。本申请所提出的发电机在风力的作用下，绕组转子和磁阻转子向相反的方向旋转，也即发电机的转速为升力型风轮和阻力型风轮的转速之和，可大幅提高垂直轴风力发电机的发电效率。在垂直轴风力发电机不受风向影响的情况下，可以提高垂直轴风力发电机的在低风速到高风速全场景中的适应性。

技术研发人员：范波,龙怡昕,刘涛,张国庆,李钢,杨海露,古海洋,王学光,贾秋炳,胡秋雨,段洛园,裴昊东
受保护的技术使用者：四川久马高速公路有限责任公司
技术研发日：20240509
技术公布日：2025/1/6