几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电的制作方法
【专利摘要】“几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电”必须安装“风叶水平旋转直吹触点选择式”或“上下风叶旋转直吹变速双转子逆向旋转式”发电机；两种发电机各自集成的“户用风光互补发电塔”或“风口、沙漠、海上风道塔”以及“特大型风力发电塔”；所有塔都是主柱顶锥尖和镶嵌在集成框架中心顶端与其承重相匹配的锥孔以及框架承全重，锥尖锥孔及框架与主柱之间的固定轴承使整塔旋转；除特大型塔外各种规格塔都有固定收风口和自动追风尾标；特大型塔从第二排发电机开始外形不变但发电量要依次与风力的递衰减相匹配，加收风板(布)展扩卷缩的可变收风口，合理的通风通道，微风区加启动抽风电机，电脑指挥功能电机追风。
【专利说明】几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电-:所属
【技术领域】
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[0001]“几种集成式多规格多用途风力发电塔能正常发电”的发明是清洁能源范畴的风力发电项目。风力发电塔的好处及社会效益本文不作赘述。所谓风力发电塔是多规格的一塔托多台风力发电机的集成式发电装置；所谓集成式就是把多台、多层外形相同的发电机集成式地安装在一个塔架上靠风力同时发电，塔架可大可小，单机台数可多可少；所谓多规格是分为户用、陆地沙漠风口和海上风道等用途的单排单层、单排多层(含次层或数层后起塔柱(轴)左右双向向上递减型)较大型塔，以及富风区受场地限制的机关单位和居民高楼的多排多层特大型塔；所谓多用途是指既可以用于高楼大厦，又可以用于单家独户的房顶；既可用于陆地风口，又可以用于海上风道，还适用于沙漠中的富风区。
[0002]二:风力发电方面的【背景技术】:
[0003]目前，风力发电仍处于单杆独机上下叶片旋转发电的单一模式，好处是简单、安全，缺点是风利用率低，发电量小，固能沿用至今。虽然世界各国都在发电塔(含类似塔)的风力发电方面不断研究，努力创新，但大都因为其可操作性差而得不到专家的认可，极少数虽已得到专家的认可(已批了专利)由于投入产出比低，也不能被社会认可，仍被搁浅。因为大都存在以下几个问题。一是收风口比例小，单一固定的收风口不适应不断变化的实际风力，或设计残缺不全，达不到收风口大小变化和实际变化的风力相适应以及安全性的完美结合，风利用率太低。二是通风通道过小，风流不畅，风流阻力大，影响后序启动，更谈不上运转发电。三是调风板设置不合理，使风在旋转叶片中，对不作功的风叶形成阻力，四是微风区没有抽风装置或抽风机功率与发电机不匹配起不到启动的目的。五是最致命的仍采用传统式发电机，摩擦力大、毫风功多、根本启动不起来等。所以时至今日在全世界范围内风力发电仍停留在独杆单机风叶上下旋转发电的传统模式上，只是单机更大化。针对上述问题，我十年前设计提出了双转子逆向旋转发电的设想并争取了部分发电机厂家的意见，多数厂家提出理论上应当发出电，共同认为实际利用价值不大。我从提高风利用率和安全防范害风的破坏作用，采用双转子逆向旋转可多发电的发电原理多收风多发电，以及一基点多触点选择的旧有发电机设计模式，设计出两种直吹式风力发电机，可集成为多规格多用途的风力发电塔，既有很强的可操作性，又有很高的经济效益，安全可靠，实用性很强，可以解决目前世界范围内各种各样的风力发电塔不能正常发电的难题。
[0004]三:具体
【发明内容】
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[0005] 凡风力发电塔大都有:底座、多元承重转盘兼固定盘、气动固定栓(锁)、旋转轴、多排叠加集成式发电机群组、收风口、智能风向标及整塔电脑指挥中心和其储电、变电、用电、输电系统等。其中、底座、塔架、旋转轴(盘)、智能风向标和整塔电脑指挥中心及储电、变电、用电、输电这些人们共有知识的设置，本文也不在赘述，只是取材、形状、规格等同工异趣有所不同而异。本人特针对整塔能正常发电为最终目标，经过十多年研究几经趋舍做出了以下具体发明:
[0006](一 ):一种“叶片水平旋转直吹触点选择式发电机”的发明，彻底解决普通风力启动不了集成式发电塔的世界难题。
[0007]本人发明新的功耗低、高发电量的“叶片水平旋转直吹触点选择式发电机”其发电原理不变，但彻底改变了原有发电机的结构和承重方式，即把原发电机的轴承承重(风叶上下旋转)改为以锥尖承重旋转和轴承辅助定位的风叶水平旋转模式。新的发电机有以下几个方面的创新:一是将传统发电机的原定、转子功能位置互换，即把传统发电机的圆型原定子上的铜线和线槽改装镶嵌在传统发电机中间原转子的电磁线圈圆柱型的外圆面，且新定子是中空的相对细圆柱形，外面镶嵌有线槽和发电铜线，其两端是中间镶嵌有灵巧轴承的且与新定子外圆面大小相同的固定的圆板，这样新定子既轻且外磁面又大，增加了发电量；二是新发电机的外转子是一个与风叶固定为一体的能套在且长于新定子圆柱体外的圆形并内圆面镶嵌有电磁线圈；三是新定子中心下细中空固定柱(轴直径大于新定子两端中心的灵巧轴承)的下端有两个稳固型轴承镶嵌在发电机足以承重的上下双底框垂直固定于框架内，中空柱(轴)的上端与新定子的下端面(灵巧轴承外圆面)固定且不影响灵巧轴承旋转，固定柱(轴)从底框下框到新定子下端面也是中空的，中空的柱(轴)内即在底上下框之间是锥型孔，锥形孔在固定柱(轴)内，两个稳固轴承在其外，锥形孔内插与其匹配的发电机锥型长轴，锥型长轴与外转子上端面是固定连接并随外转子旋转，锥形长轴被中空新定子的两端面圆型板中的灵巧轴承相固定，锥型轴的上端和新定子下端中空固定柱(轴)的外圆面适当位置用轻便灵活轴承分别与发电机的上框和新发电机的外圆转子下端面中心固定，此时整个发电机都已固定，且上轴承是镶嵌在发电机上框内，它主要对锥型轴和新转子起固定和旋转作用，并对整个发电机也起固定作用。这样上下锥型孔、锥型长轴既对整个外转子起承重旋转作用又有定位功能。所以下锥孔底、锥孔尖在整个发电机的位置越低外转子旋转越稳定，它们应选用既承重又耐磨的特殊合金材质且便于更换，二者要在一个封闭的油箱内以及其它灵巧轴丞多油路供油运转。这种上下框和锥尖的四点定位和上下四个轻巧灵敏轴承辅助定位，以及锥尖承重风叶直接带动外转子与锥型长轴同步围绕新定子旋转的发电模式是新发电机的最大亮点。这种发电机的技术难点是上下锥尖、锥孔、锥轴、下框内两个稳固轴承和四个灵巧定位轴承的中心以及新定子下固定柱(轴)必须在一条垂直于平行的两个发电机底框的直线上，这是发电机能正常发电的前提。不作功的半圆面是不影响风叶旋转下的半圆型全封闭，这样的设置风的利用率已是发电机本身大小的百分之百，加收风口大口与小口之比风利用率成几倍提高。再加上锥尖旋转的发电机与同规格发电机可节约很大风功，换言之，同风可以带动大发电机多发电。新型发电机是风力发电塔这种集成式发电模式不但能够运转发电，而且又是整塔有很高的经济效益的关键发明。四是在每个发电机的定子下固定柱(轴)与发电机底框中的下框内镶嵌的坚固轴承上方加气(电)动锁，锁定新定子在0-6级风时不得随转子旋转，只有在7级风以上时由电脑指挥中心撤销锁定，在狂风吹过时新定子随转子一齐旋转，既不烧坏发电机，又保证整塔风安全通过。这种直吹式发电机虽然从聚风和锥尖旋转等方面进行了改革，同地区、同风力会发出较多的电。但由于风力的不稳定性和没有变速装置，会出现发电机功率设计小了烧坏电机、大了卡死风叶的事故经常发生。为此，本发明还启用了一基点多触点选择的旧发电模式，结合新的设计适应小风大风都发电。具体是把外转子内圆面上的启动磁铁改为电子磁线圈，并把定子和外转子各分为若干组若干级，每组均分佈全圆周长。假设分为3组12级，那么
1-4级为一组适用于1-2级风；1-8级为二组适用于3-4级风；1-12级为三组适用于5_6级风。在一组基点不变，由热传媒或风速信息经电脑指挥在二、三、四叁个触点选择，用选择触点减少磁引力适应风力变化，做到有风就发电，小风少发电，大风多发电，这也是本发明亮点中的亮点。
[0008]( 二):发明了 “风叶上下旋转直吹变速式带一个或多个双转子逆向旋转发电机”。
[0009]所谓逆向旋转涉及几种齿盘，一是滑动齿盘指滑动咬动动力或滑动脱离动力；活动导动齿盘也称导动齿盘是齿盘既固定又旋转在齿盘与齿盘之间起导动动力作用；固定齿盘是齿盘随固定体同步旋转；源动力内齿盘是于风叶轮固定为一体的动力齿盘。“风叶上下旋转直吹变速式带一个或多个双转子逆向旋转发电机”是在普通发电机的基础上，把经过对称设置的风叶源动力齿盘上的变速箱(或变频器以下简称变速箱)的风动力，再通过仍对称的两个滑动齿盘各自带动动力导动杆，导动杆两端与发电机外转子上的固定既有外齿又有内齿盘的相对应处加有固定外齿盘并对应咬合，双导动杆直径形平衡导动，带动外转子旋转，外转子两端的内外齿盘的内齿咬动外转子两端面上的活动导动齿盘，再导动固定在定子上的固定齿盘，使定子、外转子按设计转速要求相互逆向旋转发电。“风叶上下旋转直吹变速式双转子逆向旋转发电机”和风叶轮主轴是同一个固定轴两端或需固定处的分别固定，风叶轮和发电机的定子和外转子都是各自加轴承在同一主轴上旋转；它的发电原理是:风叶轮上下旋转连动自身源动力齿盘，齿盘咬动变速箱，达到设计转速后，动力杆上的滑动齿盘在电脑指挥下滑接变速箱转动，动力杆上的固定齿盘咬动外转子上的内外齿盘的外齿使外转子旋转，同时其内齿咬动活动导动齿盘，活动导动齿盘再咬动定子固定齿盘，形成外转子、定子相互按设计转速逆向旋转发电。双杆导动主要解决相对较大形发电机的平衡稳定运转问题。这种定、转子相互逆向旋转发电机的第二种旋转方式是，在风叶轮、发电机的主轴在一条直线上的或相互垂直安装，两端和需要固定的位置各加轴承，只固定轴承，不固定主轴。风叶轮轴上的源动力内齿盘并咬动单独固定的变速箱；发电机主轴上是既有发电机，又有发电机的定子及固定其两端面的外动力齿盘，主轴与变速箱接触处仍是滑动齿盘，滑动齿盘带动主轴高速旋转，连动定子和定子固定齿盘也高速旋转并咬动活动导动齿盘，活动导动齿盘再咬动外转子上固定的内齿盘(只有内齿盘)，使外转子、定子按设计转速相互逆向旋转发电。但要想定子高速旋转，活动齿盘和定子固定齿盘相对递次变小，实现定子高转速和外转子慢速旋转。这种方式简单，没有对称导动平稳性好，比较适于相对小形发电机，更适用于风力极不稳定地区风轮的第一即1-2级风的首选电机；双杆导动作为被选即3-6级风的增加电机。上述两种旋转方式都要求定子、外转子两端面的齿盘和外转子自身的固定齿盘咬合部分必须在同一个平面上且厚度一致，齿面齿牙计算精准，正确咬合，做到平稳发电、安全发电。这种双发电机共用一个风叶轮的好处是可根据实际风力仍用热传媒或风速信息由电脑指挥滑动齿盘咬动一个或是多个电机发电，更加充分利用实际风力，避免单一电机设置造成小于或大于设计风力部分的浪费，这也是本发明亮点中的亮点。
[0010](三):发明了“内置风叶水平或上下旋转的直吹触点选择式或变速双转子逆向旋转的发电机及卫星式太阳能板的户用风光互补发电塔”。
[0011]户用风光互补发电塔是把本人发明的“风叶水平旋转直吹触点选择式两个发电机”或“风叶上下旋转直吹变速双转子逆向旋转发电机四个或多个”，任选一种分为主塔柱(尖端是锥形)左右对称安装，加框架与主塔柱用轴承固定，以塔柱为中心两侧发电机的两个收风口都留在外侧(变速机收风口紧靠塔柱)，两个不做工的半圆面仍是不影响风叶旋转下的半圆弧最近距离全封闭型的既相邻又相切(变速机是半圆弧长方体都紧贴)，使两发电机各沿逆、顺时针旋转发电(变速机不存在)；两发电机正前方的收风口是一个长方形呈45度向外扩的固定收风口，45度既有利于风的聚收又有利于害风的顺利排出；人们沿用独杆单机至今主要是试用喇叭形收风口时只考虑它的收风效果，把大小口的倾斜度定在60度以上，固害风一刮就倒。小口与两个发电机左右、上下两侧风口对齐密闭固定；大口距小口的的距离要和当地风力的大小、设计发电机的风力需求相匹配，因为不受场地限制收风口要适当大一些；收风口内(及塔支撑柱前)的正前方是相对应的三角形分风板，三角型分风板两侧板与两个收风口的内侧的半圆形封闭框的两内侧边缘相固定(吹入风叶有效做工面)，变速机是调入长方形通道；与收风口对称的两个发电机的后方是于收风口相对应的鱼尾形风向标尾标，以上设置(重量)全部由一个整体框架且中间是一个高于并套在固定塔柱顶端锥尖的能够足以称起整体塔全部重量的锥形孔，框架与塔柱中间是灵巧轴承，使发电机处于塔柱的合适位置；尾标、框架轴承、塔柱顶端锥尖、框架顶端称重锥孔使塔自动追风。塔柱及锥尖、锥形孔尖、灵巧轴承中心都在垂直于地平线的一条直线上，锥尖、锥孔起整塔承重和平衡整塔的前后、左右作用；在塔柱最下方灵巧轴承下绝缘后加炭刷把电引出塔外；七级风以上时由电脑指挥每个发电机底框下框上的气(电)动锁开锁，在磁力作用下定子随转子一起旋转，既不烧坏电机又保整体塔安全；由于单排安装即单机风叶旋转风是一吹即过，变速机是靠电脑指挥滑动齿盘脱离咬合的风轮空转来保证整塔安全。微风地区需风光互补；其光伏发电板是发电机两侧各有两块卫星式可折叠光伏板，其在风力发电时收缩垂直于发电机的两侧；需光伏发电时，两块光伏板是展放在装有防震动、碰撞摩擦的整体框架上，两块光伏板竖着中间是可旋转折叠轴承，两块光伏板正面都加有防震动、碰撞摩擦的橡胶条等保险设施，便于不断的开合；一块光伏发电板其宽度应于发电机的外侧宽等宽，高度是上不超过发电机框架(低于上收风口外沿)，下不超出收风口下沿，能够满足
2-3天用电为易；两侧光伏板整体框架上部(一半)于发电机框架的上边缘都是加旋转轴承固定，整体光伏板框架的背面中间各有一个和气顶头相固定的气泵使光伏板在0-135度内开合，开合度数是电脑编成的当地经纬度以及一年中每月份太阳的出落时间和照射角度等决定的，一月内变化不大，相对稳定；虽然风、光是一个相对固定的整体塔且自由旋转追风，但在光伏发电时仍需靠电脑编成的光伏板在一天内日出日落的时间段与每小时太阳光照的角度相一致，所以要靠电脑指挥机械旋转追光和短暂锁定并增加这种装置，确保光伏板每时都能收到最强的光，所发电是从另一组碳刷中引出；变速机的光发电部分同上。塔的发电顺序是先风后光，因为风的发电量远大于光的发电量，也可风光同发。风光互补发电虽然提高了户用电的天数，但同时也存在余电过多以及特殊天气情况下的无电可用的困境，可用逆变器并国网解决；不能并网的要自备大于家庭日用电量2-3天储量的直流储电器，根据天气预报提前作好储电准备。
[0012](四):发明了“内置风叶水平或上下旋转的直吹触点选择式或变速双转子逆向旋转发电机单排多层(含次层或数层后左右双向向上递减型)风口、沙漠、海上风道塔”。
[0013]内陆风口及沙漠、海上风道较大型塔由于不受场地限制，应以单排塔最好，好处是风过发电，没有后序启动，特别是沙漠地区风过沙落无需清沙。所谓单排塔即是在塔柱的上下叠加为一排，每排左右是与整体塔相适应并对称的发电机组数、层数(含次层或数层后塔柱(轴)左右双向上递减型)，是户用塔除光伏部分的全面大型化。发电机的前方是收风口，收风口的小口(与整体塔相固定的口)是沿整体塔的发电机最外侧收风口的上下、左右直边的长方(三角形)形口或先长方形后三角形的收风口，仍向外45度倾斜呈与底形状相同的喇叭状收风口，其大口到小口的距离仍是以当地的实际风力和整体塔发电所需要的风力确定，因不受场地限制收风口仍可适当大一些，但45度倾斜度不能变(正负不超过3-5度为宜)，中间是同一合适高度的与每个发电机有效收风口相对应的三角形分风板，把所收风都均匀分调到每个发电机的有效做工半圆的风叶上，其不做工的半圆风叶仍是不影响风叶旋转的最近距离半圆弧型全封闭；塔的后方仍是与收风口相对应的保证收风口自动追风的风向标尾标；整体塔的重量和旋转仍是靠与其相匹配的塔柱顶端的锥尖和镶嵌在框架中心最顶端的与锥尖相适应及能够足以称起整体塔重量的锥孔；主框架与主柱之间是相配套的灵活旋转轴承；同时必须有与整体塔相适应的十级地震、十二级台风震、吹不垮的牢固塔基；在保证锥孔、锥尖、塔主柱、灵巧旋转轴承中心都在与地面垂直的一条直线的基础上，还要保证每台发电机的相应部分的垂直性。这项要求仍是各类塔的最基本要求。七级风以上时仍由电脑指挥每个发电机底框下框上的气(电)动锁开锁，在磁力作用下定子随转子一起旋转既不烧坏电机又保整体塔安全。变速机电脑指挥脱离滑动齿盘，由风轮高速空转排风仍能保证整体塔安全。
[0014](五):发明了“内置风叶水平旋转直吹触点选择式发电机的特大型风力发电塔”。
[0015]特大型风力发电塔是由相对固定但可展扩卷缩调整的并能随整塔旋转的收风口、多排多层发电机集成于一起的及固定于整体塔架上和相适应风功衰减的各项设施等组成。主要用于富风区受场地限制的机关单位楼和高层居民楼等一塔解决全楼用电问题。特大型塔前后安装排数我认为应是收风口大口与小口的比值再减一，因为风利用率不能少于百分之百，为此设计思路应向高度和宽度考虑。
[0016](I)展扩卷缩的收风口是适应当时风力保障整塔发电的前提。
[0017]风力发电的很重要一项指标就是风的利用率，本塔只采用风叶水平旋转直吹触点选择式发电机，是因为风口便于集中，层排好安排且大风小风都能用。在此基础上，又增设一个既相对固定又可展扩、卷缩实时调整收风口大小的活动性收风口。即收风口是一个固定于旋转塔上的长方型框架，长方型框架的大小是根据当地的最小风力和设计的发电塔所需风力决定。长方形框架内内置与长方形呈45度的喇叭状收风口框架，喇叭形框架与长方体框架左右两侧各加同规格弹簧若干，大口上下是镶嵌在长方体框架内的，使喇叭框架只能左右摆动不能上下颠簸，喇叭状小口固定于集成发电机进风口且大小相同、形状一样；即是对收风口多次沿45度方向向外伸缩延长，在长方形框内不断扩大或缩小收风面积，集中最大的风力或适应的风力用于有效的风叶做功。大口到小口的喇叭状框架外各是对称三角型收风口卷板(布)厚度的小卡槽；喇叭状框架是卡在和喇叭状大口大小相同的长方体框架内的，并沿喇叭状框架从小口到大口的卷缩板(布)的卷轴卡槽，其宽度大于卷缩板(布)卷完后的圆直径，卷轴两端是两个分离式卷绳，分别固定两个槽内且相互逆运行；每面左右两侧的上方各装有同规格导动绳的导动轮；最下方是中间可正、反转通轴电机且轴于卷缩板(布)的卷缩轴同长，两端也有两个固定卷绳槽，四面四个电机同步的正反旋转通过卷绳的相互逆向拉伸带动旋转轴上的板(布)展、缩程度，决定收风口的大小。满足发电机的正常发电需要，收风口的伸缩与抽风机的开启与调速是由整塔电脑指挥中心根据当时的实际风力和整体塔需要风力且收风口的展、卷程度来指挥运行；害风来临前卷到终点，收风口最小。
[0018](2)把通风通道做成密闭性长方加半圆弧体，每个发电机不做功的半圆弧形风叶仍是不影响风叶旋转的最近距离的半圆弧且与整体塔长方形风通道密闭固定，长方体的上下和一个立面距风叶的距离要适当加大且立面要大于上下面距做功风叶的距离，即同一长方体的上下板要适当高于不作功封闭的半圆弧上下板；同时，由于加大了通风通道的做功面的宽度和上下高低度会形成部分风不做功而流出，为此本发明又在迎风口的第一个集成发电机长方体通风通道内和每个发电机做功旋转叶片前方的不同位置加设不同规格的调风板，使通道内的风在每次集中作功后都能通畅下吹后又被另一调风板人为的集中在下一个发电机的做功叶面上。这种既适度便于风通行又通过调风板巧妙配合集中风力做功，也是本发明有别于其他设计者只强调一面的设计不足。另外，要在最后一块集成发电机的长方形排放口，有意识的把长方形慢慢既放大到发电机大小又慢慢变为圆型排放口并密封与抽风机衔接，使收风口、集成收风通道、抽风机之间密封运行，又由于抽风机口扩大了一倍，所以不开机也不影响风的正常排出。收风口的展扩卷缩和抽风机的开启及转速高低都由塔电脑指挥中心根据当时的实际风级和整塔运转的需要做出，确保整塔的正常运转发电。每个发电机的定子固定锁仍然是七级风时电脑指挥开锁双子同转，保整体塔和每个发电机安全。
[0019](3):特殊旋转固定架
[0020]内陆城镇一般风力有限，特大型单位和高楼居民发电塔的稳定性在频繁旋转及追逐风向和不断展扩卷缩收风口的动态工作中致关重要，且楼顶宽度限制了实际的圆底塔基础面积，若据此按排集成式发电机数量会很受限制，一塔解决全楼用电成为悬念。为此，一是要合理增大整塔基圆形底托盘，每个塔直径不等的大小底托盘，既是支撑整塔旋转的塔基，又有多个插孔的气(电)动锁定锁槽，其楼顶实际宽度小与大圆底托盘的登空部分要用三角形顶撑与竖牢固墙体(柱)加以固定，以保整塔旋转至此位置时的稳定。塔基要向高楼一样十级地震、十二级台风震吹不跨。二是在多排叠加的集成式发电机群的主框架与伸缩收风口的一体化设置外，沿两长边增加旋转固定立柱架，前后立柱架的上框紧贴集成式发电机群主框架并将其镶嵌，使发电机集成框只能左右滑动不能上下巅波。并与集成式发电机的左右两边框架之间各留有等宽度的余地且水平固定若干同规格弹簧，它们之间既是整体塔的固定旋转体，锁立柱又是可上下伸缩起锁定整体塔和随其共同旋转的。主框架锁定后，在弹簧作用下，集成发电机可小角度内自由摆动追逐风向，固定锁立柱与下边的大小不一的圆形托盘上的插孔是相对应的。整塔的旋转锁是由电脑指挥中心根据知能风向标传来的情况做出旋转和锁定的指令，这样既能随时追风又保整塔安全运营。此塔由于没有风向标尾标，所以全塔的整体追风是靠塔顶风向标传给电脑的信息再由电脑指挥可正反旋转的功能电机带动整体塔追风。它仍然是主塔柱锥尖加集成框架顶端镶嵌的锥型孔以及框架与主柱之间的轴承固定设置，只是与它的承重相配套罢了。为确保本塔安全，本发明还增加了底盘承重万向节转轮，协助整体塔承重。这种塔每个发电机的下框内电(气)动伸缩销在七级以上风时它的缩进并配合收风口卷到最小，可使害风的危害等级降低近一半。
[0021]综上所述，以上“几种集成式多规格多用途发电塔能正常发电”是建立在发明“风叶水平旋转直吹触点选择式发电机”和“风叶上下旋转变速双转子逆向旋转发电机”的两种创新性发电机的基础上。户用风光互补两用塔、内陆风口及沙漠和海上风道塔、集成式多排多层特大型塔的五项内容的发明，共同点是都有喇叭形收风口，这是风电有史以来人们误认为是画蛇添足且易吹垮的项目，被视为禁区。本发明之所以使用喇叭形收风口，一是百分之二百以上用风，二是采用45度外扩口既有利收风又有利于排风，三是单排多层风即吹即过，四是特大型塔采用了展扩卷缩的可收到最小的收风口，所以都是安全的。五项发明既有很强的可操作性又是除个别易损件外的一劳永易的一次性投资长期受益且性价比极高的清洁能源项目。人们的最终目的是多发电。我认为本发明既安全又有比单机独杆成倍多发电的效益，有资格和能力向传统风发电模式挑战的。同时，它与燃料发电的污染和核发电的辐射等对人体的危害相比是有益而无害的真正的节能减排。随着它的推广和普及加之光伏、水电的推广和普及，我们既节约了大量有限的煤、油、汽、铀等资源又减少了有害气体的排放，从而使我国的空气质量接近或好于世界发达国家的先进水平。
[0022]附图1 直吹多触点选择风力发电机定子及整机固定框”图；
[0023]附图2 套在定子外的直吹多触点选择发电机外转子及主轴”图；
附图3 低风微风地区风力发电机风通道同一固定轴上的双发电机定子”图；
附图4 新型风力发电机刍形”图；
附图5 外转子慢旋转导动定子逆向高速旋转、反之是定子高速旋转导动外转子逆向慢旋转”图；
附图6 风叶水平旋转直吹触点选择式单个风力发电机”图；
附图7 风叶上下旋转直吹变速式一个或多个双转子逆向旋转发电机”图；
附图8 户用风光互补塔内置对称上下旋转风叶带多台直吹变速双转子逆向旋转发电机”图；
附图9 风口、沙漠、海上风道塔”图；
附图10 内置风叶水平旋转直吹触点选择式特大型风力发电塔”图。
【权利要求】
1.双下框和上框三框固定发电机、轴锥尖呈重、四个灵巧轴承定位、铜线镶嵌在中空的新定子外圆面且垂直固定、新定子下支撑立柱既空心且外圆面下端加双轴承镶嵌于发电机双下框内、叶片与外转子一体且外转子内圆面镶嵌有电磁线圈、下锥尖形发电机旋转长轴垂直插入新定子和圆支撑立柱中心直到发电机下框锥孔、外转子既套在新定子外且上端面与长旋转轴上端固定、外转子下端面加轴承与新定子竖立定子下固定轴外圆面旋转固定、底框轴承和锥孔及锥尖与四个灵巧轴承以及外转子定子长旋转轴等都同心、不做工的半圆叶片是不影响叶片旋转下的最近距离全封闭、做工半圆叶片是长方形风通道且三面都留有适当距离并立面大于上下面、迎风通道内前方四面在不同位置加不同的调风板、在垂直固定下底柱(轴)下框上的外圆面加一固定横板和底下框加可上下伸缩固定锁、并把外转子和定子各分为多组多级的集成为一基点多触点选择的“风叶水平旋转直吹触点选择式发电机”。
2.一个固定有源动力双面(含单面)内齿盘的风叶轮上下旋转带动上下和左右一侧一个或多个铜线总是镶嵌在低速旋转的外转子或定子上的发电机、变速箱(含变频器以下简称变速箱)导动定子或外转子轴高(低)速旋转再导动外转子或定子低(高)速逆向旋转发电的两种“风轮上下旋转直吹变速式带一个或多个双转子逆向旋转发电的发电机”，始终带有铜线的转子为慢转速反之为高转速；小风发电机实行单杆启动，大风发电机实行双导动杆启动；即是在普通发电机的基础上，把经过对称设置的风叶源动力齿盘上的变速箱的风动力，再通过对称的两个滑动导轮各自导入动力导动杆，双导动杆两端与发电机外转子上的固定内外齿盘相对应处加有外齿盘并对应咬合，带动外转子旋转，外转子两端的内外齿盘的内齿咬动外转子两端面上的活动导动齿盘，再导动固定在定子上的固定齿盘，使定子、外转子按设计转速要求相互逆向旋转发电；发电机和风叶轮主轴是同一个固定轴两端或需固定处的分别固定，各自靠轴承在同一主轴上旋转；这种定、转子相互逆向旋转发电机的第二种旋转方式是，在风叶轮、发电机的主轴在一条直线上的相互垂直安装，发电机两端和需要固定的位置各加轴承，只固定轴承，不固定主轴。风叶轮轴上有源动力内齿盘并咬动单独固定的变速箱；发电 机主轴上是既有发电机，又有发电机的定子及其两端面的外动力齿盘，主轴与变速箱接触处仍是滑动齿盘，滑动齿盘带动主轴并连动定子和定子固定齿盘高速旋转且咬动固定外转子两端面的活动导动齿盘，活动导动齿盘再咬动外转子上固定的内齿盘，使外转子、定子按设计转速相互逆向旋转发电，上述两种旋转方式都要求定子、外转子两端面的齿盘和外转子自身的固定齿盘咬合部分必须在同一个平面上且厚度一致，齿面齿牙计算精准，正确咬合。
3.内置风叶水平或上下旋转直吹触点选择式或变速双转子逆向旋转的发电机及卫星式太阳能板的户用风光互补发电塔是塔柱顶锥尖和集成发电机上框中心顶锥形孔承重、集成发电机框架与塔柱之间加轴承固定、柱两侧框架内对称安装“水平旋转直吹触点选择式”或“上下旋转直吹变速式双转子逆向旋转”发电机任选一种、迎风装喇叭形收风口且内置纵横分风板、背风装鱼尾风向标自动追风、另加卫星式太阳能光伏板，风光双系统分别碳刷引出。
4.单排多层(含次层或数层后的塔柱左右双向向上递减型)的、塔柱的前方是喇叭形收风口、后方是自动追风尾标、上框架中心高位与塔柱顶端是锥尖和承重锥孔匹配的全承重、框架与塔柱之间加轴承固定、稳固塔基和发电的碳刷引出，塔内置风叶水平或上下旋转的直吹触点选择式发电机或变速双转子逆向旋转发电的发电机任选一种，所选发电机上下叠加为一排，每排以塔柱为中心，左右是与整体塔相适应并对称的发电机组数及层数的大型塔；同时还必须有与整体塔相适应的防地震、台风的牢固塔基；在保证锥孔、锥尖、塔主柱、灵巧旋转轴承中心都在与地面垂直的一条直线的基础上，还要保证每台发电机的相应部分的垂直性。
5.由集成式多排多层发电机、迎风是长方形框架且内置喇叭形框架并能展扩卷缩调整收风口大小、塔柱顶锥尖和发电机集成框架上框中间镶嵌匹配锥孔承重整塔、集成框架与塔柱之间用轴承固定、框架外 加立柱式伸缩柱锁、另加正、反旋转电机带动整体塔追风、每层同一通风通道内电机功率递减与风功的实际衰减相适应、微风地区加启动抽风机和稳固底托盘等的各项设施组成，整体收风口内部是同一高度的多排纵横分风板；把通风通道做成密闭的长方加半圆弧体密闭固定，长方体距风叶的距离要适当加大且立面要大于上下面的距离，还要在集成式发电机长方体通风通道内的每个发电机做功旋转叶片前方的不同位置加设不同规格的调风板；在最后一块集成发电机的长方形排风口慢慢放大到并变为原发电机大小的圆型排放口且与抽风机密封衔接，使抽风机风通道之间密封运行，在每个通风通道内从迎风口的第二台起外形不变要依次递减每个发电机的发电量与风的实际衰减相一致；其楼顶实际宽度小与大圆底托盘的登空部分要用三角形顶撑固定；再沿两长边增加旋转固定立柱架和锁立柱，旋转固定立柱架的上框紧贴集成式发电机群主框架并把其镶嵌在内，使集成框架只能左右滑动但不能上下巅波，旋转固定立柱与集成式发电机的左右两边框架之间各留有等宽度的距离且上下各平行固定若干同规格弹簧，它们之间既是整体塔的固定旋转体，锁立柱又是可上下伸缩锁定和旋转，立柱伸展锁定后，在弹簧作用下整体塔的集成发电机及固定其上的收风口在小角度内可自由摆动调整追逐风向，与固定锁立柱所对应的是塔底圆形托盘上的插孔，特大型塔需加设正反旋转功能电机带动整体塔追风；此塔收风口的伸缩、整塔的旋转度、锁立柱伸缩、抽风机的开闭及转速等都是由电脑指挥中心根据知能风向标传来的风向、风速信息计算后发出的指令执行；它的的承重仍然是与承重相匹配的主塔柱及整体集成框架之间加轴承和塔柱顶锥尖以及主框架顶端的锥孔设置,还另加底万向节顶轴协助整塔承重。
【文档编号】H02K7/18GK104074680SQ201410004049
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】王修煜 申请人:王修煜