一种高效风力发电机

摘要

本发明提供了一种高效风力发电机，属于风力发电装置技术领域。它解决了现有的风力发电机风能利用率低的问题。本高效风力发电机，包括立柱、风轮、转子和下端与立柱连接的定子，所述定子套接在转子下部，定子与转子上均固连有风轮，所述风轮包括连接轴和风叶，所述定子的风轮和转子上的风轮外围均设有导风机构，所述的导风机构包括固定设置的若干块连成一体或者分离的导风板，各块导风板之间具有供风通过的导风间隙，并通过导风板的导向使风带动定子和转子沿着相反的方向转动。本高效风力发电机具有使用寿命长、发电速度快和风能利用率高的优点。

权利要求

1.一种高效风力发电机，包括立柱(1)、风轮(4)、转子(3)和下端与立柱(1)连接的定子(2)，所述定子(2)套接在转子(3)下部，定子(2)与转子(3)上均固连有风轮(4)，所述风轮(4)包括连接轴(41)和风叶(42)，其特征在于，所述定子(2)的风轮(4)和转子(3)上的风轮(4)外围均设有导风机构，所述的导风机构包括固定设置的若干块连成一体或者分离的导风板(5)，各块导风板(5)之间具有供风通过的导风间隙，并通过导风板(5)的导向使风带动定子(2)和转子(3)沿着相反的方向转动，所述的风轮(4)外设有围绕其分布的立杆(6)，所述的导风板(5)分上下两层固定于立杆(6)之间，且沿立杆(6)分布方向的相邻导风板(5)呈上下层交替分布，所述的立杆(6)分内外两层分布在风轮(4)外围，所述的导风板(5)固连于外层立杆(6)与相邻两根内层立杆(6)之间，所述的风轮(4)上固连有至少两根沿径向向外发散的连接轴(41)，所述的定子(2)与转子(3)上均固连有至少一个风轮(4)，所述的风叶(42)呈片状，且该风叶(42)表面向外凸出呈弧形。

2.根据权利要求1所述的高效风力发电机，其特征在于，所述的导风板(5)与径向的夹角为30-60度。

3.根据权利要求1或2所述的高效风力发电机，其特征在于，所述的立杆(6)至少有6根。

4.根据权利要求1所述的高效风力发电机，其特征在于，所述的风叶(42)沿其外侧导风板(5)的导风方向与径向成30-45度安装于连接轴(41)上。

5.根据权利要求4所述的高效风力发电机，其特征在于，所述的连接轴(41)的外端分为两根支轴(41a)，所述两根支轴(41a)与同一风叶(42)固连。

说明书

一种高效风力发电机

技术领域

[0001] 本发明属于风力发电装置技术领域，涉及一种风力发电机，尤其涉及一种高效风力发电机。

背景技术

[0002] 目前，由于各种能源急剧消耗，造成能源紧张，使得风能等可再生能源日益引起人们的关注。风力发电机就是一种对风能进行利用的装置，风力发电主要通过风力带动风叶转动，促使与风叶连接的感应线圈切割磁体的磁场，利用电磁感应的原理将风能转化为电能。但是这种仅仅依靠感应线圈或磁体的转动进而产生电流的方法太过简单，对风能的利用率较低，发电效果不如其他能源。

[0003] 为此，人们设计出一种双层风轮互为逆向旋转的垂直轴风力发电机，【其公开号为CN201284723Y】，定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合，定子中心孔内置转子，转子上下两端通过转子轴承与定子相接，定子外套筒的下部，置有上下两个立柱轴承，立柱轴承内孔与立柱外表面紧密贴合，外表面与定子外套筒的内表面紧密贴合，上层风轮与转子的外侧面固定连接，下层风轮与定子外套筒的外侧面固定连接，上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反。

[0004] 该垂直轴风力发电机通过上下两层风轮的风叶反向安装使其受到风力作用时，定子(感应线圈)与转子(磁体)发生反向转动，加快了线圈切割磁场的速度，更好地利用了风能。虽然该风力发电机对风能的利用效率有所提高，但是在发电时整个发电机都受到风力的作用，而能使用的风能仅有作用在风叶上的一小部分，甚至作用在另一个风叶上的风能还会起到阻碍风叶转动的作用，所以该风力发电机还存在一些缺陷。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能提高风能利用率的外围带导风机构的高效风力发电机。

[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高效风力发电机，包括立柱、风轮、转子和下端与立柱连接的定子，所述定子套接在转子下部，定子与转子上均固连有风轮，所述风轮包括连接轴和风叶，其特征在于，所述定子的风轮和转子上的风轮外围均设有导风机构，所述的导风机构包括固定设置的若干块连成一体或者分离的导风板，各块导风板之间具有供风通过的导风间隙，并通过导风板的导向使风带动定子和转子沿着相反的方向转动。

[0007] 本风力发电机工作时，由导风板对作用在其表面的风进行导向，通过进行导向后的风力作用带动定子和转子沿着相反的方向转动，利用电磁感应的原理由定子(感应线圈)切割转子(磁体)的磁场，使得感应线圈内产生电流，完成风能向电能的转化。

[0008] 在上述的高效风力发电机中，所述的风轮外设有围绕其分布的立杆，所述的导风板分上下两层固定于立杆之间，且沿立杆分布方向的相邻导风板呈上下层交替分布。导风板的上下层交替分布能使风力通过导风板间的间隙分别向定子的风叶和转子上的风叶运动，进而带动定子与转子的反向运动。

[0009] 在上述的高效风力发电机中，所述的立杆分内外两层分布在风轮外围，所述的导风板固连于外层立杆与相邻两根内层立杆之间。

[0010] 在上述的高效风力发电机中，所述的导风板与径向的夹角为30-60度。导风板的倾斜能将运动至导风板表面的风也导向转子和定子上的风叶，提高风能的利用率。

[0011] 在上述的高效风力发电机中，所述的立杆至少有6根。

[0012] 在上述的高效风力发电机中，所述的风轮上固连有至少两根沿径向向外发散的连接轴。

[0013] 在上述的高效风力发电机中，所述的定子与转子上均固连有至少一个风轮。

[0014] 在上述的高效风力发电机中，所述的风叶呈片状，且该风叶表面向外凸出呈弧形。弧形的片状结构使得风叶能更好的接受风力的作用，提高风能利用率。

[0015] 在上述的高效风力发电机中，所述的风叶沿其外侧导风板的导风方向与径向成30-45度安装于连接轴上。

[0016] 在上述的高效风力发电机中，所述的连接轴的外端分为两根支轴，所述两根支轴与同一风叶固连。两根支轴固连着风叶，使其更加牢固。

[0017] 与现有技术相比，本高效风力发电机具有以下优点：

[0018] 1、本高效风力发电机的外部设有导风机构，解决了风力可能阻碍风叶转动的问题，能将作用到发电机上的风力充分应用于使定子和转子发生反向转动的方面，提高了对风能的利用效率。

[0019] 2、导风机构将整个发电机上所承受的风力全部导向风叶的方向，使得发电机的本体不用一直承受风力的作用，降低了发电机本体损坏的几率，延长了发电机的使用寿命。

[0020] 3、风叶的弧形结构及安装时与径向所成的30-45度角使得风叶能更好的接受风力作用而加快转速，提高发电机的发电速度。

附图说明

[0021] 图1是本高效风力发电机的立体结构示意图。

[0022] 图2是本高效风力发电机的俯视结构示意图。

[0023] 图中，1、立柱；2、定子；3、转子；4、风轮；41、连接轴；41a、支轴；42、风叶；5、导风板；6、立杆。

具体实施方式

[0024] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0025] 如图1所示，一种高效风力发电机，包括立柱1、风轮4、转子3和下端与立柱1连接的定子2，定子2套接在转子3下部，定子2与转子3上均固连有一风轮4，风轮4包括沿径向向外发散的连接轴41和呈片状的风叶42，连接轴41的外端分为两根支轴41a，且两根支轴41a均与同一风叶42固连。定子2的风轮4和转子3上的风轮4外围均设有导风机构。

[0026] 在本实施例中，导风机构包括导风板5和固定导风板5的十根立杆6，立杆6平均分为两部分均匀分布在内外两个圆上，立杆6的下端立于地面，上端通过连接杆套设于转子3上端。固连于外层立杆6与相邻的两根内层立杆6之间的导风板5均与径向成45度夹角。导风板5分为上下两层分布，且沿立杆6分布方向的相邻导风板5均呈上下层交替分布。上下层导风板5的导风方向不同，能使风带动定子2和转子3沿相反方向转动。

[0027] 如图2所示，每个风轮4上均固连有六根连接轴41，连接轴41外端的风叶42表面向外凸出呈弧形，且该风叶42沿其外侧导风板5的导风方向与径向成30-45度安装于连接轴41上。

[0028] 风力发电主要应用的是电磁感应原理，由定子2(感应线圈)切割转子3(磁体)的磁场来使定子2(感应线圈)内产生电流。本高效风力发电机在工作时将整个导风机构上受到的风力进行引导，上层的导风板5的导向使风带动转子3上的风叶42转动，与风轮4固连的转子3也随风叶42一起转动；由于导风板5和风叶42的设置方向不同，下层的导风板5的导向使风带动定子2及定子2上的风叶42沿相反的方向转动。这使得作用在整个发电机上的风力都被用于带动定子2和转子3反向转动，大大提高了风力发电的效率。

[0029] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。