一种无叶片的风力发电机装置制造方法及图纸

一种无叶片的风力发电机装置。它主要是解决现有风力发电机因使用叶片所带来的影响等技术问题。其技术方案要点是所述风塔（1）通过球形铰接Ⅰ（2）固定在上支座（3）上，动磁铁盘（4）固定在风塔（1）上，定磁铁盘（5）固定在中支座（6）上与动磁铁盘（4）表面相对，且定磁铁盘（5）与动磁铁盘（4）相对表面的磁极相同；风塔（1）通过球形铰接Ⅱ（7）与连杆（8）相连接，连杆（8）通过球形铰接Ⅲ（9）与动子（10）相连，定子（11）固定在下支座（12）上，动子（10）仅能在定子（11）中上下移动。本发明专利技术结构简单、紧凑，无噪音，无视觉污染，制造维护方便，性价比高，占地面积小等优点。

Blade free wind power generator device

Blade free wind power generator device. The utility model mainly solves the technical problems of the existing wind-driven generator, such as the influence caused by the use of blades. The technical proposal is that the wind tower (1) (2) of the spherical hinge is fixed on the upper bracket (3), a moving magnet disc (4) is fixed on the wind tower (1), the fixed magnet disc (5) is fixed on the support (6) and a movable magnet disk (4) the relative surface, and a magnet plate (5) and a movable magnet disk (4) relative to the surface of the same pole; the wind tower (1) through a spherical hinge II (7) and the connecting rod (8) is connected with the connecting rod (8) through a spherical hinge III (9) and the rotor (10) connected to the stator (11) is fixed on the lower support (12), the rotor (10) only in the stator (11) moves up and down. The invention has the advantages of simple and compact structure, no noise, no visual pollution, convenient manufacture and maintenance, high cost performance, small floor occupation, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种无叶片的风力发电机装置
本专利技术属于风能发电
，特别是涉及一种无叶片的风力发电机装置。
技术介绍
风能作为一种可再生且无污染的能源，已受到世界各国的高度重视。利用风能进行发电是目前风能利用的主要方式，传统风能发电的基本原理是风力作用在风轮的叶片上，从而带动风轮旋转，再通过增速器将旋转速度提升，然后驱动发电机发电。对于传统风力发电机来说，叶片是风力机的关键核心部件，其中水平轴风力机的叶片一般为2至4片。风力机发电量的多少很大程度上取决于叶片的尺寸，叶片尺寸越大，则风力机接收到的风能就越多，其发电量也就相应地增大，如1.5MW风力机叶片的长度约为35-40米，其风轮直径则可达到80米左右，因此传统风力发电机的土地占用率非常高。风力机一般安装在山顶或宽敞的平原、山林等风速比较大的区域，而这些区域往往也是鸟类聚集或候鸟迁徙的地方，当风轮旋转时，风轮叶片所扫过的面积将直接影响到鸟类的飞行，甚至会造成鸟类死亡，因此传统风力发电机会给自然生态环境带来很大的影响。由于风力机叶片与其机舱均安装在铁塔的顶端，而铁塔的高度约为风轮直径的3/4甚至为1:1，这意味着叶片及其机舱的安装需要启用大型机械吊装设备，为了使大型机械吊装设备能够进入到风力机的安装现场，有时需要修建辅路，因此传统风力发电机的安装会破坏风力机安装地的植被、局部改变地形地貌，甚至严重时会造成水土流失等，同时铁塔的高度太高，也会给风力机的维修保养带来很多不便。同时因叶片的旋转和增速器的使用，会给传统风力发电机安装地造成噪音和视觉污染，不便于在生活区安装。另一方面，目前风力充足的大型风场基本上已被传统风力发电机所占用，而对于中小型风力的风场，因传统风力发电机的造价成本太高而没有使用，相比大型风场来说，中小型风力的风场区域更广阔，如何利用好中小型风场的风力资源，对于风力发电机来说是一个新的挑战。基于上述原因，本专利技术提供一种无叶片的风力发电机装置，它能够克服传统风力发电机的缺点，并能很好地利用风力资源，为风力发电机的安装和开发提供一条新的思路。
技术实现思路
为了克服传统风力发电机因使用叶片所带来的问题，本专利技术提供一种结构简单且无叶片的风力发电机装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：包括风塔1、球形铰接Ⅰ2、上支座3、动磁铁盘4、定磁铁盘5、中支座6、球形铰接Ⅱ7、连杆8、球形铰接Ⅲ9、动子10、定子11和下支座12；所述风塔1通过球形铰接Ⅰ2固定在上支座3上，且风塔1仅能绕上支座3偏转而不能绕风塔1的纵向轴线旋转；动磁铁盘4固定在风塔1上，且能随风塔1发生偏转；定磁铁盘5固定在中支座6上与动磁铁盘4表面相对，且定磁铁盘5与动磁铁盘4相对表面的磁极相同；风塔1通过球形铰接Ⅱ7与连杆8相连接，连杆8只能绕球形铰接Ⅱ7偏转而不能绕连杆8本身的纵向轴线旋转；连杆8通过球形铰接Ⅲ9与动子10相连，动子10只能绕球形铰接Ⅲ9发生偏转而不能绕动子10本身的纵向轴线旋转；定子11固定在下支座12上，动子10仅能在定子11中上下移动。风塔1通过球形铰接Ⅰ2固定在上支座3上，当风塔1在风力和周期性卡门涡街横向交变力作用下发生周期性偏转时，通过连杆8带动动子10在定子11中上下运动，实现磁力线的切割，从而进行发电，使风塔1获取到的风能转换成了电能。风塔1周期性偏转的频率决定了动子10在定子11中上下运动的快慢即磁力线切割的快慢，风塔1偏转的角度决定着动子10上下运动的移动量磁力线切割的多少，因此当风力增大时，风塔1发生周期性偏转的频率和角度均会增大，带动动子10上下运动的频率和移动量均增大即磁力线切割增快、磁力线切割的量增大，从而使发电量也就增大。在风力和周期性卡门涡街横向交变力的作用下，使风塔1产生一定频率的振动，由于风塔1通过球形铰接Ⅰ2固定在上支座3上，当风塔1振动时，风塔1只能绕上支座3发生偏转，如从其位置O偏转到位置R，再从位置R返回到位置O；然后再从位置O偏转到位置L，又从位置L返回到位置O，如此循环往复下去。风塔1振动的频率决定着风塔1偏转的快慢；风塔1振动的幅值决定着风塔1发生偏转时的角度。风塔1通过球形铰接Ⅰ2固定在上支座3上，又通过球形铰接Ⅱ7与连杆8相连，连杆8再通过球形铰接Ⅲ9与定子10相连，其中球形铰接连接的零部件结构均只能发生偏转，而不能绕其自身纵向轴线旋转，使用球形铰接连通相关零部件结构的目的，就是当本专利技术所述的风力发电装置在安装后，风塔1能够接收到来自任何方向的风力，并在与风力相对应的方向发生偏转，也就是说本专利技术所述的风力发电机装置没有安装方位的限制。由风塔1、动磁铁盘4、定磁铁盘5构成了本专利技术中的风能接收装置，且风塔1为轻质细长的圆锥筒形结构；由动子10和定子11构成了本专利技术中的发电装置，同时本专利技术中的风能接收装置通过连杆8与本专利技术所述发电装置相连，其目的就是为了简化风能向电能转换过程中的中间环节，有利于减少能量转换过程中的能量损耗，提高能量转换效率。动磁铁盘4直接固定在风塔1上，能够随风塔1的偏转而发生相对应的偏转；定磁铁盘5固定在中支座6上，动磁铁盘4与定磁铁盘5相对表面之间处于平行状态，且其相对表面的磁极相同、外径也相同，其目的是一方面当动磁铁盘4随风塔1发生一定角度的偏转时，打破了动磁铁盘4与定磁铁盘5相对表面之间的平行状态，使得动磁铁盘4与定磁铁盘5相对表面之间一侧的距离缩短，另一侧的距离增大，从而引起距离缩短一侧的排斥力增大，迫使动磁铁盘4向相反方向偏转，即迫使风塔1恢复到其原来的位置；另一方面风塔1的偏转角度会随风速的增加而增大，然而动磁铁盘4与定磁铁盘5之间的距离和外径会限制动磁铁盘4发生偏转的最大偏转角，也就是限制了风塔1发生偏转时的最大偏转角度，这意味着在风塔1结构尺寸一定的情况下，也就限制了本专利技术所述风力发电机装置所能承受的最大风速；动磁铁盘4与定磁铁盘5之间相对表面的磁极相同，它能够保证风塔1的振动中心始终位于本专利技术所述风力发电机装置的中心轴线上。定子11固定在下支座12上，动子10可在定子11的中间上下运动，其中动子10和定子11均为圆柱形结构，通过动子10在定子11中的上下运动，使磁力线进行切割，实现动子10与定子11所构成直线型发电装置的发电。当风作用在风塔1时，由于卡门涡街原理，会对风塔1产生一个周期性的交变横向力，使风塔1产生一定频率的振动，风塔1的固有频率会随风速一定范围内的变化而变化，并使风塔1固有频率与周期性卡门涡街横向作用力的频率相接近，其目的在于一方面周期性卡门涡街横向作用力的频率与风速成正比，另一方面当风塔1的固有频率与周期性卡门涡街横向作用力的频率接近时，会使风塔1产生共振，即风塔1在给定风速下可产生最大的偏转角，并驱使动子10在定子11中上下运动的移动量也达到最大，即磁力线切割的量也增大，从而使本专利技术中所述发电装置的发电量也达到最大值。风塔1通过连杆8直接驱动动子10在定子11中上下运动，当风塔1从位置O转向位置R时，动子10从其最下端上升到最高极限位置，当风塔1从位置R返回到位置O时，动子10也从其最高极限位置回到其下端，即动子10在定子11中完成一个上下运动循环；当风塔1继续从位置O转向位置L时，动子10又从其下端提升到最高的极限位置，当风塔1又从位置L返回到位置O时，动子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无叶片的风力发电机装置，其特征是：包括风塔（1）、球形铰接Ⅰ（2）、上支座（3）、动磁铁盘（4）、定磁铁盘（5）、中支座（6）、球形铰接Ⅱ（7）、连杆（8）、球形铰接Ⅲ（9）、动子（10）、定子（11）和下支座（12）；所述风塔（1）通过球形铰接Ⅰ（2）固定在上支座（3）上，且风塔（1）仅能绕上支座（3）偏转而不能绕风塔（1）的纵向轴线旋转；动磁铁盘（4）固定在风塔（1）上，且能随风塔（1）发生偏转；定磁铁盘（5）固定在中支座（6）上与动磁铁盘（4）表面相对，且定磁铁盘（5）与动磁铁盘（4）相对表面的磁极相同；风塔（1）通过球形铰接Ⅱ（7）与连杆（8）相连接，连杆（8）只能绕球形铰接Ⅱ（7）偏转而不能绕连杆（8）本身的纵向轴线旋转；连杆（8）通过球形铰接Ⅲ（9）与动子（10）相连，动子（10）只能绕球形铰接Ⅲ（9）发生偏转而不能绕动子（10）本身的纵向轴线旋转；定子（11）固定在下支座（12）上，动子（10）仅能在定子（11）中上下移动。

【技术特征摘要】
2017.02.21 CN 20171009414751.一种无叶片的风力发电机装置，其特征是：包括风塔（1）、球形铰接Ⅰ（2）、上支座（3）、动磁铁盘（4）、定磁铁盘（5）、中支座（6）、球形铰接Ⅱ（7）、连杆（8）、球形铰接Ⅲ（9）、动子（10）、定子（11）和下支座（12）；所述风塔（1）通过球形铰接Ⅰ（2）固定在上支座（3）上，且风塔（1）仅能绕上支座（3）偏转而不能绕风塔（1）的纵向轴线旋转；动磁铁盘（4）固定在风塔（1）上，且能随风塔（1）发生偏转；定磁铁盘（5）固定在中支座（6）上与动磁铁盘（4）表面相对，且定磁铁盘（5）与动磁铁盘（4）相对表面的磁极相同；风塔（1）通过球形铰接Ⅱ（7）与连杆（8）相连接，连杆（8）只能绕球形铰接Ⅱ（7）偏转而不能绕连杆（8）本身的纵向轴线旋转；连杆（8）通过球形铰接Ⅲ（9）与动子（10）相连，动子（10）只能绕球形铰接Ⅲ（9）发生偏转而不能绕动子（10）本身的纵向轴线旋转；定子（11）固定在下支座（12）上，动子（10）仅能在定子（11）中上下移动。2.根据权利要求1所述的无叶片的风力发电机装置，其特征是：由风塔（1）、动磁铁盘（4）、定磁铁盘（5）构成了本发明中的风能接收装置，且风塔（1）为轻质细长的圆锥筒形结构；由动子（10）和定子（11）构成了本发明中的发电装置，同时本发明中的风能接收装置通过连杆（8）与本发明所述发电装置相连。3.根据权利要求1所述的无叶片的风力发电机装置，其特征是：动磁铁盘（4）直接固定在风塔（1）上，能够随风塔（1）的偏转...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚曙光，王丹青，谢桂兰，张建平，何聂，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43