一种基于涡激振动的无叶片风力发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于涡激振动的无叶片风力发电机，该无叶片风力发电机包括支架、定滑轮、发电机、振动组件和连接带，定滑轮固定于支架上；振动组件包括底层钢板和与底层钢板连接的振子，底层钢板与支架连接；连接带，穿过定滑轮并分别与振子和发电机连接；其中，当风作用于振动组件时，振子在卡门涡街效应下做周期性的运动，从而通过连接带和定滑轮带动发电机转动发电。本实用新型专利技术的无叶片风力发电机能够将风能转化为电能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于涡激振动的无叶片风力发电机
本技术涉及风能发电的
，尤其涉及一种基于涡激振动的无叶片风力发电机。
技术介绍
能源是文明发展与延续的重中之重，由于不可再生能源经过数百年消耗，储量堪忧，清洁的可再生能源的地位逐渐凸显。自风力发电机正式投入商用开始，人类在清洁能源领域迈出重要的一步。随着风力发电厂大量建立，风电在电量供给上的地位逐年上升。在中国，2018年1-4月份全国发电量10391亿千瓦时，其中风电占比6.1％；分析历年电力供给占比，火电发电量占比逐年降低，风电等无污染发电占比稳步提升，风电占比与去年同期同比增加5.08个百分点。可见，清洁能源在逐步取代有污染的旧式火力发电，且风力发电是无污染发电中一支能量巨大并且仍处在上升阶段的潜力股。尽管风力发电总量越来多，现有风力发电机的单位(面积/发电机组)产能已然达到瓶颈。如果依然沿袭风叶风力发电机发电模型，保持现有风力发电机机组密度，提高风力发电的产能占比意味着需设立更多风力发电机组，相当面积的土地将被占用作风力发电厂。现行风力发电设备普遍存在噪声大，占地广，以及对鸟类迁徙影响大等问题。由于风力发电机通过叶轮在风作用下带动电机运转，为了提供足够驱动发电机的扭矩，体积设计外形需尽量大。因此，为减少风力发电时对周边社会和生态环境影响、保证电能输出可控，亟需采用设备占地小、更加清洁的能量收集装置。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种基于涡激振动的无叶片风力发电机以解决风力发电的技术问题。本技术提供了一种基于涡激振动的无叶片风力发电机，该无叶片风力发电机包括：支架；定滑轮，固定于支架上；发电机；振动组件，振动组件包括底层钢板和与底层钢板连接的振子，底层钢板与支架连接；及连接带，穿过定滑轮并分别与振子和发电机连接；其中，当风作用于振动组件时，振子在卡门涡街效应下做周期性的运动，从而通过连接带和定滑轮带动发电机转动发电。可选地，振动组件还包括钢片，钢片的相对两端分别与底层钢板和振子连接，钢片的厚度方向与振子的振动方向相同。可选地，钢片的数量为多个，多个钢片平行排列在底层钢板上；振动组件还包括中层钢板，中层钢板的一侧与振子连接，中层钢板的相对一侧与多个钢片连接，振子通过中层钢板与连接带连接。可选地，振动组件还包括盖板，振子为中空的圆柱结构，盖板盖封振子的远离底层钢板的一端，中层钢板盖封振子的另一端。可选地，振动组件还包括角座、第一螺钉和第二螺钉，角座分别与底层钢板和钢片连接，第一螺钉穿设角座与钢片连接，第二螺钉穿设角座与底层钢板连接。可选地，振子的材质为PVC。可选地，盖板的材质为铝。可选地，发电机包括壳体、定子、转子和轴套，定子和转子分别装配于壳体中，且转子从壳体中穿出与轴套连接，轴套与连接带连接；其中，连接带带动轴套转动，轴套带动转子相对定子转动，以切割磁力线产生电。可选地，轴套和连接带在同一个平面上。本技术的有益效果：本技术的无叶片风力发电机利用卡门涡街现象形成与风向垂直的往复摆动，从而实现风力发电，形式简单可靠。与传统叶轮式风力发电机相比，本技术的无叶片风力发电机不需要叶片，能够减少对鸟类的伤害，对风的产生与传播无太大影响，对生态系统的稳定平衡影响不大。另外，本技术的无叶片风力发电机成本低，且噪音小。由于本技术的无叶片风力发电机没有旋转机构，大大提高其安全性以及降低后期的维修费用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的无叶片风力发电机的结构示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。请参阅图1，图1是本技术提供的无叶片风力发电机10的结构示意图。本技术的无叶片风力发电机10用于将风能转化成电能，以实现绿色发电的目的。该无叶片风力发电机10包括支架11、定滑轮13、发电机15、振动组件17和连接带19。定滑轮13固定于支架11上；连接带19穿过定滑轮13并分别与振动组件17和发电机15连接；其中，当风作用于振动组件17时，振动组件17在卡门涡街效应下做周期性的运动，从而通过连接带19和定滑轮13带动发电机15转动发电，定滑轮13用于转向，以使连接带19与发电机15成一定的张角，从而确保发电机15可以正常转动。在流体中安置非流线形阻流体，在特定条件下会出现不稳定的边界分离，组流体下游的两侧，会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街现象。本技术的无叶片风力发电机10利用卡门涡街现象形成与风向垂直的往复摆动，从而实现风力发电，形式简单可靠。与传统叶轮式风力发电机15相比，本技术的无叶片风力发电机10不需要叶片，能够减少对鸟类的伤害，对风的产生与传播无太大影响，对生态系统的稳定平衡影响不大。另外，本技术的无叶片风力发电机10成本低，且噪音小。由于本技术的无叶片风力发电机10没有旋转机构，大大提高其安全性以及降低后期的维修费用。可选地，振动组件17包括底层钢板171和与底层钢板171连接的振子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于涡激振动的无叶片风力发电机，其特征在于，所述无叶片风力发电机包括：/n支架；/n定滑轮，固定于所述支架上；/n发电机；/n振动组件，所述振动组件包括底层钢板和与所述底层钢板连接的振子，所述底层钢板与所述支架连接；及/n连接带，穿过所述定滑轮并分别与所述振子和所述发电机连接；/n其中，当风作用于所述振动组件时，所述振子在卡门涡街效应下做周期性的运动，从而通过所述连接带和所述定滑轮带动所述发电机转动发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于涡激振动的无叶片风力发电机，其特征在于，所述无叶片风力发电机包括：
支架；
定滑轮，固定于所述支架上；
发电机；
振动组件，所述振动组件包括底层钢板和与所述底层钢板连接的振子，所述底层钢板与所述支架连接；及
连接带，穿过所述定滑轮并分别与所述振子和所述发电机连接；
其中，当风作用于所述振动组件时，所述振子在卡门涡街效应下做周期性的运动，从而通过所述连接带和所述定滑轮带动所述发电机转动发电。


2.根据权利要求1所述的无叶片风力发电机，其特征在于，所述振动组件还包括钢片，所述钢片的相对两端分别与所述底层钢板和所述振子连接，所述钢片的厚度方向与所述振子的振动方向相同。


3.根据权利要求2所述的无叶片风力发电机，其特征在于，
所述钢片的数量为多个，所述多个钢片平行排列在所述底层钢板上；
所述振动组件还包括中层钢板，所述中层钢板的一侧与所述振子连接，所述中层钢板的相对一侧与所述多个钢片连接，所述振子通过所述中层钢板与连接带连接。


4.根据权利要求3所述的无叶片风力发电机，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬海泉，魏淼淼，彭浩轩，汪元冶，谢祖育，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43