本发明专利技术公布了一种三层垂直轴双通道风力发电机，属于风力发电技术领域，包括主发电组件和副发电组件；主发电组件包括内线圈架，磁体架，外线圈架；内线圈架固定在主轴上；磁体架套在内线圈架外；外线圈架套在磁体架外；外线圈架通过主风叶驱动旋转；外线圈架通过第一磁力齿轮传动组件驱动磁体架旋转；副发电组件设置在主发电组件两端；副发电组件包括设置在主轴上的旋转架；旋转架通过副风叶驱动旋转；旋转架通过第二磁力齿轮传动组件驱动外线圈架旋转。本发明专利技术用于解决目前市场上的垂直轴风力发电机，风能利用率低，发电量不高，启动阻力大，难以大面积推广的问题。难以大面积推广的问题。难以大面积推广的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种三层垂直轴双通道风力发电机
[0001]本专利技术属于风力发电
，具体为一种三层垂直轴双通道风力发电机。
技术介绍
[0002]目前市场上的垂直轴风力发电机，要么采用阻力型风叶，要么采用升力型叶片，阻力型叶片，启动速度快，但是风速受限，且扭矩较低，难以达到较高的转速，升力型叶片风速较高，但是启动较慢，由此导致垂直轴风力发电机的风能整体利用率低，发电量不高，启动阻力大，这也是现在垂直轴难以大面积推广使用的原因。
技术实现思路
[0003]针对以上问题，本专利技术提供一种三层垂直轴双通道风力发电机，用于解决目前市场上的垂直轴风力发电机，风能利用率低，发电量不高，启动阻力大，难以大面积推广的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种三层垂直轴双通道风力发电机，包括主发电组件和副发电组件；所述主发电组件包括同轴设置在主轴上，可相对旋转的内线圈架，磁体架，外线圈架；所述内线圈架套在磁体架内；所述磁体架套在外线圈架内；所述外线圈架通过外壁上的主风叶驱动旋转；所述外线圈架通过第一磁力齿轮传动组件驱动磁体架旋转；
[0006]所述副发电组件设置在主发电组件两端；所述副发电组件包括旋转设置在主轴上的旋转架；所述旋转架通过外壁上的副风叶驱动旋转；所述旋转架通过第二磁力齿轮传动组件驱动外线圈架旋转。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0008]1.增加了通道，使得磁体架的永磁体磁极两侧都有线圈绕组，充分利用永磁体资源，与原单绕组相比，增加了近一倍的绕线长度，显著提高了垂直轴风力发电机的发电效率。
[0009]2.外层线圈通过磁力齿轮加速中间永磁体层，形成差速，如：外层转速为100rpm时，磁力齿轮传动比为1:3时，中间永磁体的速度为300rpm，实际外层线圈切割磁力线的的速度为400rpm，内层线圈为静止，所以切割磁力线的速度为300rpm，即为中间层永磁体的转速，因此通过相对旋转显著提高了磁力线切割速度，提高了发电效率。
[0010]3.辅助启动，并持续保持主风叶转速。一般升力型叶片叶尖速比高但启动困难，市面也有把升力型叶片与阻力型叶片直联，这样只解决了启动的问题，但叶片速度起来之后，又会严重阻碍主叶片速度的进一步提升，从而影响整机的效率。本设计把阻力型叶片通过磁力齿轮驱动升力型主叶片，一般阻力型叶尖速比为0.9以下，升力型叶尖速比可到4左右，这样设定传动比为1:4左右，阻力型叶片除了启动，在运行时也能给主叶片带来持续的动力(实际考虑风阻及和运行稳定1:2左右比较合适)。
[0011]4.刹车块限速刹车装置，当转速超过一定数值时，刹车块向外移动，与刹车盘接
触，从而减慢叶片运行速度，避免因速度过快造成电流过大而损坏发电机。当速度降低后，由于离心力减小，刹车块向内移动，恢复正常工作。本装置具有结构简单，无须动力，自动运行且安全可靠。
[0012]5.运用磁力齿轮加速，增加了线圈的相对运动速度，极大提高发电量。
[0013]6.与传统机械齿轮相比，磁力齿轮具有：无磨损、运行平稳没有噪音、无须维护、设备投资成本低等。
[0014]7.全套设备除轴承及引电电刷存在接触外(刹车限速装置除外)，均无直接接触部件，这样避免了磨损及润滑，几乎无须维护，极大的降低了投资成本和运维成本。
[0015]作为上述方案的进一步改进，所述第一磁力齿轮传动组件包括设置在外线圈架端部的主动磁体盘；设置在磁体架端部的从动磁体盘；设置在主动磁体盘和从动磁体盘之间的增磁体盘；所述从动磁体盘通过主动磁体盘驱动旋转。
[0016]上述改进的技术效果为：外线圈架旋转时，通过增磁体盘传输磁力给从动磁体盘，从而驱动从动磁体盘旋转。
[0017]作为上述方案的进一步改进，所述主动磁体盘，从动磁体盘，增磁体盘均为圆盘状；所述主动磁体盘和从动磁体盘上呈环形分布有磁铁块；所述增磁体盘上呈环形分布有导磁体。
[0018]上述改进的技术效果为：具体化第一磁力齿轮传动组件的结构。其中的导磁体一般为导磁硅钢体。
[0019]作为上述方案的进一步改进，所述第二磁力齿轮传动组件包括设置在外线圈架端部的从动磁体架，设置在主轴上，套住从动磁体架的增磁体架，套住增磁体架的旋转架；所述从动磁体架通过旋转架驱动旋转。
[0020]上述改进的技术效果为：旋转架通过副风叶驱动旋转，旋转架通过增磁体架传输磁力给从动磁体架，从而驱动从动磁体架旋转，从而带动外线圈架旋转。
[0021]作为上述方案的进一步改进，所述旋转架，增磁体架，从动磁体架，均为圆筒状，所述旋转架和从动磁体架侧壁上均匀分布有磁铁；所述增磁体架的侧壁上均匀分布有导磁体。
[0022]上述改进的技术效果为：具体化第二磁力齿轮传动组件的结构，其中导磁体一般为导磁硅钢体。
[0023]作为上述方案的进一步改进，所述主轴上设置有刹车盘；所述旋转架上沿径向设置有滑杆；滑杆上设置有可滑动的离心架；离心架上设置有用于刹住刹车盘的刹车块；所述滑杆上设置有用于阻止离心架向刹车盘方向移动的弹簧。
[0024]上述改进的技术效果为：当转速超过一定数值时，刹车块向外移动，与刹车盘接触，从而减慢叶片运行速度，避免因速度过快造成电流过大而损坏发电机。当速度降低后，由于离心力减小，刹车块向内移动，恢复正常工作。本装置具有结构简单，无须动力，自动运行且安全可靠。
[0025]作为上述方案的进一步改进，所述外线圈架的侧壁上分布有外线圈；所述内线圈架的侧壁上分布有内线圈；所述磁体架的侧壁上分布有永磁体。
[0026]上述改进的技术效果为：中间层永磁体磁极两侧都有线圈绕组，充分利用永磁体资源，与原单绕组相比，增加了近一倍的绕线长度，显著提高了垂直轴风力发电机的发电效
率。
[0027]作为上述方案的进一步改进，所述外线圈架外壁套有保护筒。
[0028]上述改进的技术效果为：通过保护筒来保护外线圈架内部的零部件，包括外线圈。
[0029]作为上述方案的进一步改进，所述主风叶为达里厄风叶。
[0030]上述改进的技术效果为：达里厄风叶为升力型叶片，叶尖速比高可以提高风能利用率。
[0031]作为上述方案的进一步改进，所述副风叶为阻力型风叶。
[0032]上述改进的技术效果为：本设计把阻力型叶片通过磁力齿轮驱动升力型主叶片，一般阻力型叶尖速比为0.9以下，升力型叶尖速比可到4左右，这样设定传动比为1:4左右，阻力型叶片除了启动，在运行时也能给主叶片带来持续的动力(实际考虑风阻及和运行稳定1:2左右比较合适)。
[0033]作为上述方案的进一步改进，所述外线圈架包括两个处于端部的环体，环体内设置有主动磁体盘；环体之间通过连杆相互连接；所述主动磁体盘中心开设通孔用于主轴穿过。
[0034]上述改进的技术效果为：通过环体固定安装主动磁体盘，在环体之间安装外线圈，连杆用于连接两个环体。
[0035]作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三层垂直轴双通道风力发电机，其特征在于，包括主发电组件和副发电组件；所述主发电组件包括同轴设置在主轴上，可相对旋转的内线圈架(10)，磁体架(6)，外线圈架(5)；所述内线圈架(10)套在磁体架(6)内；所述磁体架(6)套在外线圈架(5)内；所述外线圈架(5)通过外壁上的主风叶(9)驱动旋转；所述外线圈架(5)通过第一磁力齿轮传动组件驱动磁体架(6)旋转；所述副发电组件设置在主发电组件两端；所述副发电组件包括旋转设置在主轴(1)上的旋转架(3)；所述旋转架(3)通过外壁上的副风叶(4)驱动旋转；所述旋转架(3)通过第二磁力齿轮传动组件驱动外线圈架(5)旋转。2.根据权利要求1所述的一种三层垂直轴双通道风力发电机，其特征在于，所述第一磁力齿轮传动组件包括设置在外线圈架(5)端部的主动磁体盘(51)；设置在磁体架(6)端部的从动磁体盘(13)；设置在主动磁体盘(51)和从动磁体盘(13)之间的增磁体盘(12)；所述从动磁体盘(13)通过主动磁体盘(51)驱动旋转。3.根据权利要求2所述的一种三层垂直轴双通道风力发电机，其特征在于，所述主动磁体盘(51)，从动磁体盘(13)，增磁体盘(12)均为圆盘状；所述主动磁体盘(51)和从动磁体盘(13)上呈环形分布有磁铁块；所述增磁体盘(12)上呈环形分布有导磁体。4.根据权利要求1所述的一种三层垂直轴双通道风力发电机，其特征在于，所述第二磁力齿轮传动组件包括设置在外线圈架(5)端部...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖建平，谭金，
申请(专利权)人：长沙斯域达电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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