一种平衡式垂直轴大型风力发电机组，有永磁发电机、风轮组和垂直立轴回转系统，风轮组有升力型叶片和对应的上支架、中支架和下支架，垂直立轴回转系统设上立柱、下立柱、具有中心轴和万向联轴器的中心回转轴机构；中心轴经轴承穿设于下立柱内，上端与上立柱连接，下端与万向联轴器一端连接，万向联轴器另一端与永磁发电机转轴驱接，永磁发电机机座、下立柱固定于基座；上立柱设第一连接件，上支架一端与第一连接件固接，另一端与升力型叶片上部固接；中支架一端与中心轴上端连接，另一端与升力型叶片中部固接；下支架一端经第二连接件与中心轴连接，另一端与升力型叶片下部固接。能提高稳定平衡性，简化结构、增加强度，减少材料和成本，易维护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及垂直轴风力发电机组技术，特别是涉及一种平衡式垂直轴大型风力发电机组。
技术介绍
风力发电已有一百五十多年的历史，科学家在分析了大气环流模型之后发现，大气低层的对流气团所包含的风能是非常巨大的，是人类可利用且取之不尽、用之不竭的再生能源之一。因此，在人类面临逐渐加剧的能源危机的情况下，对于风力发电的研究开发也就越来越具有重大和深远的现实意义了。在一些发达国家，如美国、荷兰、丹麦、法国、德国、意大利等国，风力发电在其国内的电力结构中已起到了举足轻重的作用。而在我国，只有少数地区，如新疆、内蒙、甘肃、广东的南澳及汕尾红海湾、福建的漳州东山岛等地设有风力发电站，其总装机容量还不到62000MW，占我国电力结构比率不及3%。现有技术中，垂直轴风力发电机可分为两种主要类型:一类是利用翼型结构的升力做功的升力型垂直轴风力发电机，最典型的是达里厄(Darrieus)型风力发电机,而许多生产厂家的垂直轴风力发电机的制造技术都是依该翼型结构的运转原理的基础上作出一些改进的技术；另一类是阻力型垂直轴风力发电机，其原型结构是由风杯式测风仪的结构演变而来的，其原理就是利用风叶水平旋转时正反两面对风的阻力差来做功。升力型垂直轴风力发电机在正常运转时风能利用率可高达42 %，但存在以下缺陷:在低风速状态时，受力面积较小，所产生的起动扭矩小，在自然条件下起动通常需要四级或者四级以上风的风力驱动才能实现起动，由此使得对于大中型风力发电机通常需另配电动机辅助起动装置强制驱动起动，从而使得整机结构复杂，成本增高；而且在低风速阵风时功耗也比较大。阻力型垂直轴风力发电机，其风轮可以获得较大的起动力矩；但受其结构影响，导致围绕着风轮产生侧向推力，使得风轮转速较低。因而现有技术中的垂直轴风力发电机通常都是适用于中、小功率的风力发电机，对其风轮叶片的结构形式，人们虽然不断作出一些新的改进，但这类改进往往都是仅限于其中一些局部结构的某些方面的改进，由此导致这类垂直轴风力发电机仍然同样存在以上缺陷，所作改进技术仍然不够全面，特别是在成本上及风叶结构的变形问题上也仍然难于取得实质性突破，因此风能利用效率及综合成本仍然是不够理想的。中国专利技术专利(专利号为:ZL201020209996.4公开了一种“轨道式大型垂直轴风力发电机组”，其结构主要为:叶片为升力型叶片，该叶片固定于风叶支架，风叶支架连接于回转系统。通过采用较为稳固的回转系统，以提高叶片强度，使之能够抵御较大台风，以适用于大、中型的风力发电机。但是上述专利又存在着以下问题:如升力型叶片在运动过程中出现离心力不平衡，易导致叶片出现歪斜及扭曲的现象；而且，风叶支架及整体结构较为复杂，使得该轨道式大型垂直轴风力发电机组材料消耗较大，综合制造成本较高，且不易维护，也不利于工业化生产及大型风カ发电机组市场的推广应用。因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种能够提高稳定性及平衡性，且结构简单、综合成本低、易于维护，有利于エ业化生产及大型风カ发电机组市场的推广应用的垂直轴大型风カ发电机组的技术显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够提高稳定性及平衡性、可抵御较大台风，简化结构、増加叶片强度，減少叶片材料、综合成本低，且易于维护的平衡式垂直轴大型风カ发电机组。本专利技术的目的通过以下技术方案实现: 提供ー种平衡式垂直轴大型风カ发电机组，包括有永磁发电机和风叶驱动总成，所述风叶驱动总成包括有风轮组和垂直立轴回转系统，所述风轮组设置有两个或者两个以上的升力型叶片和对应设置的两组或者两组以上的风叶支架，所述风叶支架包括有上支架、中支架和下支架，其中: 所述垂直立轴回转系统设置有上立柱、下立柱和中心回转轴机构； 所述中心回转轴机构设置有中心轴和万向联轴器，所述中心轴通过轴承支承穿设于所述下立柱内，且所述中心轴上端部与所述上立柱连接，所述中心轴下端部与所述万向联轴器一端连接，所述万向联轴器另一端与所述永磁发电机转轴驱动连接，所述永磁发电机的机座固定于基座，所述下立柱的下部固定于基座； 所述上立柱固定设置有第一连接件，所述上支架一端部与所述第一连接件固定连接，所述上支架另一端部与所述升カ型叶片的上部固定连接； 所述中支架一端部与所述中心轴的上端部连接，所述中支架另一端部与所述升カ型叶片的中部固定连接； 所述下支架一端部通过第二连接件与所述中心轴连接，所述下支架的另一端部与所述升力型叶片的下部固定连接。其中，所述上支架、所述中支架、所述下支架分别位于所述升カ型叶片均匀分布等距设置，且所述中支架与所述升カ型叶片连接处位于所述升カ型叶片的水平中心线。其中，所述上支架、所述中支架和所述下支架相互平行设置。其中，所述中支架的厚度大于或者等于所述上支架的厚度和/或所述下支架的厚度。其中，所述第二连接件设置为套筒结构的第二连接件，所述第二连接件两端设置有法兰部，所述第二连接件的上端所述法兰部与所述中心轴连接，所述第二连接件的下端所述法兰部与所述下支架连接。其中，所述垂直立轴回转系统设置有稳定轮，所述稳定轮与所述第二连接件的下端相接，且所述稳定轮的转动部设置于所述下立柱旁侧。其中，所述稳定轮包括有稳定轮支架、滚轮和轴承，所述稳定轮支架与所述第二连接件的下端所述法兰部固定连接，所述轴承内圈与所述稳定轮支架的轴承轴连接，所述轴承外圈与所述滚轮的轴承孔连接，所述滚轮外圆周与所述下立柱在正常エ况相离，所述滚轮外圆周与所述下立柱在侧风突变エ况相触。其中，所述升力型叶片的上部和/或下部设置有延伸部。其中，所述基座设置为塔架，所述下立柱的下部与所述塔架固定连接，所述永磁发电机的机座固定于所述塔架。而且，所述基座还可以设置为陷入地面的机舱。其中，所述万向联轴器与所述永磁发电机转轴之间设置有制动器和联轴器，所述制动器一端与所述万向联轴器的另一端连接，所述制动器另一端通过联轴器与所述永磁发电机转轴驱动连接。本专利技术的有益效果: 一种平衡式垂直轴大型风力发电机组，由于包括有永磁发电机和风叶驱动总成，风叶驱动总成包括有风轮组和垂直立轴回转系统，风轮组设置有两个或者两个以上的升力型叶片和对应设置的两组或者两组以上的风叶支架，风叶支架包括有上支架、中支架和下支架，垂直立轴回转系统设置有上立柱、下立柱和中心回转轴机构；中心回转轴机构设置有中心轴和万向联轴器，中心轴通过轴承支承穿设于下立柱内，且中心轴上端部与上立柱连接，中心轴下端部与万向联轴器一端连接，万向联轴器另一端与永磁发电机转轴驱动连接，永磁发电机的机座固定于基座，下立柱的下部固定于基座；上立柱固定设置有第一连接件，上支架一端部与第一连接件固定连接，上支架另一端部与升力型叶片的上部固定连接；中支架一端部与中心轴的上端部连接，中支架另一端部与升力型叶片的中部固定连接；下支架一端部通过第二连接件与中心轴连接，下支架的另一端部与升力型叶片的下部固定连接。由此，通过设置有上立柱、下立柱和中心回转轴机构的垂直立轴回转系统能够有效地提高了风叶驱动总成的强度及稳定性，使其运转过程中在强风工况的抗摆能力增强，相比轨道式大型垂直轴风力发电机组，结构简便，而不需要设置环形轨道等部件，制造成本较低，并且运转效率较高。由风力驱动升力型叶片，升力型叶片旋转带动风叶支本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平衡式垂直轴大型风力发电机组，包括有永磁发电机和风叶驱动总成，所述风叶驱动总成包括有风轮组和垂直立轴回转系统，所述风轮组设置有两个或者两个以上的升力型叶片和对应设置的两组或者两组以上的风叶支架，所述风叶支架包括有上支架、中支架和下支架，其特征在于：所述垂直立轴回转系统设置有上立柱、下立柱和中心回转轴机构；所述中心回转轴机构设置有中心轴和万向联轴器，所述中心轴通过轴承支承穿设于所述下立柱内，且所述中心轴上端部与所述上立柱连接，所述中心轴下端部与所述万向联轴器一端连接，所述万向联轴器另一端与所述永磁发电机转轴驱动连接，所述永磁发电机的机座固定于基座，所述下立柱的下部固定于基座；所述上立柱固定设置有第一连接件，所述上支架一端部与所述第一连接件固定连接，所述上支架另一端部与所述升力型叶片的上部固定连接；所述中支架一端部与所述中心轴的上端部连接，所述中支架另一端部与所述升力型叶片的中部固定连接；所述下支架一端部通过第二连接件与所述中心轴连接，所述下支架的另一端部与所述升力型叶片的下部固定连接。
【技术特征摘要】
1.一种平衡式垂直轴大型风カ发电机组，包括有永磁发电机和风叶驱动总成，所述风叶驱动总成包括有风轮组和垂直立轴回转系统，所述风轮组设置有两个或者两个以上的升力型叶片和对应设置的两组或者两组以上的风叶支架，所述风叶支架包括有上支架、中支架和下支架，其特征在干: 所述垂直立轴回转系统设置有上立柱、下立柱和中心回转轴机构； 所述中心回转轴机构设置有中心轴和万向联轴器，所述中心轴通过轴承支承穿设于所述下立柱内，且所述中心轴上端部与所述上立柱连接，所述中心轴下端部与所述万向联轴器一端连接，所述万向联轴器另一端与所述永磁发电机转轴驱动连接，所述永磁发电机的机座固定于基座，所述下立柱的下部固定于基座； 所述上立柱固定设置有第一连接件，所述上支架一端部与所述第一连接件固定连接，所述上支架另一端部与所述升カ型叶片的上部固定连接； 所述中支架一端部与所述中心轴的上端部连接，所述中支架另一端部与所述升カ型叶片的中部固定连接； 所述下支架一端部通过第二连接件与所述中心轴连接，所述下支架的另一端部与所述升力型叶片的下部固定连接。2.根据权利要求1所述的ー种平衡式垂直轴大型风カ发电机组，其特征在于:所述上支架、所述中支架、所述下支架分别位于所述升カ型叶片均匀分布等距设置，且所述中支架与所述升カ型叶片连接处位于所述升カ型叶片的水平中心线。3.根据权利要求2所述的ー种平衡式垂直轴大型风カ发电机组，其特征在于:所述上支架、所述中支架和所述下支架相互平行设置。4.根据权利要求1或2或3所述的ー种平衡式垂直轴大型风カ发电机组，其特征在于:所述中支架...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少忠，张维智，
申请(专利权)人：惠州市三鼎能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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