一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110242496A(43)申请公布日2019.09.17(21)申请号201910680496.4(22)申请日2019.07.26(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人张大禹程奕鑫马明旭韩跃新吴璞陈忆闽周磊(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人李珉(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03D3/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机(57)摘要一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，其定子和转子均包括上支架、下支架、叶片及叶片固定杆，叶片固定杆竖直铰接安装在上支架与下支架之间，且转子的上支架与下支架之间固装有转子中心轴；叶片安装在叶片固定杆上，若干叶片在圆周向均布；叶片为长方形，叶片的一条长边固连在叶片固定杆上，叶片的另一条长边为自由边，叶片的自由边两端分别与上支架和下支架通过叶片限位与复位弹簧相连；转子与定子的叶片旋向相反；转子和定子的叶片数量均为4～16个；转子和定子的叶片安装角摆转范围均为±30°；转子和定子的叶片均满足长边:短边＝1:(0.2～0.45)。本发明的摆动叶片式导流型垂直轴风轮机可有效改善低风速下的启动性能，并有效提高风能利用率。CN110242496ACN110242496A权利要求书1/1页1.一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，其特征在于：包括转子和定子，定子位于转子外侧，所述转子包括转子上支架、转子下支架、转子叶片、转子叶片固定杆、转子中心轴及转子叶片限位与复位弹簧；所述转子上支架水平固装在转子中心轴顶端，所述转子下支架水平固装在转子中心轴下端；所述转子叶片固定杆竖直安装在转子上支架和转子下支架之间，转子叶片固定杆上端与转子上支架相铰接，转子叶片固定杆下端与转子下支架相铰接，转子叶片固定杆可绕铰接点转动；所述转子叶片采用长方形结构，转子叶片的一条长边固连在转子叶片固定杆上，转子叶片的另一条长边为自由边，转子叶片的自由边两端分别与转子上支架和转子下支架通过转子叶片限位与复位弹簧相连；所述转子叶片数量若干，若干转子叶片在圆周方向上均布设置；所述定子包括定子上支架、定子下支架、定子叶片、定子叶片固定杆及定子叶片限位与复位弹簧；所述定子上支架位于转子上支架上方，所述定子下支架位于转子下支架下方，所述定子叶片固定杆竖直安装在定子上支架和定子下支架之间，定子上支架及定子下支架相对于地面静止不动；所述定子叶片固定杆上端与定子上支架相铰接，定子叶片固定杆下端与定子下支架相铰接，定子叶片固定杆可绕铰接点转动；所述定子叶片采用长方形结构，定子叶片的一条长边固连在定子叶片固定杆上，定子叶片的另一条长边为自由边，定子叶片的自由边两端分别与定子上支架和定子下支架通过定子叶片限位与复位弹簧相连；所述定子叶片数量若干，若干定子叶片在圆周方向上均布设置；所述转子叶片与定子叶片的旋向相反。2.根据权利要求1所述的一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，其特征在于：所述转子叶片和定子叶片的数量均为4～16个。3.根据权利要求1所述的一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，其特征在于：所述转子叶片和定子叶片的安装角摆转范围均为±30°。4.根据权利要求1所述的一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，其特征在于：所述转子叶片和定子叶片均满足长边:短边＝1:(0.2～0.45)。2CN110242496A说明书1/3页一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机技术领域[0001]本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机。背景技术[0002]风能作为一种清洁能源，其占传统能源的比重越来越大，而导流型垂直轴风轮机便是一种使用范围比较广泛的风能发电设备。[0003]目前，传统的导流型垂直轴风轮机主要应用在小型离网的供电设施中，且由外部定子和内部转子组成，而外部定子用于产生导流作用，其在一定程度上可以减少来自迎风侧的阻力。[0004]但是，传统的导流型垂直轴风轮机的外部定子和内部转子的不对称程度仍然较低，则会因迎风侧和背风无功侧的阻力导致风轮机的效率降低，而且内部转子叶片又都采用固定安装角，同时外部定子采用固定式的笼型定子结构，并且导流型风轮机的内部转子的惯性极距较大，导致风轮机的微风启动性能不佳，且普遍存在风能利用率较低的缺点。发明内容[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，外部定子和内部转子的叶片安装角度能够随着气流自适应改变，有效改善低风速下的启动性能，有效提高风能利用率。[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种摆动叶片式导流型垂直轴风轮机，包括转子和定