垂直轴风力发电机.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CN108457804A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810201902.X(22)申请日2018.03.12(71)申请人王伟民地址450000河南省郑州市中原区建设路与文化宫路交叉口美丽源小区3#楼1002室(72)发明人王伟民李峥嵘屈朝峰(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人史明罡(51)Int.Cl.F03D9/25(2016.01)F03D7/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图8页(54)发明名称垂直轴风力发电机(57)摘要本发明的垂直轴风力发电机，包括发电机，垂直轴风力发电机还包括风轮，风轮上同轴地设有环形齿圈，发电机的输入轴上设有与环形齿圈啮合的取力齿轮。垂直轴风力发电机具有较高的风能利用率、转化率，分体式的风桨和风轮支架的构件受力状态更加合理。CN108457804ACN108457804A权利要求书1/2页1.垂直轴风力发电机，包括发电机，其特征在于，所述垂直轴风力发电机还包括风轮，所述风轮上同轴地设有环形齿圈，所述发电机的输入轴上设有与所述环形齿圈啮合的取力齿轮。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述发电机的数量为多个，多个所述发电机分别通过所述取力齿轮与所述环形齿圈啮合。3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述垂直轴风力发电机还包括支撑地轮和支撑轨道，所述支撑轨道位置固定，所述支撑地轮设于所述风轮上，所述风轮在转动时带动所述支撑地轮在所述支撑轨道上滚动。4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述垂直轴风力发电机还包括框架，所述风轮转动地设于所述框架中，所述支撑轨道固定在所述框架上。5.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，每一所述支撑地轮上设有制动装置。6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述风轮为实时变桨风轮，所述实时变桨风轮包括风轮支架、风桨和风桨转轴，至少三个所述风桨圆周均匀设于所述风轮支架上，每一所述风桨通过所述风桨转轴转动地连接在所述风轮支架上；所述实时变桨风轮还包括：驱动装置，所述驱动装置驱动所述风桨转动；传感装置，所述传感装置用于感测风环境及所述实时变桨风轮的转动情况；以及控制器，所述传感装置和所述驱动装置分别与所述控制器电性连接，所述控制器根据所述传感装置所检测到的参数控制所述驱动装置工作；所述驱动装置驱动在迎风半周上的所述风桨的迎风面积大于所述驱动装置驱动在逆风半周上的所述风桨的逆风面积。7.根据权利要求6所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述传感装置包括测风单元和风轮方位角检测单元，所述测风单元用于检测风向、风速，所述风轮方位角检测单元用于检测所述实时变桨风轮的转向；所述控制器根据风向和风轮的转向来判断所述实时变桨风轮的迎风半周和逆风半周。8.根据权利要求7所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述传感装置还包括风桨角检测单元，所述风桨角检测单元用于检测所述风桨相对于所述风桨转轴和所述风轮支架的转轴所构成的平面的转角；所述风桨转轴和所述风轮支架转轴的所构成的平面垂直于风向时，在迎风半周上，所述风桨与风向垂直，在逆风半周上，所述风桨与风向平行；所述实时变桨风轮由迎风半周向逆风半周转动时，所述风桨的迎风面积减小，所述实时变桨风轮由逆风半周向迎风半周转动时，所述风桨的迎风面积增大。9.根据权利要求8所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述风轮方位角检测单元检测到所述实时变桨风轮转动α°时，所述控制器控制所述驱动装置驱动所述风桨同向转动α°/2。10.根据权利要求9所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述传感装置还包括风轮转速检测单元；所述测风单元还用于测量风速，当测风单元所测得的风速超过所述控制器中预设的额2CN108457804A权利要求书2/2页定风速，并且所述风轮转速检测单元测得风轮转速大于预设的额定转速时，所述实时变桨风轮每转动α°，所述控制器控制所述驱动装置驱动所述风桨同向转动α°/2-m°；所述风轮转速检测单元用于检测所述实时变桨风轮的加速度，当所述风轮检测单元检测到所述实时变桨风轮的加速度为0时，所述实时变桨风轮转动α°时，所述控制器控制所述驱动装置驱动所述风桨同向转动α°/2。3CN108457804A说明书1/9页垂直轴风力发电机技术领域[0001]本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及垂直轴风力发电机。背景技术[0002]风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。目前大中型风电主要采用水平轴风力机，属升力型风力机，具有转速高、风的利用率较高的优点。目前投入商业运营的风力发电机主流风力发电机基本上是水平轴风力发电机。[