恒转速阻力型垂直轴风力水力多用叶轮及控制方法.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(10)申请公布号CNCN103511180103511180A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310040050.8(22)申请日2013.02.01(66)本国优先权数据201210195573.52012.06.14CN(71)申请人吴尚成地址750100宁夏回族自治区永宁县城团结家园2-3-202号(72)发明人吴尚成(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03B3/12(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书3页说明书3页(54)发明名称恒转速阻力型垂直轴风力水力多用叶轮及控制方法(57)摘要恒转速阻力型垂直轴风力、水力多用叶轮，针对叶片在风速、水速不断变化时，不能恒转速或恒功率输出动力的原因。找到新材料和方法，使叶片在风速、水速不断变化时，恒转速或恒功率输出动力。且制作材料丰富，结构简单。从而为所有几瓦到几百兆瓦级大型垂直轴风力、水力机组提供高效动力支持。带动所有水平轴风力水力发电机(把其发电机置于本叶片下)和垂直轴发电机恒转速、恒功率工作。CN103511180ACN10358ACN103511180A权利要求书1/2页1.恒转速阻力型垂直轴风力水力多用叶轮及控制方法，它的主要特征是：其组成部分有，网格栅(统称)。卷轴。蜗轮轴。步进电动机或自锁步进电动机(电动机停电后锁住转子，不让转子受外力转动)。传动轴。转动轴(筒)或绕轴转动的部件。支架臂(从转动轴(筒)或绕轴转动的部件上伸出的支架臂，间接安装叶片时用)。。网格栅：是包括筛、网、网格栅、单格孔框、多格孔框，以及它们放大或缩小比例后的形状等，通透率大于5％的、通透形、通透性材料或结构的统称。网格栅构成材质和制作方法不限。网格栅的基本构成孔或格孔(即筛孔、网孔、网格栅孔、框孔等通透部分)是任一多边形或曲线形状且数量不限。网格栅可由小块不同格孔的网格栅构成更大块的网格栅。网格栅是大格孔的网格栅上覆挂小格孔的网格栅。网格栅的形状是任一多边形、曲线形的平面网状、波形网状、U形网状、半椭圆球网状、等。(通透率＝网格栅通透部分的面积/网格栅的外周围总面积×100％)。卷轴：是可反复展开绕卷的，任一多边形或曲线形的膜状材料、布状材料、其他编织物材料、矩形板状材料顺续铰接、网格栅等材料和转轴(两端有固定座)组成。把可绕卷材料的一边固定在转轴上，卷绕，就成为卷轴。可绕卷材料的宽度小于固定座间距离。(固定座只是为了把卷轴固定在网格栅上，使卷轴不与网格栅相对位移，固定座不影响转轴和卷轴的转动、卷动，不影响转轴的联动连接、联动对接。)。卷轴的两端可以对接、连接其他卷轴组成很长的连接联动卷轴(也简称为卷轴)。蜗轮轴：是丝杆轴与齿轮轴垂直且丝杆螺丝与齿轮齿咬合的设备。只有丝杆轴的转动能带动齿轮旋转，丝杆轴停止转动后，齿轮轴以及它联动的转轴受外力不能转动。齿轮轴的一端或两端都可以连接卷轴。自锁步进电动机：是电动机停电后锁住转子，不让转子受外力转动的步进电动机。恒转速高效率阻力型垂直轴风力、水力多用叶轮的结构是：用卷轴两端的固定座，把不限数量、材质的卷轴以同一角度或不同的角度固定在网格栅的一侧。(所有卷轴在风力水力或重力作用下完全展开能覆盖住网格栅而不互相重复覆盖，效率最高)。在每个卷轴的一端连上自锁步进电动机、或在每个卷轴的一端连上蜗轮轴接步进电动机。也可用传动轴把几条卷轴端头的蜗轮轴、或网格栅上划分的一片片区域内的卷轴端头的蜗轮轴、甚至所有卷轴端头的蜗轮轴用传动轴联动传动，再用步进电动机带动卷轴随需要展开、卷起一定的量，甚至完全卷起、完全展开。这样叶片就形成了。把最少这样的两片叶片，按轴对称或同向绕轴等间距、直接安装到转动轴(筒)或绕轴转动的部件一侧，或间接安装到转动轴(筒)或绕轴转动的部件一侧。【三叶片以上的恒转速更易实现。叶片最大迎风迎水面与转动轴轴截面重合时(即夹角为0度)效率最高】。直接安装是把叶片(或网格栅)的一边，直接安装到转动轴(筒)或绕轴转动的部件上。间接安装是把叶片安装到从转动轴(筒)或绕轴转动的部件上伸出的支架臂上。支架臂数量不限。这样叶轮就形成了。(以上只看最终结构、不论组成先后顺序)本叶轮用途：在风力、水力推动下输出动力。把风能、水能转化成机械能并输出其他设备转化为其他能。连接增速机或减速机输出动力。风力、水力景观。风力、水力教育。玩具水车、风车。风力、水力制(致)热。风力、水力发电。带动所有水平轴风力发电机发电(将其发电机置于本叶轮下)。带动垂直轴发电机发电。海洋流发电、潮汐流发电、水电制氢、风电制氢、海洋流发电制氢、潮汐流发电制氢、海洋流发电制淡水、制钾肥等海洋资源开发，以2CN103511180A权利要求书2/2页及一切适合用本叶轮