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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102758740A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102758740A(43)申请公布日2012.10.31(21)申请号201210266956.7F03D3/04(2006.01)(22)申请日2012.07.31F03D11/00(2006.01)(66)本国优先权数据201110394140.82011.12.02CN(71)申请人伍康旺地址101121北京市通州区旗舰凯旋369栋3单元201号申请人黄照祺张青(72)发明人伍康旺黄照祺张青黄自杰(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D3/06(2006.01)F03D11/02(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图44页(54)发明名称一种升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统(57)摘要本发明涉及一种升力、阻力结合型螺旋风叶垂直轴风力发电系统,包括风轮、风叶、集风结构、风轮行走系统、传动系统、发电机和电动机;风轮包括以倾斜布置的升、阻力结合型螺旋风叶;传动系统包括一个中心齿轮和若干个行星齿轮,中心齿轮和行星齿轮啮合,传动系统与风轮的主轴连接;行星齿轮拖动发电机,电动机拖动传动系统。本发明可有效消除传统的垂直轴风力发电机的自启动性能差和系统振动等弊病、可提高风机大型化时的安全性、可实现系统的全天候捕风功能,提高风能利用系数10%以上、可大幅度降低系统的运行成本。通过对强化垂直轴风轮正受力侧受风,以及通过强化风叶气动性能和在一台风机上装多台发电机的处置,以成倍提高垂直轴风机发电效率的技术。CN1027584ACN102758740A权利要求书1/2页1.一种升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于,包括风轮、传动系统、发电机和电动机;风轮上安装螺旋状的使升力阻力相结合的鹰形风叶,所述风轮布置于风轮轨道行走装置上;所述鹰形风叶在风轮桁架上沿风轮圆周设置多道,每道鹰形风叶包括多层,沿风轮圆心向外分多层交叉安装或平行安装;每道鹰形风叶的每层风叶均为一根;传动系统包括一个中心齿轮和若干个行星齿轮,中心齿轮和行星齿轮啮合,传动系统与风轮的主轴连接;行星齿轮拖动发电机,电动机拖动传动系统。2.如权利要求1所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于,还包括对风装置以及由对风装置拖动的集风装置;所述对风装置为通过轴承安装于风轮主轴顶部的风向舵、伺服电机和测风仪;对风装置的风向舵直接拖动集风装置对风或/和通过对风装置的测风仪经自控系统指令伺服电机拖动集风装置对风;所述集风装置为一个弧度为0.5-2度的半圆形结构,通过轴承安装于风轮顶部的主轴上,同时再通过滚轮支撑并行走于布置在自身下部的环形导轨上,以风轮对风面的正中线为0°,绕风轮做圆周运动,其向风叶收集风能的作用位置在逆时针方向的80°-180°处。3.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统;其特征在于:鹰形风叶为扭转状长方形,是将升力型长椭圆形风叶靠头部一侧做成下凹曲线,使该部分阻力受风;其剖面为长椭圆形,在靠近长椭圆形的一端的一侧向内做一个鹰颈状曲面,该曲面的弦长为长椭圆形弦长的1/3。4.如权利要求2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:所述用于收集风轮正受力侧受风的集风装置为集风板,集风板正投影为矩形,整体高度略高于风轮,集风板整体架沿风轮轮廓弯成0.5-2度的弧形与弧度对应的圆直径略大于风轮直径;集风板表面为弧面。5.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于,所述鹰形风叶以3-18道分内层风叶和外层风叶交叉安装或平行安装,交叉安装时内外层风叶的夹角为30°-60°。6.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:所述风叶在风轮支架上以3°-30°向风轮旋转方向倾斜安装;安装时风叶背面统一朝向风轮外侧,在风轮表面呈螺旋状;安装时风叶统一以风叶背面向外,并自下而上呈3°-30°螺旋状倾斜,以保证风轮受风的连续性,从而消除振动。7.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:所述风轮轨道行走装置包括滚轮和导轨,风轮以安装于风轮下部的滚轮和轨道装置行走于机座或支撑塔基上。8.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:发电机和/或电动机与行星齿轮直接连接或通过离合器连接。9.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:中心2CN102758740A权利要求书2/2页齿轮的直径大于行星齿轮的直径;行星齿轮的数量为3-8个。10.如权利要求1或2所述的升力、阻力结合型垂直轴风力发电系统,其特征在于:中心齿轮的直径为1-25米。3CN102758740