一种垂直轴风力机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102536643A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102536643A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210011801.9(22)申请日2012.01.16(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人张立勋梁迎彬尉越啸张松张健(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03D7/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图44页(54)发明名称一种垂直轴风力机(57)摘要本发明的目的在于提供一种垂直轴风力机，包括风力机塔架、风力机主轴、发电机、风速风向传感器、升力型叶片、阻力型叶片、升力型伺服电机、阻力型驱动电机、风轮，风力机主轴与风力机塔架相连，发电机安装在风力机塔架上并与风力机主轴相连，风轮安装在风力机主轴上，风轮上分别安装升力型叶片和阻力型叶片，升力型叶片安装升力型伺服电机，阻力型叶片安装阻力型驱动电机，风力机主轴上安装主轴位置编码器和导电滑环，风速风向传感器通过风向风速连接板安装在风力机主轴顶部。本发明叶片为对称结构，风力相对于叶片转轴产生的力矩为0，叶片所受的气动力矩与叶片转动方向一致，降低了电机消耗，提高了启动性能和风能利用率，应用场合广。CN1025364ACN102536643A权利要求书1/1页1.一种垂直轴风力机，其特征是：包括风力机塔架、风力机主轴、发电机、风速风向传感器、升力型叶片、阻力型叶片、升力型伺服电机、阻力型驱动电机、风轮，风力机主轴与风力机塔架相连，发电机安装在风力机塔架上并与风力机主轴相连，风轮安装在风力机主轴上，风轮上分别安装升力型叶片和阻力型叶片，升力型叶片安装升力型伺服电机，阻力型叶片安装阻力型驱动电机，风力机主轴上安装主轴位置编码器和导电滑环，风速风向传感器通过风向风速连接板安装在风力机主轴顶部。2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力机，其特征是：阻力型叶片与升力型叶片在风轮上的安装半径分别为RD、RL，RD/RL＝3/10。3.根据权利要求1或2所述的一种垂直轴风力机，其特征是：由阻力型叶片、升力型叶片、风轮组成的机构共有三组，每组之间夹角均为120度。4.根据权利要求1或2所述的一种垂直轴风力机，其特征是：升力型叶片和阻力型叶片均采用两端支撑形式，升力型叶片转动中心布置在距叶片前缘的1/4处。5.根据权利要求3所述的一种垂直轴风力机，其特征是：升力型叶片和阻力型叶片均采用两端支撑形式，升力型叶片转动中心布置在距叶片前缘的1/4处。6.根据权利要求1或2所述的一种垂直轴风力机，其特征是：阻力型叶片包括两个半叶片，两个半叶片轴通过传动比为1的齿轮啮合，两个半叶片闭合拼成完整的翼型，俯视垂直轴风力机时，阻力型叶片在方位角130度由闭合转为张开，在方位角190度时叶片张开到最大位置，在方位角270度至315度之间实现闭合。7.根据权利要求3所述的一种垂直轴风力机，其特征是：阻力型叶片包括两个半叶片，两个半叶片轴通过传动比为1的齿轮啮合，两个半叶片闭合拼成完整的翼型，俯视垂直轴风力机时，阻力型叶片在方位角130度由闭合转为张开，在方位角190度时叶片张开到最大位置，在方位角270度至315度之间实现闭合。8.根据权利要求4所述的一种垂直轴风力机，其特征是：阻力型叶片包括两个半叶片，两个半叶片轴通过传动比为1的齿轮啮合，两个半叶片闭合拼成完整的翼型，俯视垂直轴风力机时，阻力型叶片在方位角130度由闭合转为张开，在方位角190度时叶片张开到最大位置，在方位角270度至315度之间实现闭合。9.根据权利要求5所述的一种垂直轴风力机，其特征是：阻力型叶片包括两个半叶片，两个半叶片轴通过传动比为1的齿轮啮合，两个半叶片闭合拼成完整的翼型，俯视垂直轴风力机时，阻力型叶片在方位角130度由闭合转为张开，在方位角190度时叶片张开到最大位置，在方位角270度至315度之间实现闭合。2CN102536643A说明书1/3页一种垂直轴风力机技术领域[0001]本发明涉及的是一种用于发电的风力机。背景技术[0002]垂直轴风力发电机分为阻力型和升力型两类：阻力型风力机启动性能好，但是适合在低尖速比下运行；升力型风力机气动性能好，风能利用率较高，但是其启动性能差，甚至在不能自启动。两类风力机的缺陷限制了垂直轴风力机的广泛应用，对垂直轴风力机的自启动性能和风能利用率的研究，以及风力机环境适应性与工作范围的研究成为重点。[0003]针对上述问题，人们提出了多种方案，以申请号为200920261028.5的实用新型专利“升阻力混合型垂直轴风力机”最具有代表性，其采用H型Darrius风机与S型风机组合，通