[发明专利]一种垂直轴风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机的装置，尤其是一种风力发电机的装置。

背景技术

风力发电机分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，水平轴风力发电机，是目前技术最成熟、占据主流市场的产品，但由于水平轴风力发电机的结构因素，决定了水平轴风力发电机的风能利用率不会太高，垂直轴风力发电机的研究直到20世纪20年代后才开始，由于研究工具、方法的落后，结果导致认为垂直轴风力发电机风能利用率不如水平轴风力发电机，随着计算机技术的日新月异，计算流体力学得到了飞速的发展，人们才发现垂直轴风力发电机的优势。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种风力发电机的装置。

为了实现上述目的，本发明采取以下措施来实现：

一种风力发电机的装置，包括叶片，风轮，其特征在于在垂直的立轴上安装有径流式转动叶轮，采用垂直直线4-5个叶片，叶片选用飞机翼形形状，由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮，使得叶轮、导风轮和风坝等有机的结合为一个整体，从而能将任何方向吹来的风聚集到转动叶轮上，由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能，采用直驱式结构进行旋转发电。

本发明相对于已有技术具有如下效果：采用飞机翼形形状叶片，在风轮旋转时，它不会受到因变形而改变效率，其发电效率高、无噪音、低风速发电、抗风能力强、不绞电缆线、无方向性。

具体实施方式

采用稀土永磁材料发电的原理，配套与空气洞力学原理的风轮，实际计算选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型，按叶片实际尺寸，每个叶片的旋转轴心距离为N米，用CFD技术进行模拟气动系数计算，计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力。

H型风力发电机的原理，风轮的转速上升速度提高较快(力矩上升速度快)，它的发电功率上升速度也相应变快，发电曲线变得饱满，同样功率的额定风速较现有水平轴低，在低风速运转时发电量也较水平轴大，由于此种设计结构采用了特殊的原理，风轮的受力主要集中于轮箍上，因此抗风能力较强，此种设计的特性还体现在对周围环境的影响上，运转时无噪音以及电磁干扰小等特点使得新型垂直轴风力发电机优越性非常明显。

实际中，垂直轴风力发电机在风速2m/s时就可以带负载自启动，同时在额定风速下获得比水平轴风机更高的风能利用率，在高风速环境下运行无噪声，而在风速超过额定风速后继续保持稳定的输出功率，这将使垂直轴风机具有比水平轴风力发电机更高的商业开发价值。