[发明专利]垂直轴风力发电机

说明书

所属技术领域本发明涉及一种风力发电设备，尤其是一种垂直轴风力发电机。

背景技术风力发电作为一种新型能源，具有无污染、绿色环保等特点，已被人们认知并广泛使用。目前使用的风力发电机有两种型式，一种为水平轴风力发电机，另一种为垂直轴发电机。在使用中水平轴风力发电机存在造价高、安装困难等问题，垂直轴风力发电机虽具有维修方便、叶片制造简便的优点，但用来实现从流动的空气中获取最大能量的迎风机构是通过由微机或可编程控制器组成的控制系统来实现控制、自检等功能。因此迎风机构结构较为复杂。

发明内容本发明的目的是提供一种结构简单、安全可靠能够实现自调迎风机构的垂直轴风力发电机。

为达到上述目的，本发明提供的垂直轴风力发电机由获能装置、增速齿轮箱、发电机、逆变调节器、整流负载构成，至少有三扇叶片均布在塔杆径向外周沿，与地面固结的塔杆外壁套接有轴套组，轴套组通过传动系统与增速齿轮箱同步联动，与折叠单元相接的叶片组架固结于轴套组外壁表面；叶片由若干个相互平行设置的折叠单元通过中轴依次连接组成，每一折叠单元内中轴与固定叶片固结、与可旋转叶片铰接。

采用这种结构，因各叶片互成一定角度，即当一部分叶片处于正迎风位置时，另一部分叶片总是处在垂直轴的另外一侧。故可以出现任何方向的来风，在垂直轴法线两侧，均会产生不对等力矩，产生风力吹动叶片转动的现象。又由于折叠单元可单向开启和闭合，此时正迎风叶片的折叠单元全部闭合，而其他叶片处于逆风位置，在风的作用力下，处于开启状态。因此正迎风位置的叶片所在的一侧力矩永远大于其他叶片所在位置处的力矩，也保证叶片始终处于旋转运动的状态。

作为本发明的进一步改进，折叠单元的中轴上设有可旋转叶片的限位结构。限制可旋转叶片的旋转角度，便于在背风处及时展开。

作为本发明的更一步改进，可旋转叶片与叶片组架闭合处设有减震片。避免在正迎风处时出现闭合噪音。

本发明的特点是：结构紧凑，安装方便，使用安全可靠，成本低，适用范围广，迎风效果好。无需控制系统叶片便可随风向自动调节，能够实现风力发电机处于持续的工作状态。

附图说明图1为本发明垂直轴风力发电机的整体结构示意图。

图2为如图1示的折叠单元的结构放大图。

具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图1、2所示，本发明垂直轴风力发电机由获能装置、增速齿轮箱2、发电机3、逆变调节器、整流负载4、刹车装置等构成，三扇矩形叶片8均布在塔杆1径向外周沿，固定在地面的塔杆外壁套接有轴套组5，轴套组通过齿轮传动系统与增速齿轮箱同步联动，与折叠单元6相连接的叶片组架7固结在轴套组外壁表面；叶片由若干个相互平行排列的折叠单元通过中轴9依次连接组成，每一折叠单元内中轴与固定叶片10固结、与可旋转叶片11铰接。折叠单元的中轴上加工有可旋转叶片的限位结构，限制可旋转叶片的旋转角度，便于在背风处及时展开。在可旋转叶片与叶片组架闭合处安装有塑料橡胶减震片，避免在正迎风处时出现闭合噪音。

实际使用中，因三叶片互成120度，即当一个叶片处于正迎风位置时，其余两叶片总是处在垂直轴的另外一侧。可以实现任何方向的来风，在垂直轴法线两侧，均会产生不对等力矩。又由于折叠单元可单向开启和闭合，此时正迎风一叶片的折叠单元全部闭合，而其他两叶片处于逆风位置，在风的作用力下，处于开启状态。因此正迎风位置的叶片所在的一侧力矩永远大于其他两叶片所在位置处的力矩，风力吹动叶片始终处于旋转运动状态。

当然本发明中所提及的矩形叶片8不局限于3个，可以为多个。另外作为小型风力发电机矩形叶片可以采用只有一个折叠叶片的结构。

本发明具有结构紧凑，安装方便，使用安全可靠，成本低，适用范围广，迎风效果好等特点，无需控制系统叶片便可随风向自动调节，能够实现风力发电机处于持续工作状态。