[发明专利]磁悬浮V型立式风车

说明书

技术领域

本发明涉及到一种磁悬浮V型立式风车，属于风能利用的能源领域。

背景技术

本发明人专利申请CN201110083094.X中已经对V型立式风车的基本结构做了说明，该V型立式风车系指一种风叶主支撑臂之间呈V字造型，将发电机、轮毂等放置在V字造型的底部，风叶则连接在V字造型的顶部上，并且具有副支撑臂来加强风叶与支撑臂之间的连接，该型风车由于轮毂和发电机等均位于风轮底部，易于安装和检修，为保持风轮的稳定，利用了不倒翁原理，使发电机和配重块作为风轮一部分，使风轮重心处于下部。但是从造型来看，这种风车做成宽胖的造型比瘦长造型更容易，根据垂直轴风车转速与风轮直径负相关的原理，宽胖造型风车的转速较瘦长型的风车慢，对于小型风车而言，采用直驱技术是没有问题的，但是对于大型风车而言，若采用直驱发电机的话，发电机需要很大的直径，制造成本和难度都会增加很多，因此有必要进一步改进，增加变速机构，提高发电机转子转速，以期能减小发电机的直径，降低制造成本，提高发电效率，同时为了延长风车的寿命，减小摩擦损坏，需要对风轮进一步改进。

发明内容

本发明所述的磁悬浮V型立式风车也是指一种风叶主支撑臂成V字造型的风车，它的主支撑臂顶端连接风叶，主支撑臂上有副支撑臂与风叶加强连接，副支撑臂可以安装在主支撑臂的上下两面，主支撑臂底端与轮毂相连，轮毂利用磁力悬浮在空中，如附图１所示。为便于描述，本说明取具有２个风叶风轮的风车为例加以说明，在图１中，风车由几大部分构成：风轮，包括风叶、风叶主支撑臂、主支撑臂之间的水平连杆、连接中心轴与风叶主支撑臂的横臂、轮毂等；发电系统部分，包括变速箱、发电机、启动/制动电机等；基础部分，包括基座、基座上的圆柱、圆柱上的圆盘、圆盘上的中心轴、中心轴上的转动体等。在风轮的构造中，风叶1安装在风叶主支撑臂19顶端，风叶的下部则用副支撑臂20与主支撑臂连接，主支撑臂与水平面夹角一般在30～75度之间，互相之间之间呈V字造型，主支撑臂之间用１至数根水平连杆2相连，主支撑臂的下部，安有横臂３与中心轴上的转动体相连，主支撑臂底部安装在轮毂13上，轮毂13为一圆环，它由上下两片组成，其中下片21固定在基座上，上片13连接有风叶主支撑臂，上下两片之间安装有相向同极性的磁环对18，利用同性相斥原理，使上下片间留有空隙，为保证上下片之间不发生漂移，在上下片之间安装有由磁体14和磁体15构成的径向磁轴承；在基础部分的构造中，基座的中心安装有一个圆柱16，该圆柱16安装在轮毂13的环孔之中，圆柱16上安装圆盘12，圆盘12中心安装垂直的中心轴7，圆柱16、圆盘12、中心轴７的轴心重合，中心轴7的顶部装有转动体5，转动体横向上连接风叶主支撑臂下方的横臂3，纵向连接联轴器6；在发电系统部分的构造中，包括了将动力导入变速箱主动轴的联轴器6与安装在中心轴7上的变速箱4，以及安装在变速箱下方的发电机及启动/制动电机，其中发电机、启动/制动电机等安装在圆盘12上。 

本发明所述的变速箱优先采用磁齿轮变速箱。磁齿轮变速的优点在于齿轮之间没有磨损，无需使用润滑油，且效率高于机械齿轮，磁齿轮的结构一般文献上已经有了很多报道，乃是在一个基体圆盘上等弧度、等半径、同心安装偶数个磁块，并使磁块的N、S极交替排列，磁块之间用非磁性物相隔，形成齿盘，如附图２中2A所示，数个这样的齿盘在圆心处等距离共轴安装在一个轴上，并使齿盘与与齿盘间的磁体N、S极相对应，就形成了磁齿轮，两个这样的磁齿轮相互啮合，即可实现动力传递，如图２中２B所示，与常规的机械齿轮相似，磁齿轮也可以有内齿型，如附图２中2C所示，由于磁铁的特点，通常采用内齿形的磁齿轮能够传递更大的扭矩，通常这种磁齿轮使用的磁块为钕铁硼稀土永磁磁块,磁块的形状也有很多种，例如圆形、扇形、矩型等等，可依需要采用。

与常规的变速箱类似，磁齿轮的变速方式有一级变速和多级变速，其原理都是相同的，本发明为便于说明，只对一级变速的方式加以说明。