[发明专利]一种大功率盘状有支撑圈柔性叶片风轮风筝发电装置

说明书

技术领域

本发明属风力发电系统，尤其是大功率高空风力发电。

背景技术

风能很早就被人们用来磨面、提水等，现在面临可燃能源即将枯竭之时，风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。

上世纪三十年代国外就已成功研制了一些小型风力发电机，近些年大型风力发电机相继问世，其主流机型为水平轴三叶片式，这类机型对材料质量要求高，并要有高大的铁塔支撑，从而导致发电设备成本高昂。

风筝飞在空中时，会产生一个拉力，一个圆形旋转风筝既会产生一个小的拉力，还会产生一个较大的扭力。

发明内容

本发明提供一种高效利用风能，低投入成本的大功率风筝发电装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种大功率盘状有支撑圈柔性叶片风轮风筝发电装置，其中包括风筝、绳索防转器、拉力轴承、柔性叶片风轮、动力传动绳、支撑圈、发电机、地面随风转向台、压力缸压力表。

所述风筝为一个或多个，可充氢气或氦气，还可在风筝背后背负氢气球或氦气球，根据地理位置需要选择充轻型气体的量，其需要的量是指无风时：A只有一个小风筝飘在空中；B只有风筝飘在空中；C风筝和风轮、动力传动绳、支撑圈都飘在空中。

所述绳索防转器以其自身与风轮运行呈反向的迎风角和自身重量，始终呈下垂状，绳索防转器的上端与拉力轴承的外套拉杆的上端相固结，同时与风筝线相连结，达到风筝线防转之目的。

所述拉力轴承由内外套件加平面轴承组成，内外套件各拉向一端，其上端与绳索防转器上端风筝线做固配合，可保证风轮的扭力不被传导到风筝线上。

所述大功率盘状有支撑圈柔性叶片风轮是由2片以上柔性叶片组成，所述柔性叶片是由抗老化、耐高温的纺织物或降落伞类面料组成，叶片呈狭长状或多种形状，它包括不规则三角形、四边形、多边形，叶片上至少有一条边呈内凹弧，叶片的两条长边不相等，使两条边在风轮半径的靠近边缘处形成一凹兜，与风轮支撑圈平面呈一倾斜角，叶片可由一圈至多圈排列，每圈叶片呈同一形状，叶片一端用绳系在支撑圈上，另一端集结在风轮支撑圈中心附近，经多条绳连结在拉力轴承套件下端，风轮边缘处为一支撑圈，支撑圈与叶片组成风轮，其外形呈盘状。

所述动力传动绳是由2跟以上的绳组成，动力传动绳的上端连结在最顶端风轮支撑圈上，其下端连结在地面随风转向台上的永磁交流直驱发电机转子大圆轮(或半直驱发电机带有齿的驱动轮大圆轮)上。

所述支撑圈由轻质高强度物质构成，即玻璃钢、碳纤维等，支撑圈由管状物揻成，多跟传动绳的上端至下端间有若干个支撑圈，相邻两支撑圈(或风轮)之间距离小于相邻两支撑圈(或风轮)半径之和。支撑圈与风轮(或支撑圈)的排列可有两种形式，即有规则排列和无规则排列，其包括支撑圈、风轮两者的直径从下至上以从小到大排列和支撑圈直径完全相等，只有最顶部的风轮直径最大；还包括任意隔几个支撑圈就一个风轮的穿插排列等。

所述发电机设置在地面随风转向台上，发电机为永磁交流直驱发电机或永磁半直驱发电机，永磁半直驱发电机的发电机为多台发电机，所述多台发电机可根据风力的大小通过自动离合器与半直驱发电机大圆轮上的齿轮(或轴)啮合，空中风筝、风轮的拉力远远大于地面随风转向台上大圆轮、发电机的重力，在大圆轮中心处即中轴上设一压力缸、压力表，由此压力表通过电子读书器指示小型电动机随机地驱动多台发电机做功，即多台发电机随机与大圆轮(轴)上齿轮啮合，此压力同时指示另一台小电机收放风筝、风轮。

所述地面随风转向台由一纵一横两个轴和轴套及框架组成，在横轴平面上置一可旋转的大论，所述大论可为直驱发电机转子或为半直驱发电机的驱动齿轮，大圆轮边缘上系传动绳，大圆轮为半直驱发电机齿轮时，其边缘上有齿轮齿与发电机齿轮齿啮合。

附图说明

本发明包括如下附图。

图1为本发明实施例顶部只有一个风轮示意图。

图2为本发明实施例顶部有一个较大风轮，而下部支撑圈直径相等示意图。

图3为本发明实施例风轮与支撑圈穿插排列示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示

图中1充气的小风筝

图中2大风筝

图中3拉力轴承总线

图中4绳索防转器

图中5风轮

图中6动力传动绳

图中7支撑圈

图中8地面随风转向台上的大圆轮或直驱发电机转子圆轮

图中9半直驱发电机中的多台发电机