[发明专利]八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组。

背景技术

能源是人类生存和社会发展的原动力和基本要素。随着社会经济的飞速发展，能源日益成为影响经济继续健康发展的瓶颈。

目前，风力发电越来越成为可再生能源发电的主要手段，而现有技术中的风力发电机组存在着发电效率低、在风力较小和风力过大时都不能发电或不能发满的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统风电设备的不足，提供一种发电效率高、可适应全风况的八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组。

本发明是这样实现的，一种八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组，包括框架，其特征在于，所述框架的横截面为八边形，所述框架的八个侧面分别开设有一进风口；

所述框架内设有一垂直轴，所述垂直轴上设有多个从上到下层叠且间隔设置的涡轮组，所述涡轮组包括从上到下层叠且间隔设置的上叶轮、中叶轮和下叶轮，所述中叶轮的直径小于所述上叶轮的直径，所述中叶轮的直径大于或等于所述下叶轮的直径，所述上叶轮和中叶轮均为涡轮结构，所述下叶轮包括若干呈环形排列且垂直设置的弧形叶片，所述叶片底部设有用于吸收向上气流动力的弧面，所述上叶轮和中叶轮与所述垂直轴固定连接，所述下叶轮通过一离合器与所述垂直轴连接；

当风力较小时，所述下叶轮通过所述离合器与所述垂直轴脱离连接，所述下叶轮被从所述进风口进入的风力推动自行旋转，向所述上叶轮和中叶轮输送向上的龙卷风并推动所述上叶轮和中叶轮旋转，所述上叶轮和中叶轮通过所述垂直轴带动所述永磁直驱发电机发电；当风力逐渐增大到所述上叶轮的转速接近所述永磁直驱发电机满负荷发电转速时，所述下叶轮通过所述离合器与所述垂直轴结合在一起，所述下叶轮与所述上叶轮和中叶轮共同旋转并通过所述垂直轴带动所述永磁直驱发电机发电；

每个所述涡轮组下方分别设有一与所述垂直轴同轴的永磁直驱发电机，所述永磁直驱发电机通过一离合器与所述垂直轴连接。

具体地，所述进风口的外口大、内口小，所述进风口斜向设置，所述进风口的中心线对准所述下叶轮的外边缘。

进一步地，所述框架的八个角分别设有一平板状的集风体，各所述集风体分别由二电机驱动旋转开闭。

进一步地，所述进风口处设置有可根据风力大小来确定开闭大小的电动卷帘门。

进一步地，所述框架底部还设有至少一空气压缩机，所述空气压缩机通过一蜗轮蜗杆机构与所述垂直轴连接；所述涡轮组还包括一设于所述涡轮组底部的压缩空气仓，所述空气压缩机通过垂直管道与所述压缩空气仓连通，所述压缩空气仓设有一电动喷口，所述电动喷口与所述上叶轮边缘正对设置。

本发明的永磁直驱发电机通过垂直轴与多层涡轮组连接，可以将风能多级放大并直驱发电，减少了风能损失，发电效率高，投入少，易维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组的整体示意图。

图2是图1中的涡轮组的局部放大图。

图3是图1中的涡轮组的俯视图。

图4是图1中的下叶轮的叶片的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1~图4所示，本发明实施例提供的一种八棱柱垂直轴涡轮风力发电机组，包括框架1，框架1的横截面为八边形，框架1的八个侧面分别开设有一进风口11，框架1内部形成主风腔；

框架1内设有一垂直轴2，垂直轴2上设有多个从上到下层叠且间隔设置的涡轮组3，涡轮组3包括从上到下层叠且间隔设置的上叶轮31、中叶轮32和下叶轮33，中叶轮32的直径小于上叶轮31的直径，中叶轮32的直径大于或等于下叶轮33的直径，上叶轮31和中叶轮32均为涡轮结构，下叶轮33包括若干呈环形排列且垂直设置的弧形叶片331，叶片331底部设有用于吸收向上气流动力的弧面。上叶轮31和中叶轮32与垂直轴2固定连接，下叶轮33通过一离合器（未示出）与垂直轴2连接，该离合器在下叶轮33的转速小于设定转速时与垂直轴2脱离连接，该离合器在下叶轮33的转速大于或等于设定转速时与垂直轴2结合在一起；