[实用新型]一种新型垂直轴风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型风力发电机领域，具体涉及一种新型垂直轴风力发电机。

背景技术

风力发电机是一种将风能转换机械能、电能或热能的能量转换装置，按风轮轴的在空间方向位置的不同，它可以分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类。

水平轴风力发电机需要设置偏航系统，工作过程中应力无法分散，抗风能力差，且轴承使用数量较多，致使结构复杂，造价高且易出现故障，另外，水平轴风力发电机在风速较小时难以启动，大多数时间处于静止状态，风能利用率很低。垂直轴风力发电机分为阻力型、升力型或者阻力型和升力型结合三种，阻力型风机的优点是启动转矩较大，启动性能良好，但是它的转速较低，风能的利用率甚至还低于水平轴风力发电机；升力型风机转速较高，旋转惯性大，结构相对简单，成本较低，但此结构在垂直轴风力发电机开始运行时启动比较困难，尤其是在风速较小的情况下运转性能差，而且都只是利用风机外部的风力来发电，外部的风力必须达到设计的切入风速才发电，风力的间歇性和不稳定性使得发电机的输出功率不稳定，影响发电效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中风力发电机风能利用率低、成本高等缺陷，提出一种新型垂直轴风力发电机，提高风能利用率及发电率。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种新型垂直轴风力发电机，包括无动力通风机以及与无动力通风机连通的塔筒，所述塔筒的顶端设置有用以支撑无动力通风机的支撑板，以增加无动力通风机在旋转过程中的稳定性；所述无动力通风机包括通过一风轮主轴连接的顶盘和底盘，且在顶盘和底盘之间设置有若干个叶片，所述叶片呈球状固定在顶盘和底盘上，且所述底盘上均匀设置有多处空气流通空隙；所述塔筒内设置有发电机以及发电机相连的控制器，发电机主轴与风轮主轴相连，所述控制器的输出端通过一整流器连接至逆变器，且在塔筒的下端设置有通风口。

进一步的，所述底盘包括一中心轴以及与中心轴连接的多个叶板，各个叶板之间为空气流通空隙，且中心轴与风轮主轴相连接。

进一步的，所述叶片包括上固定片、中间弧段以及下固定片，上固定片固定在顶盘上，下固定片固定在底盘上，中间弧段为向外拱起的弧形，且在中间弧段上沿叶片长度方向间隔设置有多个弧形凸条，使叶片的横截面为波浪形，增加风力利用率。

进一步的，所述塔筒内部还包括与控制器相连的蓄电池组。

进一步的，所述塔筒为圆柱筒状，结构稳定，方便安装。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的新型垂直轴风力发电机有效提高了风能的利用率，通过无动力通风机的改进利用，并结合塔筒的结构，实现外部风力和塔筒内部风力相结合发电，提高了发电机输出功率稳定性，降低了风力发电机的发电成本，且节约建设成本；并有效增强了低风速发电的稳定性，增加风力发电时间，可以在小于2m/s的风速条件下发电，更好的解决了低风速条件下风能的利用效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述垂直轴风力发电机结构原理示意图；

图2为本实用新型实施例所述底盘结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述叶片结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述塔筒结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

本实施例提出的一种新型垂直轴风力发电机，参考图1，包括无动力通风机1以及与无动力通风机连通的塔筒2，所述无动力通风机1包括通过一风轮主轴11连接的顶盘12和底盘13，且在顶盘12和底盘13之间设置有若干个叶片14，所述叶片14呈球状固定在顶盘12和底盘13上。如图2所示，所述底盘13包括一中心轴3以及与中心轴3连接的多个叶板31，本实施例优选3个叶板31，各个叶板31之间为空气流通空隙32，且中心轴3与风轮主轴11固定连接；所述塔筒2为圆柱筒状，在塔筒2的下端设置有通风口21，以实现空气对流，其内设置有发电机4，所述发电机4的主轴41通过一联轴器与风轮主轴11与相连，另外还包括与发电机4相连的控制器5，所述控制器5的输出端通过一整流器6连接至逆变器7，且塔筒2内部还包括与控制器5相连的蓄电池组8。