[其他]风轮悬挂型垂直轴风力发电机

说明书

本实用新型涉及风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，发电机安置于承重体上，风轮绕其垂向旋转轴线转动，承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，轮架与承重体转动连接；风轮悬挂于承重体下方或侧面；轮架包括上连接部和下连接部，上连接部与叶片的上端或上部连接，下连接部与叶片的下端或下部连接。本实用新型通过对风轮结构的改进，实现垂直轴风轮的悬挂式布置，能有效利用风轮自重来提高风轮旋转的稳定性，或者，既能利用既成设施作为风力机的承重体，又能方便快捷地安装设备，利于降低小型风电机成本和提高其普及率。

相关申请

本发明申请要求2016年09月18日申请的，申请号为201610828162.3，名称为“风轮悬挂型垂直轴风力发电机”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，属于风力机设计、构造技术领域，以及可再生能源、节能减排和环境保护技术的开发与设计领域。

背景技术

据申请人了解，目前市场上运行的风力发电机组中，所用风力机绝大多数为风轮转轴水平放置的水平轴涡轮式风力机，属于高风速风力机范畴，其中低风速性能差，在年均风速米/秒的地区运行效益不佳。此外，这类风力机运行噪音大、会产生次声波，不适合在都市和社区中使用，而且还会危害鸟类的生存环境。

垂直轴风力机特点是无风向性、无气动噪音、不产生次声波，风轮旋转时各叶片依次交替轮换出力，叶片荷载周期性变化；这些特点有利有弊，利用优点、抑制缺点是研发适用于年均风速为4-6米/秒地区和都市人居环境的垂直轴风力机技术的关键。

发明内容

基于此，有必要针对目前的垂直轴风力发电机所存在的问题，提供一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，通过对风轮结构的改进，提高风力机性能。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，所述发电机安置于承重体上，所述风轮绕其垂向旋转轴线转动，所述承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；所述风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，所述轮架与承重体转动连接；其特征是，所述风轮悬挂于承重体下方或侧面；所述轮架包括上连接部和下连接部，所述上连接部与叶片的上端或上部连接，所述下连接部与叶片的下端或下部连接；

当轮架含有轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与轮轴固连，所述轮轴以垂向旋转轴线为中心线；所述轮轴的上端与承重体转动连接，或者所述轮轴的两端分别与承重体转动连接；当轮轴上端与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端同轴固定连接或经变速箱传动连接；当轮轴两端分别与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端或下端同轴固定连接或经变速箱传动连接；

当轮架不含轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与承重体转动连接，所述发电机转子与上连接部或下连接部同轴固定连接或经变速箱传动连接。

申请人在实践研究中发现，该结构可实现垂直轴风轮的悬挂式布置；当风轮悬挂于承重体下方时，能有效利用风轮自重来提高风轮旋转的稳定性；当风轮悬挂于承重体侧面时，既能利用既成设施(例如灯杆、监控杆、电塔等构筑物)作为风力机的承重体，又能方便快捷地安装设备，利于降低小型风电机成本和提高其普及率。这两种风轮悬挂方式，特别适合含有至少两个风轮的垂直轴风力机，如此即可实现成倍增加功率的效果，利于垂直轴风力机功率的集成式大型化。

作为一种实施方式，所述承重体包括承重主体和用以悬挂风轮的承重构件；

当轮架含有轮轴时，所述风轮轮架的轮轴上端或两端分别与承重构件转动连接；

当轮架不含轮轴时，所述风轮轮架的上连接部和下连接部分别与承重构件转动连接。