[发明专利]一种垂直轴风力发电机与工作方法

说明书

本发明公开了一种垂直轴风力发电机，包括法兰盘底座，所述法兰盘底座上安装有输入轴竖向朝上的发电机；所述发电机的上方通过若干固定支撑件同轴心固定设置有风轮座；所述风轮座上同轴心转动安装有竖向的风轮中心轴，所述风轮中心轴的四周呈圆周阵列分布有若干达里厄型竖向叶片，环境风能带动所述达里厄型竖向叶片使所述风轮中心轴沿轴线旋转，从而带动所述发电机运行；本发明的结构简单，在恶劣天气下，四片达里厄型竖向叶片更加接近风轮中心轴，从而降低了四片达里厄型竖向叶片的转矩，从而实现降低风轮中心轴的转速的目的，进而降低发电机的运行负荷。

技术领域

本发明属于风力发电领域。

背景技术

遇到恶劣大风天气下的达里厄型风轮(垂直轴风轮)会在自然风的驱动下过速旋转，此时达里厄型风轮(垂直轴风轮)的旋转速度已经超出了发电机的运行负荷，若不进行失速保护则会造成设备损坏的风险。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具备失速保护的一种垂直轴风力发电机与工作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种垂直轴风力发电机，包括法兰盘底座，所述法兰盘底座上安装有输入轴竖向朝上的发电机；所述发电机的上方通过若干固定支撑件同轴心固定设置有风轮座；所述风轮座上同轴心转动安装有竖向的风轮中心轴，所述风轮中心轴的四周呈圆周阵列分布有若干达里厄型竖向叶片，环境风能带动所述达里厄型竖向叶片使所述风轮中心轴沿轴线旋转，从而带动所述发电机运行。

进一步的，所述发电机为异步发电机或同步发电机。

进一步的，所述风轮中心轴的下端一体化同轴心连接有盘体，所述盘体的下端同轴心一体化设置有环形的轴承套；所述风轮座为上部开口的筒体，所述轴承套的外壁与所述风轮座的内壁通过第一滚珠轴承转动连接。

进一步的，所述风轮座的底部为同轴心的底座盘，所述底座盘的轴心处设置有轴承孔，所述发电机的输入轴通过若干第二滚珠轴承与所述轴承孔转动配合；所述风轮座的筒体围合范围内同轴心设置有旋转盘，所述输入轴的上端同轴心一体化连接所述旋转盘的下端；所述旋转盘的上表面沿轮廓边缘呈圆周阵列一体化设置有若干尖端朝上的第一齿体，相邻两第一齿体之间形成尖端朝下的第一齿沟；

所述风轮中心轴的下端外壁上固定安装有竖向的第一直线电机，所述第一直线电机的第一直线伸缩推杆竖向朝下；所述盘体上镂空有穿过孔，所述第一直线伸缩推杆穿过所述穿过孔，所述第一直线伸缩推杆的下端固定连接有尖端朝下的同步块，所述第一直线电机能通过所述第一直线伸缩推杆带动所述同步块向下插入相邻两第一齿体之间形成的第一齿沟中；所述同步块向下插入相邻两第一齿体之间形成的第一齿沟中时所述风轮中心轴与所述旋转盘同步旋转。

进一步的，旋转盘的外缘呈圆周阵列一体化分布若干第二齿体，各所述第二齿体的尖端沿旋转盘径向方向朝外，相邻两第二齿体之间形成尖端朝内的第二齿沟；所述风轮座的下部设置有缺口，所述缺口处通过支架固定安装有水平的第二直线电机，所述第二直线电机的机壳上固定安装有导孔座，还包括水平的制动杆，所述制动杆滑动穿过导孔座上的导向孔，所述制动杆靠近旋转盘的一端固定连接有尖端指向所述旋转盘圆心的制动块，所述制动杆做靠近旋转盘的运动能带动所述制动块插入相邻两第二齿体之间形成的第二齿沟中，从而使旋转盘制动；

所述第二直线电机的第二直线伸缩杆末端通过连接件固定连接所述制动杆远离所述制动块的一端。

进一步的，所述风轮中心轴的内部为上下贯通的空心通道；所述空心通道内同轴心设置有旋转杆体，所述空心通道的内壁固定安装有若干轴承座，若干轴承座通过第三滚珠轴承与所述旋转杆体转动配合；所述旋转杆体的下端通过连接轴同轴心固定连接所述旋转盘上端；所述旋转杆体的上端从所述空心通道上端开口穿出，所述风轮中心轴的上方同轴心设置有线盘，所述线盘的下端与所述旋转杆体的上端同轴心固定连接；所述旋转杆体、线盘和旋转盘同步旋转；