[发明专利]一种全风向风柱发电装置

权利要求书

1.一种全风向风柱发电装置，其特征在于：本装置具体结构为：底座（5）固定，圆柱套筒（1）通过弹性钢条（6）连接到底座（5），弹性钢条（6）通过螺栓（12）和底板（11）固定在底座（5）凹槽，圆柱套筒（1）内部有刚性支撑梁（2）；圆环台（3）固定在圆柱套筒（1）下端，其上下表面分别固定有阵列分布的六块磁铁（7），防护罩（4）内部上端面和底座（5）上端面与位于圆环台上下表面的磁铁（7）正对位置分别固定有六组线圈（8），线圈（8）中空，内部弹簧（10）位于线圈（8）底端，弹簧（10）上承载磁铁（7），与圆环台（3）上下表面的磁铁（7）构成十二组磁铁对；装置下半部分整体置于防护罩（4）中，防护罩（4）上端口与圆柱相接处连布有紧密的褶皱环形密封膜（9）；所述弹性钢条（6）材质均匀，可实现任意方向弯曲，以此实现全风向振动；

本装置实现方式包括如下步骤：

步骤一：当本装置处于静止状态时，位于线圈（8）内部的磁铁（7）与圆环台（3）上下表面的磁铁（7）处于同轴心位置，且同极相对，弹簧（10）由于两磁铁（7）同极相斥而处于压缩状态；

步骤二：自然界的风从任意方向吹向本装置时，圆柱套筒（1）在风的激励下会产生涡激振动，类似于卡门涡街效应，在圆柱两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡，引发圆柱产生垂直于来风方向的振动，位于圆环台（3）的磁铁（7）会跟随圆柱套筒（1）进行振动，在离开初始位置发生偏移时，位于线圈（8）内部的磁铁（7）受到的斥力减小，原本压缩的弹簧（10）会将该磁铁（7）弹起；

步骤三：当位于圆环台（3）的磁铁（7）振动回到初始状态的位置时，位于线圈（8）内部的磁铁（7）受到的斥力增大而使弹簧（10）压缩；在连接弹簧（10）的磁铁（7）受到的斥力不断增大减小的过程中，弹簧（10）也处于不断伸长和压缩的状态，带动磁铁（7）与线圈（8）进行切割磁感线运动，产生感应电流；与此同时，固定于圆环台（3）的磁铁（7）在振动过程中也会与线圈（8）发生切割磁感线运动产生电流；

当风向发生改变时，重复上述步骤。

2.依据权利要求1所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：装置静止时，位于圆环台（3）的磁铁（7）与位于底座（5）的磁铁（7）位置处于同极正对状态，所述弹簧（10）处于压缩状态。

3.依据权利要求1所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：所述弹性钢条（6）底端为梅花键（13）状结构，与底座（5）凹槽配合，防止其发生圆周方向转动。

4.依据权利要求1所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：所述磁铁对采用强磁铁，以避免圆柱套筒（1）受风阻力倾覆幅度过大，及受涡激力产生左右振动幅度过大。

5.依据权利要求1所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：所述圆柱套筒（1）采用泡沫材料，内部安置有刚性支撑梁（2）增强圆柱套筒（1）整体刚度，从而使整个装置重量轻容易振动而又保持刚度高不易损坏。

6.依据权利要求1所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：所述防护罩（4）与圆柱套筒（1）间留有一通孔，该通孔直径为圆柱套筒（1）直径的两倍，以保重圆柱套筒（1）振动时不会与防护罩（4）撞击。

7.依据权利要求6所述的一种全风向风柱发电装置，其特征在于：所述通孔覆盖褶皱环形密封膜（9），所述褶皱环形密封膜（9）为弹性材料，不影响圆柱套筒（1）的振动。