[发明专利]一种双层风轮垂直轴风力发电机及其加快风轮转速的方法

说明书

技术领域

本发明属风力发电机技术领域，涉及一种垂直轴风力发电机，尤其涉及一种设置上、下两层风轮的垂直轴风力发电机及其加快风轮转速的方法。

背景技术

风能是一种可再生的清洁能源，没有燃料问题，也不会引起环境污染。地球上可利用的风能资源相当丰富，达200亿kW，是地球上可利用水能的20倍。随着全球能源危机的加剧，风能的开发、利用受到各国政府和科技界人士的深切关注。

风力发电是依赖定子内绕组运动切割转子内永磁体的磁场来实现的。风力发电机按风轮安装轴线方向与水平面的相对位置，可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，相比之下垂直轴风力发电机占用土地面积少，风力接收率高，而且由于发电机安装位置靠近地面，安装、维修都较为方便。但垂直轴风力发电机的风轮为平板式、S式或翼型等结构，风轮转速低，不能满足发电机的转速要求，风能制用率相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风能利用率高、启动容易的一种双层风轮垂直轴风力发电机和加快风轮转速的方法。

为达到上述目的，采用的技术方案为：一种双层风轮垂直轴风力发电机加快风轮转速的方法，其特征在于：定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合，转子上下两端通过转子轴承与定子相接，上层风轮与所述转子的外侧面固定连接，下层风轮与定子外套筒的外侧面固定连接；所述上层风轮和下层风轮的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反，并使上层风轮和下层风轮的旋转方向互为反向。

实现所述加快风轮转速的方法的双层风轮垂直轴风力发电机，包括立柱、转子、定子、上层风轮和下层风轮，其特征在于：所述定子外侧表面与定子外套筒内表面紧密贴合，定子中心孔内置转子，所述转子上下两端通过转子轴承与定子相接，所述定子外套筒的下部，置有上下两个立柱轴承，所述立柱轴承内孔与所述立柱外表面紧密贴合，所述立柱轴承的外表面与所述定子外套筒的内表面紧密贴合，所述上层风轮与所述转子的外侧固定连接；所述下层风轮与所述定子外套筒的外侧面固定连接；所述上层风轮和下层风轮的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮风叶安装方向与下层风轮风叶安装方向相反。

所述上层风轮和下层风轮的风叶呈曲面弯曲，数量至少两片，优选3片或3片以上。

所述转子的上端部置有防护罩，用于挡雨、遮阳和防尘。

本发明的积极效果在于：风力发电是依赖定子内绕组运动切割转子内永磁体的磁场来实现的，本发明上层风轮风叶旋转方向与下层风轮风叶旋转方向互为反向，定子内线圈在转子内永磁体的磁场中旋转的相对速度明显加快，大大提高了发电输出功率，风叶的弯曲曲面设计，可以接受来自任何方向的风，使风轮的旋转方向保特不变，风能利用率高。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A-A剖面示意图(放大)。

图中：1.立柱；2.立柱轴承；3.下层风轮；4.转子轴承；5.转子；6.上层风轮；7.防护罩；8.定子；9.定子外套筒；10.迎风受力面；11.背风面。

具体实施方式

一种双层风轮垂直轴风力发电机加快风轮转速的方法，其特征在于：转子5上下两端通过转子轴承4与定子8相接；上层风轮6与转子5的外侧固定连接，下层风轮3与定子外套筒9的外侧面固定连接；所述上层风轮6和下层风轮3的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3风叶安装方向相反，并使上层风轮6和下层风轮3的旋转方向互为反向。

本发明的结构示意图示于图1，由图可见：实现所述加快风轮转速的方法的双层风轮垂直轴风力发电机，包括立柱1、转子5、定子8、上层风轮6和下层风轮3，其特征在于：所述定子8外侧表面与定子外套筒9内表面紧密贴合，定子8中心孔内置转子5，所述转子5上下两端通过转子轴承4与定子8相接，所述定子外套筒9的下部，置有上下两个立柱轴承2，所述立柱轴承2内孔与所述立柱1外表面紧密贴合，所述立柱轴承2的外表面与所述定子外套筒9的内表面紧密贴合，所述上层风轮6与所述转子5的外侧固定连接；所述下层风轮3与所述定子外套筒9的外侧面固定连接；所述上层风轮6和下层风轮3的风叶分别绕风轮轴心同方向连接固定，上层风轮6风叶安装方向与下层风轮3风叶安装方向相反。