[发明专利]三维矩阵布置的风力发电系统及其构建方法

权利要求书

1.一种三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

包括X×Y×Z个发电单元(100)；

所述发电单元(100)包括发电机(110)和电机固定杆(130)；所述电机固定杆(130)用于可拆卸地安装和联结各发电机(110)，使所述各该发电机(110)的转子轴线沿竖直方向设置；所述发电机(110)的转子联结有M个沿竖直方向延伸的风动翼片(120)，使气流经过时能够对该风动翼片(120)产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；

所述各发电单元(100)布设在X个竖直平面上，并在各竖直平面上形成Y列、Z行的矩阵安装；或者所述各发电单元(100)布设在Y个竖直平面内，并在各竖直平面内按X列、Z行的矩阵安装。

2.根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

还包括沿水平方向设置的支撑杆(200)；在同一水平面上，所述各支撑杆(200)平行和交叉设置，在不同水平面内，所述各支撑杆分别互相平行；

所述各发电单元(100)借助电机固定杆(130)被牢固地联结在位于同一竖直面上的各互相平行的相邻支撑杆(200)之间。

3.根据权利要求1或者2所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

还包括电力变换单元，所述各发电单元(100)都电连接所述电力变换单元(300)，该电力变换单元(300)通过电力变换将来自各发电单元(100)的电能汇集整合后输出。

4.根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

所述发电单元(100)中的发电机(110)是外转子发电机(111)，包括固定轴(112)和转动外壳(113)；所述固定轴(112)的端部与电机固定杆(130)的端部对接并牢固联结在一起；所述风动翼片(120)与转动外壳(113)固定联结。

5.根据权利要求4所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

所述外转子发电机(111)的固定轴(112)端部加工有外螺纹，所述电机固定杆(130)的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管(131)，借助旋紧在固定轴(112)上的螺母套管(131)，所述外转子发电机(111)的固定轴(112)的端部与电机固定杆(130)的端部对接并牢固的联结在一起；

或者，

所述外转子发电机(111)的固定轴(112)端部加工有凹槽(114)，所述电机固定杆(130)的端部中央设置有凸出的平板状舌板(132)，所述舌板(132)插入凹槽(114)内并通过紧固件固定，从而令所述外转子发电机(111)的固定轴(112)的端部与电机固定杆(130)的端部对接并牢固的联结在一起。

6.根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

所述发电单元(100)中的发电机(110)是内转子发电机(115)，包括转轴(116)和固定外壳(117)；所述固定外壳(117)与电机固定杆(130)的端部牢固联结在一起；所述风动翼片(120)与转轴(116)固定联结。

7.根据权利要求6所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

所述内转子发电机(115)的固定外壳(117)端部设置有加工有外螺纹的凸杆(118)，与所述凸杆(118)同侧的所述电机固定杆(130)的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管(131)，与所述转轴(116)同侧的所述电机固定杆(130)端部设置有轴承(133)，借助旋紧在固定外壳(117)端部凸杆(118)上的螺母套管(131)和套在所述转轴(116)端部的轴承(133)，所述内转子发电机(115)的固定外壳(117)与电机固定杆(130)的端部牢固的联结在一起。

8.根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于：

所述风动翼片(120)包括翼片(121)和至少一根连接杆(122)，所述翼片(121)呈柱体状，而且该翼片(121)的横截面呈翼型；所述连接杆(122)将所述翼片(121)的后缘固定联结在所述发电机(110)的转子上。