[发明专利]一种三合一垂直轴风轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种三合一垂直轴风轮及配置方法，属于风电清洁能源技术领域，特别涉及一种可供大功率风力发电设备使用的内外通风驱动的垂直轴风力发电风轮。

背景技术

在现有技术中，垂直轴风力发电风轮的风叶弧形角度是固定的，不能顺风向自动调节，所以当对称的两个风叶与自然界吹来的气流风向成水平线时，由于两个风叶受力相同就会左摇右摆，克服了一端的风向阻力后才能顺利旋转，降低了旋转速度，在运行中浪费了不少的风力资源；同时，风力发电风轮的设计只限于应用外界风力的推动能力，缺点是没有将机座和立柱内部气流和外界上、中、下全方位的空气对流、拔风、内通风、旋转气流、等因素溶于一体的统筹设计，以求更大程度地发挥潜在风能，以扩大发电效率和应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技术方案：

一种三合一垂直轴风轮及配置方法，包括：第一风轮1设置在第二风轮2的顶端，第二风轮2的内部设置第三风轮3，第二风轮和第三风轮3为一大一小的涡轮式球形风轮，第一风轮、第二风轮和第三风轮的中心点固定在一起，第三风轮3顶部的防雨盖301上设预留孔供与发电机转子连接，第二风轮2的球围外侧或设置第四风轮4，特征是：所述第一风轮1由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗或半月形立式风斗按X层次组合而成，每层设置定位盘115以固定每个风斗的定位角度，其中N或X为自然数。

所述第一风轮1由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗或半月形立式风斗按X层次组合而成，其中N或X为自然数，所说的能顺风向自动开合的半月形立式风斗为：由向内翻边的弧形静片101的一端上下各设一个带圆孔的猫耳扣，在向内翻边的弧形动片103的一端上下各设一个带圆孔的猫耳扣，两对猫耳扣通过活动装置102的主轴或主轴和轴承连接成半圆形，半圆形两边翻边处各设软幕4，构成正面方形或长方形，背面半圆形，俯视为半月形的立式风斗；其中弧形动片103的弧形金属薄片长度适当超出弧形静片101的长度，在超长端的外侧设第一永磁体105，在对称的弧形静片101的内侧设第二永磁体106，第一永磁体与第二永磁体的磁性方向成NS—NS，适当选择磁性强度，使风斗在顺风时自动张开，第一永磁体105与第二永磁体106自动吸合，背风时气流克服磁性力度，第一永磁体与第二永磁体自动分开，使风斗的弧形动片103自动闭拢；或者在活动装置102的主轴上设弹璜107，使风斗在顺风方向时自动弹开，在背风方向时气流克服弹璜引力弧形动片103自动闭拢，以减少风向阻力，进一步提高风能的利用率。

所述第一风轮1由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗或半月形立式风斗按X层次组合而成，其中N或X为自然数；所说的半月形立式风斗为：先制成正视为方形或长方形，背面半圆形，俯视为半月形的半月形立式风斗模具，由金属薄片材料压制成型制成；或者制成模具后，由加强塑料、尼龙、环氧树脂等绝缘材料注塑或压注成型制成，只是其风能的利用率不如能顺风向自动开合的半月形立式风斗高。

所述第一风轮1由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗或半月形立式风斗按X层次组合而成，其中N或X为自然数；当X设为两层时的配置方法为：将金属管116划分2层，每层设置2个风斗，风斗按顺时针旋转方向180度对称角度设置在定位盘115上，其中第一层对称设置第1风斗111和第2风斗113，第二层对称设置第3风斗112和第4风斗114，其中第一定位盘115通过金属管116设置在第一层风斗的弧形静片1的上端，第二定位盘115设置在第一层风斗的弧形静片1的下端和第二层风斗的弧形静片1的上端，第三定位盘115与第二层风斗的弧形静片1的下端连接以后，设置在金属管116的底端，将上下两层4个风斗按各占90度的定位角度通过定位盘定位调整后与金属管116固定，其中，底端的第三定位盘115中设连接孔供第二风轮2或外接传动机构连接。