[发明专利]一种垂直轴风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体的涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术

风力发电机是一种利用风机叶片捕获风能，并将其转换为机械能，进而驱动发电机发电的能源机器。现有的风力发电机分为水平轴式风力发电机及垂直轴式风力发电机，水平轴式风力发电机常为大功率风力发电机，结构相对复杂，其风轮的叶片外形要求较高，体积相对庞大，且风轮直径较大，不利于常年立在野外。垂直轴式风力发电机多见于小功率风力发电机，体积相对较小，安装相对方便，结构简单。

上述两种风力发电机均采用风机直接驱动发电机发电，若在风力较小的情况下时，风力不足以启动发电机发电时，风力发电机不能正常启动，发电机的损耗较大，而在风力较大时，风机旋转过快容易造成风机损坏，减少了风机的使用寿命。

发明内容

本发明为解决上述提到的现有的风力发电机存在的在风力较小的地方发电功率较低的缺点，提供一种垂直轴风力发电机，在风力较小时，风机发电效率较高，风力较大时，能够控制风机的旋转速度，保证风机的使用寿命。

具体的，本发明提供一种垂直轴风力发电机，其包括塔架、安装在所述塔架顶端的风机、与所述风机相连接的电机主体以及电控装置；

所述风机包括设置其下方的增速机、风机主轴、能旋转的设置在所述风机主轴外侧的旋转轴以及设置在所述旋转轴外侧的导风支架，所述旋转轴上均匀设置有多个叶片，所述导风支架上设置有多个导风板；所述每一个叶片设置有第一弯折部以及第二弯折部，所述第一弯折部与所述第二弯折部的连接处设置有圆弧连接段；

所述电机主体包括电机主轴、旋转体、永磁体以及线圈体，所述旋转体安装在所述主轴外部，所述旋转体与所述主轴彼此配合联接，并在所述旋转体与所述主轴之间设有永磁体，所述线圈体套设在所述旋转体的外部；

所述电控装置包括与所述电机主体相连接的控制器、逆变器以及蓄电装置。

优选的，所述控制器包括风速计，所述风速计安装在所述叶片上，用于检测并输出测量到的风速。

优选的，所述旋转轴的底部设置有调速电机以及编码器，所述编码器接收所述控制器发出的控制信号并控制调速电机工作，所述调速电机控制旋转轴的旋转速度。

优选的，所述风机主轴固定在一法兰盘轴承座上，所述法兰盘轴承座为圆形金属管。

优选的，所述塔架包括第一塔架以及第二塔架，所述第一塔架套设在所述第二塔架内，所述第一塔架以及第二塔架通过螺栓连接。

优选的，所述导风支架上均匀设置有多个横截面为弧形的导风板，所述导风板通过螺纹连接固定在所述导风支架上。

优选的，所述控制器连接有主控单元，所述主控单元包括温度控制器、电力检测器以及控制板，所述温度控制器以及所述电力检测器通过RS485数据线连接在所述控制板上，所述控制板上预设有两个风速值V1及V2，且V1<V2,所述两个风速值用于与所述风速计测得的风速进行比较，当测得的风速值小于V1时，所述编码器控制所述调速电机增加旋转轴的旋转速度，当测得的风速值大于V2时，所述编码器控制所述调速电机降低旋转轴的旋转速度。

优选的，所述控制板设置有电子离合信号输出端口，用于向所述控制器输出电子离合信号。

优选的，所述导风板的数量为16个。

优选的，所述多个叶片呈螺旋状排列设置在所述旋转轴上。

本发明的优点如下所述：本发明结构简单，安装方便且维护方便，提高了风机的发电效率及风能利用率；由于叶片的角度设计以及导风板的设计，提高了风力的采集率，最大化的提高了风车的效率；微风即可启动，只要风力达到7公里每小时即可产生电能，开始发电，对安装风车的环境要求较小，在任何环境内都能使用。在风力较大时，能够控制风机的旋转速度，防止风机损坏，延长风机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的风机主体的俯视图；

图3为本发明的电机主体的结构示意图；

图4为本发明的叶片的结构示意图；

图5为本发明的控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构及工作原理做进一步解释：

如图1所示，本发明提供一种垂直轴风力发电机，其包括塔架1、安装在塔架1顶端的风机2、与风机2相连接的电机主体3以及电控装置。