[实用新型]一种风力涡轮装置及风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力涡轮装置，具体涉及风力叶片装置的改进；本实用新型还涉及一种利用所述的风力涡轮装置的风力发电装置。

背景技术

现有的风力发电装置，转换效率低，扭矩小，高转速时伴有嗡鸣声，严重影响居民生活，并且现有的风力发电机叶片多为玻璃钢制作，叶片直接与风轮的主轴连接，通常为了满足大风安全需要，常需要在叶片上靠近主轴处开设卸风洞，这些卸风洞的开设会导致叶片的根部强度降低，叶片在大风条件下很容易损坏。可否研发一种无噪音，高效率，大扭矩、使用安全的风力发电装置，成为人们关注的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种低转速、大扭矩、无噪音、转换效率高、使用安全的风力涡轮装置。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种风力涡轮装置，包括主轴、三个沿主轴的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片，其特征是：所述叶片为金属制作，所述叶片沿主轴的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片固定在与其形状相适应的金属支架上并通过金属支架与主轴连接，所述叶片的内侧边缘与主轴之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙。

本实用新型采用金属制作的叶片并将叶片通过金属支架与主轴连接，其整体强度高，并且通过在叶片的内侧边缘与主轴之间设置漏风间隙可在大风时起到漏风作用，保护叶片不被损坏，大大提高了使用安全性。

本实用新型中，所述叶片优选采用SUS-304不锈钢制作。

本实用新型中，一种风力发电装置采用的技术方案是，包括风力涡轮装置、发电机，所述风力涡轮装置包括包括主轴、三个沿主轴的外圆周均匀布置的半圆筒形的叶片，其特征是：所述叶片为金属制作，所述叶片沿主轴的轴向呈S形扭曲布置，所述叶片固定在与其形状相适应的金属支架上并通过金属支架与主轴连接，所述叶片的内侧边缘与主轴之间留有1-20cm的间隙形成为漏风间隙；所述发电机为无铁芯聚磁发电机，所述风力涡轮装置的主轴与无铁芯聚磁发电机连接，所述无铁芯聚磁发电机包括发电机主轴、定子部分、转子部分，定子部分包括固定设置在发电机主轴上的无铁芯线圈，转子部分包括由壳体A和壳体B组成的外壳、分别设置在壳体A和壳体B内的若干永磁磁钢片，所述外壳通过轴承设置在发电机主轴上，无铁芯线圈位于设置在壳体A内的永磁磁钢片和设置在壳体B内的永磁磁钢片之间，所述永磁磁钢片在壳体A内和壳体B内均呈盘式布置，位于同一壳体内的相邻的两永磁磁钢片之间设置有聚磁片，永磁磁钢片按照N-S-N-S-……的形式均匀分布，聚磁片按照N单向均匀分布。

本实用新型中的发电机主轴可采用实心轴，也可采用空心轴，为了优化发电机的结构设计及减轻电机的重量，优选发电机主轴为空心轴，引出线设置在空心轴内，可减少对转子转动的干涉。

进一步的，为了防止漏磁，提高磁场强度，在永磁磁钢片和对应的壳体之间设有导磁板。

为了使电机内的结构紧凑，有效利用电机的空间，减小电机的体积，所述无铁芯线圈为盘式结构。

为了保证磁场密度，所述无铁芯线圈的绕线方式为叠绕式。

所述叶片优选采用SUS-304不锈钢制作。

本实用新型的有益效果是：通过将三个叶片设计为与主轴同步转动，并将三个叶片设计为S形，使得本实用新型中的风力涡轮装置对风向无任何要求，任意方向的风能均可利用，能够最大限度利用风能，根据实际测算，本实用新型的风力涡轮装置能够使转换效率提高10％以上，配合无铁芯聚磁发电机，能够真正做到低转速、高效率、大扭矩、无噪音，从而实现风能最大化利用；通过采用金属制作的叶片并将叶片通过金属支架与主轴连接，风力涡轮装置整体强度高，并且通过在叶片的内侧边缘与主轴之间设置间隙，可在大风时起到漏风作用，保护叶片不被损坏，大大提高了使用安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是本实用新型其中的一个叶片与主轴连接的结构示意图；

图4是本实用新型中的无铁芯聚磁发电机的结构示意图；

图5是本实用新型中无铁芯聚磁发电机的永磁磁钢片在壳体内的布置示意图；

图中，1是叶片，2是主轴，3是漏风间隙，4是发电机，5是金属支架，6是引出线，7是发电机主轴，8是轴承，9是壳体A，10是导磁板，11是永磁磁钢片，12是无铁芯线圈，13是聚磁片，14是壳体B。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：