[发明专利]一种风力发电机组

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组。

背景技术

随着可再生清洁能源的不断发展,人类对风能的利用已经达到了一个新的高度。其中，通过早期对海上风电和陆上风电的分散式布局发展，优质风场已经基本利用完毕，迫使后续风电的发展转向风资源比较复杂的区域。这样，不仅需要风力机面对更加复杂的风况，而且对风能的利用技术要求也越来越高。

目前，常规的风力机在进行风力发电时需要正面面对来风，从而最大限度的吸收来风能量，提高风力机的发电效率。但是，对于风资源复杂的区域，例如风向不定的区域，此时无法保证风力机可以始终正面面对来风，因此无法充分利用风能，导致风力机的发电效率低。

发明内容

为了解决常规风力机在风况复杂的区域工作时，存在风能利用低、发电效率低的问题，本发明提出了一种风力发电机组。该风力发电机组，包括聚能外筒、承重基座、对转双转子电机、阻力型叶轮和升力型叶轮；其中，所述聚能外筒位于所述承重基座的上方，两者之间通过多个承重支杆固定连接；所述对转双转子电机位于所述聚能外筒和所述承重基座之间，并且与所述承重基座固定连接；所述阻力型叶轮沿竖直方向布置，并且上端伸入至所述聚能外筒的内部，下端延伸至所述聚能外筒和所述承重基座之间，同时所述阻力型叶轮与所述对转双转子电机的外转子连接；所述升力型叶轮位于所述阻力型叶轮的上方，并且与所述对转双转子电机的内转子连接；所述阻力型叶轮和所述升力型叶轮之间反向转动设置。

优选的，所述阻力型叶轮采用锥形结构，并且叶片呈螺旋形；所述聚能外筒的内表面采用流线锥形结构，并且小口朝上、大口朝下设置；所述阻力型叶轮与所述聚能外筒同轴设置，并且所述阻力型叶轮的外形与所述聚能外筒的内表面相互匹配对应。

优选的，所述阻力型叶轮与所述对转双转子电机之间设有连接构件，所述连接构件通过推力球轴承支撑固定在所述承重基座上；所述连接构件的上端与所述阻力型叶轮固定连接，所述连接构件的下端与所述外转子的上端固定连接；所述外转子的下端通过推力球轴承支撑固定在所述承重基座上。

优选的，还包括进风口调节圈；所述进风口调节圈采用套筒式伸缩结构，并且套设在所述承重支杆的外侧，可以沿所述承重支杆的高度方向进行上下伸缩调整。

进一步优选的，该风力发电机组还包括盖板；所述盖板位于所述聚能外筒的顶部，用于控制所述聚能外筒顶端出口的开启和关闭。

优选的，所述升力型叶轮与所述对转双转子电机的内转子之间通过主轴连接；其中，所述对转双转子电机的电机轴与内转子固定连接，所述主轴的一端与所述升力型叶轮连接，另一端通过联轴器与所述电机轴连接。

进一步优选的，所述阻力型叶轮的叶轮轴为中空结构，并且所述主轴贯穿所述阻力型叶轮的叶轮轴，一端与所述升力型叶轮连接，另一端通过联轴器与所述电机轴连接。

优选的，所述对转双转子电机与所述承重基座之间设有电刷基座，并且所述电刷基座内设有两个相对设置的电刷；所述对转双转子电机的内转子通过推力球轴承支撑固定在所述电刷基座上，所述对转双转子电机的电机轴伸至所述电刷基座内，与两个所述电刷接触连接。

进一步优选的，所述电刷通过推力弹簧与所述电刷基座连接。

优选的，该风力发电机组还包括导流罩；所述导流罩与所述承重基座连接，并且罩设在所述对转双转子电机的外部。

本发明的风力发电机组与现有常规的风力发电机组相比较，具有以下有益效果：

1、本发明的风力发电机组在使用过程中沿竖直方向布置，并且通过阻力型叶轮可以对来自各个水平方向的气流进行风能吸收利用，从而实现在风向不定区域的稳定工作，提高对风能的利用率。

2、在本发明中，通过沿竖直方向由下向上依次设置阻力型叶轮和升力型叶轮，并且将阻力型叶轮和升力型叶轮反转设置。这样，首先通过阻力型叶轮对气流进行第一次的风能吸收利用，并且对气流进行换向和加速处理，然后再通过升力型叶轮对气流进行第二次的风能吸收利用，从而实现对气流的两次风能吸收利用，从而大大提高对风能的利用率。

3、在本发明中，首先利用对启动风速要求低的阻力型叶轮进行低速气流的风能吸收，然后再利用升力型叶轮对加速后的气流进行二次风能吸收利用，从而大大降低整个风力发电机组对启动风速的要求，实现在低风速区域的稳定工作。