[发明专利]垂直轴风力发电机组

说明书

本发明涉及一种垂直轴风力发电机组，其包括：主轴，具有沿第一方向延伸的中心轴线；发电机组，套设于主轴的外周侧且发电机组的中心轴线沿第一方向延伸，发电机组包括在第一方向上层叠设置的两个以上的发电机，发电机组的外周侧设置有风涡器，用于带动发电机组转动并发电。本发明通过在垂直于水平面安装的主轴外周侧层叠设置两个以上的发电机，提升了垂直轴风力发电机组的发电效率和发电功率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种垂直轴风力发电机组。

背景技术

在风力发电领域，几十MW级以上的超大、特大型机组将会是未来发展趋势，而垂直轴风力发电机组由于其风轮对塔架的横向剪切力较小，在塔架承载允许的情况下，垂直轴风力发电机组的风轮相对于水平轴风力发电机组能够做得更高更大，从而提升其发电效率和发电功率。

目前市场上尚没有可批量生产的高性价比、高可靠性的大型甚或特大型风力发电机组投入使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性价比、高可靠性的大型甚或特大型的垂直轴风力发电机组。

本发明实施例提供了一种垂直轴风力发电机组，其包括：主轴，具有沿第一方向延伸的中心轴线；发电机组，套设于主轴的外周侧且发电机组的中心轴线沿第一方向延伸，发电机组包括在第一方向上层叠设置的两个以上的第一发电机，每个第一发电机的外周侧进一步设置有风涡器，用于带动第一发电机转动并发电。

根据本发明实施例的一个方面，每个第一发电机包括定子和转子，两个以上的第一发电机的定子层叠固定于主轴上，每个转子的外周侧设置有风涡器，以在风力的作用下带动转子相对于定子转动，以使每个第一发电机单独发电。

根据本发明实施例的一个方面，转子的外周侧设置有沿自身径向向外延伸的安装耳片，风涡器包括叶片和沿自身轴向支撑叶片的导杆，导杆与安装耳片枢轴连接，以使风涡器可转动地连接至转子。

根据本发明实施例的一个方面，每个第一发电机进一步包括第一驱动装置，第一驱动装置的输出端与导杆连接，用于控制导杆带动叶片转动，以调整风涡器的转动角度。

根据本发明实施例的一个方面，每个第一发电机进一步包括刹车装置，刹车装置用于控制每个第一发电机的转子停止转动。

根据本发明实施例的一个方面，两个以上的第一发电机的风涡器沿第一方向一一对应并形成风涡器组，风涡器组的导杆沿第一方向串接为导杆组；发电机组沿自身轴向的一端或者两端设置有变桨驱动机构，变桨驱动机构与风涡器组对应设置，并通过控制导杆组的转动来调整风涡器组的转动角度。

根据本发明实施例的一个方面，发电机组进一步包括刹车装置，刹车装置通过控制发电机组中任一个第一发电机的转子停止转动来控制发电机组停止转动。

根据本发明实施例的一个方面，垂直轴风力发电机组进一步包括位于发电机组上方且与发电机组串接的顶端发电装置，顶端发电装置包括第二发电机，第二发电机的定子固定于主轴上，第二发电机的转子外周侧设置有曲面叶片。

根据本发明实施例的一个方面，垂直轴风力发电机组进一步包括设置于主轴顶部的外罩，外罩包括与主轴同轴设置的第一面罩和与第一面罩可开合设置的第二面罩。

根据本发明实施例的一个方面，第二面罩与第一面罩同轴设置，第一面罩内设置有第二驱动装置，第二驱动装置与第二面罩沿第一方向可移动连接，或者，第二驱动装置与第二面罩绕垂直于第一方向的方向可转动连接，以使第二面罩相对于第一面罩自动打开或者关闭。

根据本发明实施例的一个方面，当垂直轴风力发电机组包括位于发电机组上方且与发电机组串接的顶端发电装置时，顶端发电装置的第二发电机的转子外周侧的曲面叶片与第一面罩一体成型设置；或者，曲面叶片相对于第一面罩的周向可转动设置。