[发明专利]垂直式风力发电机

说明书

本发明提供一种垂直式风力发电机，是属于新能源风力发电领域，其包括外部结构、轴心和地基(电机房)。风电机以钢铁为主的材料构成，外部结构通过钢丝绳牵引担肩、担肩之间的支架连接形成蜘蛛网式结构强化其整体强度、平衡性，可实现增强外部结构的承重，使风叶能够延长其与轴心距离、增大风叶的受风面积，从而增大风叶转化风能的效率。轴心是内、外轴心组成，双轴心增强轴心的强度。风叶在运转时受相关设备调节，其中五到六片风叶同时受力运转，其余二到三片风叶顺着风向(不产生阻力)，从而有效地利用更多的风能。

●技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种风力发电的新能源领域。

●背景技术

当今社会发展，对能源的需求日渐增大，尤其是对环境污染低的新能源。然而作为新能源代表的风力发电 机，其设备造价高昂(后期维修成本高)、易损坏、发电量低等。因此，需要一种新型垂直式风力发电方 式以实现风力发电机的造价低、不易损坏、发电量高的需求。

●发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型垂直式风力发电方式可实现风力发电机的造价低、不易损坏、发 电量高的需求。

为了解决上述技术问题，

a.本发明垂直式风力发电机(以下简称为风电机)是由风机叶片(以下简称风叶)受到风能的吹动，转 化为动能驱动外部结构水平垂直(正方向)转动，外部结构垂直转动带动其连接的轴心(正方向)转 动，进而由轴心转动带动地基上的发电机，完成风电机将风能转化为电能的过程。

b.根据a的内容，由轴心带动的发电机转子，安装在发电机整体的定子下方，地基上的地脚。

c.根据a的内容，轴心是需要转动的，故轴心分为内、外轴心。其中外轴心与外部结构连接且其随之转 动，承担传输动能到发电机。内轴心是固定的，承担风电机的外部结构及轴心的重量，维持风电机的 平衡。

d.根据c的内容，轴心由内、外轴心组成，其用双轴心组成的结构，强化轴心的强度。

e.根据a的内容，连接于轴心的外部结构是垂直转动的，其垂直转动的平衡、稳定保证风电机的平衡、 稳定。外部结构中的担肩由钢丝绳牵引、固定，强化外部结构上下平衡。外部结构的担肩由多个支架 连接(呈蜘蛛网式的形状)，强化外部结构左右平衡。

f.根据d的内容，外部结构的担肩之间，是由多个支架连接(呈蜘蛛网式的形状)。外部结构在风电机 运转情况下，其内部的担肩通过支架，能够将风叶上的动能均匀传输到外轴心上。

g.根据a的内容，风叶安装在外部结构的桅杆上，其由桅杆为中心，风叶两端分为叶头和叶尾。

①风叶在接受风能时，叶头因接受面积比叶尾小，故叶头皆处于风的上头、叶尾处于风的下头。

②风叶在桅杆上的铁针限制下，使风叶只能进行其叶尾与其左边的箍架为中心正反各45°角度转 动。

③风叶在前两点条件下，其中一到二片风叶在顺风情况下，风叶与风向水平即不产生动能(不产生 阻力)，其它的风叶产生动能。

h.根据g的内容，桅杆上的铁针是限制风叶转动的角度的，也是启动、关停风电机的设备。铁针在限制 风叶转动时，风电机是处于启动阶段。铁针在由电机驱动，驱离其卡槽时，风叶无限制而顺风而动， 不产生动能，故风电机是处于关停阶段。

本发明的有益效果为：与现有风力发电机相比①本垂直式风力发电机(以下简称风电机)的风叶接受 风能的面积、数量更大。②风电机的外部结构用钢丝绳拉动、由支架组成蜘蛛网式的形状，轴心采用双轴 心，使风电机更加结实、安全。③风电机所用的材料可选市场常见的金属材料(除发电机)，后期维修设 备时跟换成本低，设备材料对环境污染低且可进行市场回收。④风电机的发电机机组安装在地面，降低维 修人员的检修难度。⑤风电机可接受四周不同的风向(垂直水平转动)，无需增加调整方向的电机及相应 的传感器。