一种低风速磁悬浮风轮装置的制作方法

本发明属于风力发电风轮技术领域，特别涉及一种低风速磁悬浮风轮装置。

背景技术：

现有的风力发电机组大多设置有一组风轮，为了保证一定的强度，叶片设置的较大较厚，导致发电机组在低风速的情况下，启动难度大、启动速冻慢而影响发电机组的正常工作，尤其不适合常年风速较低地区的风力发电。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种低风速磁悬浮风轮装置，在风速的情况下启动快、转速快，特别适合在常年风速较低地区的风力发电使用；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种低风速磁悬浮风轮装置，包括沿竖直方向设置的转轴，在转轴上从下而上依次同轴固定有至少一层风轮毂，每层风轮毂之间通过隔板固定连接，在最底层风轮毂的底面固定有底板，在最顶层风轮毂的顶面固定有顶板，在转轴上同轴固定有支撑盘和约束盘，所述支撑盘位于底板下方，约束盘位于顶板上方，在支撑盘上和约束盘上绕转轴圆周方向均设有多个磁体，所述磁体的磁极沿竖直方向设置，在支撑盘下方的转轴内和约束盘上方的转轴内均设有磁体段，所述磁体段的磁极垂直转轴中心线向方向设置而形成一个围绕转轴呈圆周发散的径向磁场。

优选的，所述风轮毂包括绕转轴圆周方向均匀布设的多个风叶片，所述风叶片包括竖直设置的矩形板，矩形板的内边与转轴固定连接且矩形板与连接处的法向方向呈逆时针角c，角c为90°~110°；在矩形板的外边缘一体设有沿逆时针弯曲的弧形段，所述每个矩形板上的弧形段外端部位于同一个圆周上。

优选的，在支撑盘上绕转轴圆周方向设有多个内圈磁体、多个外圈磁体，所述外圈磁体位于内圈磁体的外圈。

优选的，所述风叶片为4~8个。

本发明所具有的有益效果为：（1）通过在支撑盘和约束盘上嵌装磁体实现了本装置在竖直方向上固定并且不会出现上下窜动现象的发生；

（2）通过在转轴内设置磁体段保证了转轴在水平方向上受力均匀而不出现摆动的同时也避免了转轴与其它结构碰触的问题，实现了一种真正的悬浮转动状态，从而阻力较小在较低转速的情况下就可以启动；

（3）多层风轮毂的设置是为了在相同风速情况下具有更大的推动力，从而可以将风轮毂的直径做得较小而在低风速情况下获得较大的转速；

（4）矩形板与转轴连接处的法向方向呈逆时针90°~110°的设置风进入两相邻矩形板后对风叶片的推力较大；

（5）在矩形板的外边缘一体设有沿逆时针弯曲的弧形段，有三个作用，一是对风向无选择，任何方向的风均可无差别地作用在风轮毂上；二是当风吹向风轮毂时，由于弧形段的作用，顺着弧形段走向的风对风叶片作用力较小甚至滑过弧形段，正对着或逆着弧形段走向的风对风叶片的作用力较大，从而在任何方向有风时均能保证风叶片朝同一方向转动；三是在弧形段和矩形板之间的配合作用，风一旦进入其内会形成一漩涡，对风叶片的作用推力更大，从而增大了对风力的利用效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中沿a-a线的剖视图；

图3为图1中沿b-b线的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如图1和图3所示，一种低风速磁悬浮风轮装置，包括沿竖直方向设置的转轴8，在转轴8上从下而上依次同轴固定有至少一层风轮毂5，每层风轮毂5之间通过隔板4固定连接，在最底层风轮毂的底面固定有底板6，在最顶层风轮毂的顶面固定有顶板3，在转轴8上同轴固定有支撑盘9和约束盘1，所述支撑盘9位于底板6下方，约束盘1位于顶板3上方，在支撑盘9上和约束盘1上绕转轴8圆周方向均设有多个磁体12，所述磁体12的磁极沿竖直方向设置，在支撑盘9下方的转轴8内和约束盘1上方的转轴8内均设有磁体段2，7，所述磁体段2,7的磁极垂直转轴8中心线向方向设置而形成一个围绕转轴8呈圆周发散的径向磁场。

如图2所示，所述风轮毂5包括绕转轴8圆周方向均匀布设的多个风叶片，所述风叶片包括竖直设置的矩形板11，矩形板11的内边与转轴8固定连接且矩形板11与连接处的法向方向呈逆时针角c，角c为90°~110°；在矩形板11的外边缘一体设有沿逆时针弯曲的弧形段10，所述每个矩形板11上的弧形段10外端部位于同一个圆周上。

如图3所示，为了增大支撑盘9的支撑力，在支撑盘9上绕转轴8圆周方向设有多个内圈磁体、多个外圈磁体，所述外圈磁体位于内圈磁体的外圈；所述风叶片为4~8个。

本发明在使用时，首先在支撑盘9的下方设置支撑磁体，在约束盘1上方设置约束磁体，支撑磁体的磁极与支撑盘9上磁体12的磁极相反，约束磁体的磁极与约束盘1上磁体的磁极相反，这样在支撑磁体、约束磁体的共同磁力作用下保证本装置在竖直方向上固定并且不会出现上下窜动现象的发生。

在磁体段2,7位置相对应处饶转轴8周向设置与磁体段2,7磁极相反的径向磁场，在径向磁场与磁体段2,7的磁斥力作用下，保证了转轴8在水平方向上受力均匀而不出现摆动的同时也避免了转轴8与其它结构碰触的问题，实现了一种真正的悬浮转动状态。

最后在转轴8下方传动连接风力发电机等机构。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种低风速磁悬浮风轮装置，包括沿竖直方向设置的转轴，在转轴上从下而上依次同轴固定有至少一层风轮毂，每层风轮毂之间通过隔板固定连接，在最底层风轮毂的底面固定有底板，在最顶层风轮毂的顶面固定有顶板，在转轴上同轴固定有支撑盘和约束盘，所述支撑盘位于底板下方，约束盘位于顶板上方，在支撑盘上和约束盘上绕转轴圆周方向均设有多个磁体，所述磁体的磁极沿竖直方向设置，在支撑盘下方的转轴内和约束盘上方的转轴内均设有磁体段，所述磁体段的磁极垂直转轴中心线向方向设置而形成一个围绕转轴呈圆周发散的径向磁场；实现了一种真正的悬浮转动状态，从而阻力较小在较低转速的情况下就可以启动。

技术研发人员：许占欣
受保护的技术使用者：许占欣
技术研发日：2017.07.13
技术公布日：2017.08.29