一种可旋转摆动管发电的风力发电方法及装置与流程

本发明涉及一种风力发电方法及装置，特别是一种可旋转摆动管发电的风力发电方法及装置。

背景技术：

随着国民经济的迅速发展，能源需求总量不断增加，能源对外依存度也逐渐攀升，能源安全问题已经引起社会的广泛关注。现在人类的发展主要依赖包括煤、石油、天然气等不可再生的传统能源。这些资源非常有限且分布不均，并引发了严重的环境问题。正确处理好能源开发利用和环境保护问题是目前亟待解决的问题。

风力发电凭借其绿色环保、资源丰富、容易开发、性价比逐渐提高等优势得到了世界各国的广泛重视，是目前世界上发展最快的可再生资源。据国家气象局估算，全国风能密度为100w/m2，风能资源总储量约1.6×105mw，特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区，每年风速在3m/s以上的时间近4000h，一些地区年平均风速可达7m/s以上，具有很大的开发利用价值。

现有的风力发电装置主要利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转速度提升来进行发电。这种发电装置的风力机组输出功率的大小受到风速、叶片长度、叶片受风面积等因素的影响。为了更好的收集风能，风车叶片往往尺寸较大，造价较高，且在低风速下几乎难以运转，严重影响了风力发电的连续稳定性，造成我国大量风力资源难以被充分利用进行发电。

技术实现要素：

本发明的目的在于，一种可旋转摆动管发电的风力发电方法及装置。本发明的发电方法具有不受风速、叶片长度、受风面积的影响的特点；本发明的装置具有风机尺寸小，造价较低，低风速下仍能运行，发电稳定性好，风力资源利用率高的特点。

本发明的技术方案：一种可旋转摆动管发电的风力发电方法，是通过将迎风导向板设置在塔柱外的套筒上，风力给迎风导向板提供推力使其旋转，并带动连接在迎风导向板下方的摆动管前后摆动，摆动管内的线圈切割设于摆动管两侧的磁极产生的磁感线，从而产生电流，电流传输给电机后完成风力发电。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电方法，通过将迎风导向板与水平面设置成夹角，并将两侧的迎风导向板交错设置，使其在风力作用下旋转。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电方法，通过在迎风导向板的下方设置摆动套筒，摆动套筒绕两端的摆动轴承转动，从而使连接在摆动套筒中部的摆动管前后摆动。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电方法，通过在摆动管的底端连接实心球，增加摆动管底端的重量，摆动管的摆幅大，摆动次数多。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电方法，通过在塔柱与套筒之间设置集电导流环，集电导流环一端经导线与所述电机连接，另一端经线圈接触环与所述线圈连接，避免旋转过程中线路缠绕。

一种实现前述的可旋转摆动管发电的风力发电方法的发电装置，包括有塔柱，塔柱外经轴承连接有套筒，套筒上端的两侧设有迎风导向板，迎风导向板下方的套筒的两侧设有电磁板，电磁板上设有条形槽，条形槽内的两侧分别设有条形磁铁；所述迎风导向板的下方活动连接有摆动管，摆动管内设有线圈，线圈经导线连接电机，摆动管的下端垂直穿过条形槽内两侧的条形磁铁之间的间隙。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电装置，所述套筒两侧的迎风导向板与水平面呈30-80°，且两个迎风导向板交错设置。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电装置，所述迎风导向板的下方活动连接有摆动管，是在迎风导向板的下方设置摆动套筒，摆动套筒的两端分别设有摆动轴承，摆动管连接在摆动套筒的中部。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电装置，所述摆动管的底端连接有实心球。

前述的可旋转摆动管发电的风力发电装置，所述塔柱与套筒之间设有集电导流环，集电导流环一端经导线与所述电机连接，另一端经线圈接触环与所述线圈连接。

本发明的有益效果：

1、本发明通过在迎风导向板的下方连接摆动管，风力导向板在风力作用下带动摆动管摆动，摆动管内的线圈切割周围的磁感线产生电流完成发电，由于这种方式只需要很小的力带动迎风导向板摆动即可，因此，不受风速、叶片长度和受风面积的影响。

2、本发明由于不需要设置较大的叶片，因此，大大缩小了风机的尺寸，降低了风机的造价。

3、本发明由于不受风力大小的影响，在极小风力的作用下也能使摆动管摆动，完成磁感线切割，因此，在低风速下仍能运行，大大的提高了发电的稳定性，提高了风力资源的利用率。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为线圈与塔柱的连接结构示意图；

附图3为摆动套筒的结构示意图；

附图4为电磁板的结构示意图；

附图5为迎风导向板的机构示意图；

附图6为实心球的结构示意图。

附图标记说明：1-塔柱，2-套筒，3-电机，4-迎风导向板，5-电磁板，6-轴承，7-摆动套筒，8-摆动管，9-实心球，10-线圈，11-线圈接触环，12-集电导流环，13-摆动轴承，14-条形磁铁。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例

一种可旋转摆动管发电的风力发电方法，如附图1-6所示，是通过将迎风导向板4设置在塔柱1外的套筒2上，塔柱1与套筒2经轴承6连接，风力给迎风导向板4提供推力使其旋转，并带动连接在迎风导向板4下方的摆动管8前后摆动，摆动管8内的线圈切割设于摆动管8两侧的磁极14产生的磁感线，从而产生电流，电流传输给电机3后完成风力发电。

通过将迎风导向板4与水平面设置成夹角，并将两侧的迎风导向板4交错设置，使其在风力作用下旋转。

通过在迎风导向板4的下方设置摆动套筒7，摆动套筒7绕两端的摆动轴承13转动，从而使连接在摆动套筒7中部的摆动管8前后摆动。

通过在摆动管8的底端连接实心球9，增加摆动管8底端的重量，摆动管8的摆幅大，摆动次数多。

通过在塔柱1与套筒2之间设置集电导流环12，集电导流环12一端经导线与所述电机3连接，另一端经线圈接触环11与所述线圈10连接，避免旋转过程中线路缠绕。

一种实现上述的可旋转摆动管发电的风力发电方法的发电装置，如附图1-6所示，包括有塔柱1，塔柱1外经轴承6连接有套筒2，套筒2上端的两侧设有迎风导向板4，迎风导向板4下方的套筒2的两侧设有电磁板5，电磁板5上设有条形槽，条形槽内的两侧分别设有条形磁铁14，两侧的条形磁铁14的极性相同，使条形磁铁14之间形成磁感线；所述迎风导向板4的下方活动连接有摆动管8，摆动管8可在条形磁铁14之间前后摆动，摆动管8内设有线圈10，用来切割磁感线，线圈10经导线连接电机3，摆动管8的下端垂直穿过条形槽内两侧的条形磁铁14之间的间隙。

所述套筒2两侧的迎风导向板4与水平面呈30-80°（最佳为60°），且两个迎风导向板4交错设置，使前后方向吹来的风均能带动迎风导向板转动。

所述迎风导向板4的下方活动连接有摆动管8，是在迎风导向板4的下方设置摆动套筒7，摆动套筒7的两端分别设有摆动轴承13，摆动轴承13的外侧经螺纹连接在迎风导向板4上的方槽内的两侧，摆动管8经螺纹连接在摆动套筒7的中部。

所述摆动管8的底端经螺纹连接有实心球9。

所述塔柱1与套筒2之间设有集电导流环12，集电导流环12一端经导线与所述电机3连接，另一端经线圈接触环11与所述线圈10连接。

工作原理：当风吹在迎风导向板4上时，迎风导向板4在风力的作用下经套筒2在塔柱1上旋转，旋转过程中，摆动管8前后摆动，摆动管8内的线圈10切割条形磁铁14产生的磁感线，从而产生电流，电流经集电导流环12传递给电机3，完成风力发电。