新型双风轮风力发电机的制作方法

技术领域：
：本发明涉及一种风力发电设备，特别涉及一种新型双风轮风力发电机。
背景技术：
：：风力发电机是一种依靠风能进行发电的电力设备，其工作原理为，风轮在风力的作用下旋转，将风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下带动转子旋转，最终输出交流电。风力发电机不使用燃料，不存在燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，因此受到广泛关注。风力发电机从轴的设置来看，一般分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，其中以水平轴风力发电机为主流。传统的水平轴风力发电机只设有一个风轮，为保证风轮叶片强度满足反常工作需求，需在叶片根部设置一定长度的无翼型段，再加上风轮安装的轮毂区域，风力发电机风轮部位存在大面积的非做功区域，造成风力发电机发电效率降低，风能利用率低，造成了风能资源的浪费。同时，单风轮风力发电机的切入、切出速度一般为固定值，可适用于低风速发电，适用范围有限。技术实现要素：：本发明的目的在于提供一种可提高风能利用率、适用范围广的新型双风轮风力发电机。本发明由如下技术方案实施：新型双风轮风力发电机，其包括旋向相反的大风轮和小风轮；所述大风轮通过大轮毂固定在大风轮空心轴的输入端，所述大风轮空心轴的输出端固定连接有大风轮轴端内齿轮，所述小风轮通过小轮毂固定连接在小风轮轴的输入端，所述小风轮轴穿过所述大风轮空心轴并与所述大风轮空心轴同轴设置，所述小风轮轴的输出端固定连接有小风轮轴端外齿轮，所述大风轮轴端内齿轮与所述小风轮轴端外齿轮同心设置，在所述大风轮轴端内齿轮与所述小风轮轴端外齿轮之间对称啮合有两个行星齿轮，两所述行星齿轮分别与行星轮架的两输入端固定连接，所述行星轮架的输出端与输出轴的输入端固定连接，所述输出轴的输出端与风机发电机的输入端连接。进一步的，在所述小风轮轴端外齿轮与每个所述行星齿轮之间均设有一个换向齿轮。进一步的，在所述所述行星轮架的输出端与所述输出轴的输入端之间还设有变速齿轮箱，所述输出轴的输出端与所述变速齿轮箱的输入端连接，所述变速齿轮箱的输出端与所述风机发电机的输入端固定连接。本发明的优点：1、降低大风轮非做功区域面积，提高了风能利用率，提高风力发电机的发电量；2、由于小风轮扫风面积远小于大风轮，其单独运行时的切入风速远小于大风轮单独运行时的切入风速，而其切出风速远大于大风轮单独运行时的切出风速，可有效降低风力发电机运转切入风速，提高风力发电机切出风速，适用性更广；3、当大风轮、小风轮均转动时，分别与大风轮、小风轮啮合的行星齿轮通过行星轮架将两者旋转运动合成，之后再通过输出轴直接或间接的传递给发电机，发电效率高。附图说明：图1为实施例1的整体结构示意图。图2为实施例2的整体结构示意图。大风轮1，小风轮2，大风轮空心轴3，小风轮轴4，大风轮轴端内齿轮5，小风轮轴端外齿轮6，行星齿轮7，行星轮架8，输出轴9，风机发电机10，换向齿轮11，变速齿轮箱12。具体实施方式：实施例1：如图1所示，新型双风轮风力发电机，其包括旋向相反的大风轮1和小风轮2；大风轮1通过大轮毂固定在大风轮空心轴3的输入端，大风轮空心轴3的输出端固定连接有大风轮轴端内齿轮5，小风轮2通过小轮毂固定连接在小风轮轴4的输入端，小风轮轴4穿过大风轮空心轴3并与大风轮空心轴3同轴设置，小风轮轴4的输出端固定连接有小风轮轴端外齿轮6，大风轮轴端内齿轮5与小风轮轴端外齿轮6同心设置，在大风轮轴端内齿轮5与小风轮轴端外齿轮6之间对称啮合有两个行星齿轮7，两行星齿轮7分别与行星轮架8的两输入端固定连接，行星轮架8的输出端与输出轴9的输入端固定连接，输出轴9的输出端与风机发电机10的输入端连接。工作说明：1、当风速低于小风轮2切入速度时，小风轮2、大风轮1均不转动，本实施例处于不发电状态；2、当风速高于小风轮2切入速度、低于大风轮1切入速度时，小风轮2转动，大风轮1不转动，此时小风轮轴端外齿轮6发生转动，与小风轮轴端外齿轮6啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动直接传递给风机发电机10，此时本实施例处于低效率发电状态；3、当风速高于大风轮1切入速度、低于大风轮1、小风轮2共同运转的切出速度时，小风轮2、大风轮1同时相对转动，小风轮2可有效降低大风轮1非做功区域面积，提高了风能利用率，提高发电量；大风轮1、小风轮2相对转动，分别与大风轮1、小风轮2啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动直接传递给风机发电机10，此时本实施例处于高效率发电状态；由于大风轮1、小风轮2相对旋转速度明显大于普通水平轴风力发电机，发电效率较普通水平轴风力发电机高；4、当风速高于大风轮1、小风轮2共同运转的切出速度时，制动小风轮2，大风轮1转动，此时大风轮1驱动正向转子发生转动，此时大风轮轴端内齿轮5发生转动，与大风轮轴端内齿轮5啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动直接传递给风机发电机10，此时本实施例处于常规发电状态，发电效率与常规水平轴风力发电机相同；5、当风速高于大风轮1切出速度时，制动大风轮1，解除小风轮2制动，此时小风轮2不转动，本实施例处于低效率发电状态；6、当风速高于小风轮2切出速度时，大风轮1、小风轮2均制动，本实施例处于不发电状态；在上述过程中，小风轮2的设置降低大风轮1非做功区域面积，提高了风能利用率；由于小风轮2扫风面积远小于大风轮1，其单独运行时的切入风速远小于大风轮1单独运行时的切入风速，而其切出风速远大于大风轮1单独运行时的切出风速，可有效降低风力发电机运转切入风速，提高风力发电机切出风速，适用性更广。实施例2：如图2所示，新型双风轮风力发电机，其包括旋向相反的大风轮1和小风轮2；大风轮1通过大轮毂固定在大风轮空心轴3的输入端，大风轮空心轴3的输出端固定连接有大风轮轴端内齿轮5，小风轮2通过小轮毂固定连接在小风轮轴4的输入端，小风轮轴4穿过大风轮空心轴3并与大风轮空心轴3同轴设置，小风轮轴4的输出端固定连接有小风轮轴端外齿轮6，大风轮轴端内齿轮5与小风轮轴端外齿轮6同心设置，在大风轮轴端内齿轮5与小风轮轴端外齿轮6之间对称啮合有两个行星齿轮7；在风机工作环境中易发生不同旋向气流干涉大风轮1、小风轮2运转时，在小风轮轴端外齿轮6与每个行星齿轮7之间均设有一个换向齿轮11，通过换向齿轮11改变小风轮2旋向，使大风轮1、小风轮2旋向相同，从而消除气流旋向干涉；两行星齿轮7分别与行星轮架8的两输入端固定连接，行星轮架8的输出端与输出轴9的输入端固定连接，输出轴9的输出端与风机发电机10的输入端连接。在行星轮架8的输出端与输出轴9的输入端之间还设有变速齿轮箱12，输出轴9的输出端与变速齿轮箱12的输入端连接，变速齿轮箱12的输出端与风机发电机10的输入端固定连接。通过变速齿轮箱12的设置，可以实现多级传动，从而满足风力发电机转速和减小风机机舱体积的要求。工作说明：1、当风速低于小风轮2切入速度时，小风轮2、大风轮1均不转动，本实施例处于不发电状态；2、当风速高于小风轮2切入速度、低于大风轮1切入速度时，小风轮2转动，大风轮1不转动，此时小风轮轴端外齿轮6发生转动，与小风轮轴端外齿轮6啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动通过变速齿轮箱12传递给风机发电机10，此时本实施例处于低效率发电状态；3、当风速高于大风轮1切入速度、低于大风轮1、小风轮2共同运转的切出速度时，小风轮2、大风轮1同时相对转动，小风轮2可有效降低大风轮1非做功区域面积，提高了风能利用率，提高发电量；大风轮1、小风轮2相对转动，分别与大风轮1、小风轮2啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动通过变速齿轮箱12传递给风机发电机10，此时本实施例处于高效率发电状态；由于大风轮1、小风轮2相对旋转速度明显大于普通水平轴风力发电机，发电效率较普通水平轴风力发电机高；4、当风速高于大风轮1、小风轮2共同运转的切出速度时，制动小风轮2，大风轮1转动，此时大风轮1驱动正向转子发生转动，此时大风轮轴端内齿轮5发生转动，与大风轮轴端内齿轮5啮合的两行星齿轮7也发生转动，行星齿轮7通过驱动行星轮架8带动输出轴9转动，输出轴9将旋转运动通过变速齿轮箱12传递给风机发电机10，此时本实施例处于常规发电状态，发电效率与常规水平轴风力发电机相同；5、当风速高于大风轮1切出速度时，制动大风轮1，解除小风轮2制动，此时小风轮2不转动，本实施例处于低效率发电状态；6、当风速高于小风轮2切出速度时，大风轮1、小风轮2均制动，本实施例处于不发电状态；在上述过程中，小风轮2的设置降低大风轮1非做功区域面积，提高了风能利用率；由于小风轮2扫风面积远小于大风轮1，其单独运行时的切入风速远小于大风轮1单独运行时的切入风速，而其切出风速远大于大风轮1单独运行时的切出风速，可有效降低风力发电机运转切入风速，提高风力发电机切出风速，适用性更广。实施例3：以常规水平轴风力发电机与本发明实施例1、2进行风能利用率及切入、切出速度的对比，对比结果如表1所示。表1对比结果项目常规单风轮风机本发明实施例1本发明实施例2风能利用率43％45％45％切入速度2.7m/s2.2m/s2.2m/s切出速度25m/s30m/s30m/s由表1可知，小风轮22的设置降低大风轮11非做功区域面积，提高了风能利用率；由于小风轮22扫风面积远小于大风轮11，其单独运行时的切入风速远小于大风轮11单独运行时的切入风速，而其切出风速远大于大风轮11单独运行时的切出风速，可有效降低风力发电机运转切入风速，提高风力发电机切出风速，适用性更广。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12