多风轮双转子风力发电机组树的制作方法
【专利摘要】本发明涉及多风轮双转子风力发电机组树，可有效解决提高风力发电效率、降低风力发电设备造价和降低发电成本的问题，技术方案是，包括支架和设置在支架上的多个双转子风力发电机，支架包括竖向支撑和设置在竖向支撑两侧的斜撑，双转子风力发电机设置在斜撑上，所述的双转子风力发电机包括发电机箱体和装在发电机箱体内的铁芯绕组、永磁体、内转子轴和外转子轴，内转子轴和外转子轴上分别设置有第一驱动风叶和第二驱动风叶，本发明将传统的单电机发电变为多电机联合发电，并且采用了双转子风力发电机，风机小、重量轻，对于降低设备造价和利用现有风场中的低空风能都有极大的意义和作用。
【专利说明】
多风轮双转子风力发电机组树
技术领域
[0001 ]本发明涉及风力发电设备，特别是一种多风轮双转子风力发电机组树。
【背景技术】
[0002]由于石化能源的日趋减少，可再生能源的开发就愈加迫切，当前，全世界的风力发电机装备的发展趋势是越来越大，越来越高，“风机越大发电越多”已成为全球本行业的共识。例如最近丹麦某公司在为德国制造叶轮直径180米的巨型风机，其3片叶片长度均为90米，要运送这种巨型叶片还得封锁所经过的路面，吊装更是需要巨型的起重机，所以这种巨型发电机虽然发电量多，但是其无论制造、运输还是安装，难度和经费巨大，其发电成本并没有降低，故也难以推广应有，如何另辟蹊径，研制一种小型、重量轻、运输安装方便，发电量又大且成本低的风力发电机，是本领域技术人员关心的问题。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种多风轮双转子风力发电机组树，可有效解决提高风力发电效率、降低风力发电设备造价和降低发电成本的问题。
[0004]本发明解决的技术方案是，一种多风轮双转子风力发电机组树，包括支架和设置在支架上的多个双转子风力发电机，支架包括竖向支撑和设置在竖向支撑两侧的斜撑，双转子风力发电机设置在斜撑上，所述的双转子风力发电机包括发电机箱体和装在发电机箱体内的铁芯绕组、永磁体、内转子轴和外转子轴，所述的铁芯绕组经外转子壳体固定在外转子轴上并随外转子轴转动而转动，构成外转子，所述的永磁体经内转子磁轭固定在内转子轴上并随内转子轴转动而转动，构成内转子，铁芯绕组与永磁体正对设置，铁芯绕组与永磁体之间形成气隙，二者呈互逆方向旋转，构成磁场发电结构；斜撑与发电机箱体固定在一起，内转子轴和外转子轴均呈同心水平设置，二者的自由端均伸出发电机箱体外，伸出的部分的内转子轴和外转子轴上分别设置有第一驱动风叶和第二驱动风叶，构成内转子轴、夕卜转子轴的风力驱动结构。
[0005]所述的内转子轴包括内转子输入轴12a和内转子输出轴12b，内转子输入轴12a和内转子输出轴12b之间设置有用于增加内转子输出轴转速的第一齿轮变速器22a;内转子输入轴伸出发电机箱体外，第一驱动风叶7a装在伸出发电机箱体部分的内转子输入轴上，内转子磁轭固定在内转子输出轴上；
所述的外转子轴包括外转子输入轴13a和外转子输出轴13b，外转子输入轴13a和外转子输出轴13b之间设置有用于增加外转子输出轴转速的第二齿轮变速器22b;外转子输入轴13a伸出发电机箱体外，第二驱动风叶7b装在伸出发电机箱体部分的外转子输入轴上，铁芯绕组固定在外转子输出轴上；
所述的第一齿轮变速器22a与第二齿轮变速器22b结构相同，均包括大圈输入齿轮221和小圈输出齿轮223，大圈输入齿轮221与小圈输出齿轮223之间设置有与二者均啮合的传动齿轮222，内转子输入轴12a、外转子输入轴13a分别与和二者对应的大圈输入齿轮221相连，内转子输出轴12b、外转子输出轴13b分别与和二者相对应的小圈输出齿轮223相连；本发明结构新颖独特，简单合理，将传统的单电机发电变为多电机联合发电，并且采用了双转子风力发电机，其内转子和外转子呈相反方向转动，致使铁芯绕组切割磁力线的速度倍增，其发电量为同功率单转子发电机3倍以上，高效率，低成本，使用方便，效果好，另夕卜，由于风机小、重量轻、故其转动惯量也小，所以启动风叶的风速可大大降低，故本发明风电树无需建造很高来摄取高空风速的风能，这对于降低设备造价和利用现有风场中的低空风能都有极大的意义和作用，挖掘低空区域微风发电的潜力，是风力发电设备上的创新。
【附图说明】
[0006]图1为本发明的主视图。
[0007]图2为本发明双转子风力发电机的剖面俯视图。
[0008]图3为本发明齿轮变速器的剖视图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0010]由图1-3给出，本发明包括支架和设置在支架上的多个双转子风力发电机15，支架包括竖向支撑14和设置在竖向支撑两侧的斜撑17，双转子风力发电机15设置在斜撑上，所述的双转子风力发电机15包括发电机箱体19和装在发电机箱体内的铁芯绕组、永磁体6、内转子轴和外转子轴，所述的铁芯绕组经外转子壳体I固定在外转子轴上并随外转子轴转动而转动，构成外转子，所述的永磁体6经内转子磁轭4固定在内转子轴上并随内转子轴转动而转动，构成内转子，铁芯绕组与永磁体正对设置，铁芯绕组与永磁体之间形成气隙，二者呈互逆方向旋转，构成磁场发电结构;斜撑17与发电机箱体19固定在一起，内转子轴和外转子轴均呈同心水平设置，二者的自由端均伸出发电机箱体外，伸出的部分的内转子轴和外转子轴上分别设置有第一驱动风叶7a和第二驱动风叶7b，构成内转子轴、外转子轴的风力驱动结构。
[0011]为保证使用效果，所述的发电机箱体19为中空结构，其内腔构成外转子和内转子的转动空间，发电机箱体内分别设置有用于支撑内转子的第一支座8a和用于支撑外转子的第二支座8b;
所述的第一支座8a经第一支撑轴承1a与内转子轴相连，第二支座8b经第二支撑轴承1b与外转子轴相连；
所述的内转子轴伸入发电机箱体内的一端从外转子壳体的一侧伸入外转子壳体内，伸入的一端分别经第一轴承9a与外转子壳体I的内壁相连，外转子壳体I的另一侧与外转子轴的一端固定在一起；
所述的内转子轴包括内转子输入轴12a和内转子输出轴12b，内转子输入轴12a和内转子输出轴12b之间设置有用于增加内转子输出轴转速的第一齿轮变速器22a;内转子输入轴伸出发电机箱体外，第一驱动风叶7a装在伸出发电机箱体部分的内转子输入轴上，内转子磁轭固定在内转子输出轴上；
所述的外转子轴包括外转子输入轴13a和外转子输出轴13b，外转子输入轴13a和外转子输出轴13b之间设置有用于增加外转子输出轴转速的第二齿轮变速器22b;外转子输入轴13a伸出发电机箱体外，第二驱动风叶7b装在伸出发电机箱体部分的外转子输入轴上，铁芯绕组固定在外转子输出轴上；
所述的第一齿轮变速器22a与第二齿轮变速器22b结构相同，均包括大圈输入齿轮221和小圈输出齿轮223，大圈输入齿轮221与小圈输出齿轮223之间设置有与二者均啮合的传动齿轮222，内转子输入轴12a、外转子输入轴13a分别与和二者对应的大圈输入齿轮221相连，内转子输出轴12b、外转子输出轴13b分别与和二者相对应的小圈输出齿轮223相连；所述的内转子磁轭4上设置有加强筋5;
所述的铁芯绕组是由铁芯3和绕装在铁芯上的线圈2构成的；
所述的外转子壳体I是由中间的圆柱体和圆柱体两端的圆锥构成的盘式中空结构；所述的永磁体6有2个，分别对称设置在铁芯绕组两侧的内转子磁轭上，并均与铁芯绕组正对，构成双边磁场发电结构；
所述的支架底部设置有底座基础20，竖向支撑上设置有横向加强筋21，竖向支撑与底座基础之间设置有辅助支撑11;
所述的支架上设置有均布的支撑台14，相邻的两支撑台之间设置有相对应的2组斜撑，2组斜撑的外端均与双转子风力发电机的发电机箱体固定在一起，构成双转子风力发电机的固定结构;发电机箱体与斜撑可通过高强螺栓固连；
所述的支架顶部设置有避雷针16或等离子避雷器；
所述的发电机箱体与内转子轴之间设置有第二轴承％，发电机箱体与外转子轴之间设置有第三轴承9c;
所述的第一驱动风叶7a和第二驱动风叶7b的长度为一长一短，具体使用时，设置在迎风面靠前的驱动风叶长度小于设置在迎风面靠后的风叶长度，一保证二者的转速基本一致。
[0012]本发明使用时，一组支架上设置有多个双转子风力发电机15，由传统的单电机发电变为多电机联合发电，并且采用了双转子风力发电机，通过风能带动第一驱动风叶7a和第二驱动风叶7b呈相反方向转动，从而带动内转子和外转子呈互逆方向旋转，由于内转子和外转子呈相反方向转动，致使铁芯绕组切割磁力线的速度倍增，因此发电功率呈数倍增加，双转子电机的发电量约为同功率单转子发电机3倍以上，高效率，低成本，使一个风场发出两个风场的电量，发电综合成本下降30%以上，而且两组驱动风叶向两个方向同时旋转，两组驱动风叶的离心力相互抵消，增加了发电机的稳定性，减少了发电机的损害率，延长了发电机的使用寿命，另外，由于风机小、重量轻、故其转动惯量也小，所以启动风叶的风速可大大降低，故本发明风电树无需建造很高来摄取高空风速的风能，这对于降低设备造价和利用现有风场中的低空风能都有极大的意义和作用，挖掘低空区域微风发电的潜力，本发明采用双转子风力发电机联合发电，从而可使火力发电量减少，改善了能源结构，降低了环境污染，同时可解决一些偏远山区、海岛及电力无法到达的地区，利用当地的风力资源来发电，以解决当地的照明和生活用电，使用方便，效果好，是风力发电设备上的创新，有良好的社会和经济效益。
【主权项】
1.一种多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，包括支架和设置在支架上的多个双转子风力发电机(15)，支架包括竖向支撑(14)和设置在竖向支撑两侧的斜撑(17)，双转子风力发电机(15)设置在斜撑上，所述的双转子风力发电机(15)包括发电机箱体(19)和装在发电机箱体内的铁芯绕组、永磁体(6)、内转子轴和外转子轴，所述的铁芯绕组经外转子壳体(I)固定在外转子轴上并随外转子轴转动而转动，构成外转子，所述的永磁体(6)经内转子磁轭(4)固定在内转子轴上并随内转子轴转动而转动，构成内转子，铁芯绕组与永磁体正对设置，铁芯绕组与永磁体之间形成气隙，二者呈互逆方向旋转，构成磁场发电结构；斜撑(17)与发电机箱体(19)固定在一起，内转子轴和外转子轴均呈同心水平设置，二者的自由端均伸出发电机箱体外，伸出的部分的内转子轴和外转子轴上分别设置有第一驱动风叶(7a)和第二驱动风叶(7b)，构成内转子轴、外转子轴的风力驱动结构。2.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的发电机箱体(19)为中空结构，其内腔构成外转子和内转子的转动空间，发电机箱体内分别设置有用于支撑内转子的第一支座(8a)和用于支撑外转子的第二支座(8b)。3.根据权利要求2所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的第一支座(Sa)经第一支撑轴承(1a)与内转子轴相连，第二支座(Sb)经第二支撑轴承(1b)与外转子轴相连。4.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的内转子轴伸入发电机箱体内的一端从外转子壳体的一侧伸入外转子壳体内，伸入的一端分别经第一轴承(9a)与外转子壳体(I)的内壁相连，外转子壳体(I)的另一侧与外转子轴的一端固定在一起。5.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的内转子轴包括内转子输入轴(12a)和内转子输出轴(12b)，内转子输入轴(12a)和内转子输出轴(12b)之间设置有用于增加内转子输出轴转速的第一齿轮变速器(22a);内转子输入轴伸出发电机箱体外，第一驱动风叶(7a)装在伸出发电机箱体部分的内转子输入轴上，内转子磁轭固定在内转子输出轴上； 所述的外转子轴包括外转子输入轴(13a)和外转子输出轴(13b)，外转子输入轴(13a)和外转子输出轴(13b)之间设置有用于增加外转子输出轴转速的第二齿轮变速器(22b);外转子输入轴(13a)伸出发电机箱体外，第二驱动风叶(7b)装在伸出发电机箱体部分的外转子输入轴上，铁芯绕组固定在外转子输出轴上； 所述的第一齿轮变速器(22a)与第二齿轮变速器(22b)结构相同，均包括大圈输入齿轮(221)和小圈输出齿轮(223)，大圈输入齿轮(221)与小圈输出齿轮(223)之间设置有与二者均啮合的传动齿轮(222)，内转子输入轴(12a)、外转子输入轴(13a)分别与和二者对应的大圈输入齿轮(221)相连，内转子输出轴(12b)、外转子输出轴(13b)分别与和二者相对应的小圈输出齿轮(223)相连。6.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的支架底部设置有底座基础(20)，竖向支撑上设置有横向加强筋(21)，竖向支撑与底座基础之间设置有辅助支撑(11)。7.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的支架上设置有均布的支撑台(18)，相邻的两支撑台之间设置有相对应的2组斜撑，2组斜撑的外端均与双转子风力发电机的发电机箱体固定在一起，构成双转子风力发电机的固定结构。8.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的支架顶部设置有避雷针(16)。9.根据权利要求1或2所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的发电机箱体与内转子轴之间设置有第二轴承(％)，发电机箱体与外转子轴之间设置有第三轴承(9c)010.根据权利要求1所述的多风轮双转子风力发电机组树，其特征在于，所述的第一驱动风叶(7a)和第二驱动风叶(7b)的长度为一长一短。
【文档编号】F03D9/25GK106050575SQ201610602072
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610602072.2, CN 106050575 A, CN 106050575A, CN 201610602072, CN-A-106050575, CN106050575 A, CN106050575A, CN201610602072, CN201610602072.2
【发明人】李勇, 曾剑良
【申请人】李勇