高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电的制造方法
【专利摘要】高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，由发电机定子、行星齿轮、发电机转子、发电机转子轴、轴承、正反转风叶、发电机支撑、发电机支撑轴承组成。其发电机正转风叶一组固定于转子轴的一端头，发电机另一组反转风叶固定于发电机定子外壳端盖上。本发明涉及风力发电工程装备，具体是有效利用风力能量多次再利用的一种发电机装置，可广泛用于纯电动汽车、两轮电摩的充电续航，海上渔船的风力发电，实现风力第一次能量即发电机转子轴正转，第二次能量即发电机定子反转，风能多次风能的有效利用。在同等的风力情况下，可实现发电机定子与转子同步相逆旋转，转速提高近一倍，达到发电率成倍增加。
【专利说明】高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机
[0001]【技术领域】:本发明涉及风力发电工程装备，特别是一种高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机。
[0002]【背景技术】在目前全球能源紧缺已迫在眉切，可再生能源是取之不尽、用之不竭的新能源并能开发及利用。现在国内风力发电机普遍都采用在转子或定子的一个端头上安装一组风力风叶，不能实现风能全面有效利用，发电效率低，安装和生产成本高这一突出问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服上述存在的问题，提供一种高效率定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，实现风能有效二次利用，发电机转速成倍提高，发电量相应提高。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的一种高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于由发电机端盖及壳体、发电机正向旋转风叶、发电机逆向旋转风叶、发电机转子轴、发电机支撑连接轴承、发电机支撑杆、支撑杆轴承、发电机多组圆盘式永磁转子或发电机单圆柱体永磁转子、圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈、行星轮、行星轮上下伞型齿圈、行星伞型齿圈固定螺丝、多级圆盘式永磁转子固定键构成。发电机一组正向旋转风叶与发电机转子轴的一端头固定，发电机多级圆盘式永磁转子或发电机单圆柱体永磁转子通过多级圆盘式永磁转子固定键固定于转子轴上，当发电机正向旋转风叶，遇风旋转时同时以带动发电机多级圆盘式永磁转子正向旋转与圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈作切割磁力线发电。发电机逆向旋转风叶固定于壳体上，壳体内设计安装有圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈，当发电机反向旋转风叶遇风反向旋转时，同时以带动发电机圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈反向旋转与发电机多级圆盘式永磁转子转子作切割磁力线发电。所以在同等风力情况下实现转子与定子相逆旋转提高发电机转速近一倍，以同时提高发电效率近一倍。为了保障发电机定子与转子始终保持为相逆旋转，在定子与转子之间设计安装有行星轮，行星轮上部啮合于上伞型齿圈固定于发电机端盖上，行星齿轮下部啮合于下伞型齿圈固定于发电机转子上，无论是定子或转子遇风旋转，至始至终保持定子与转子为相逆同步旋转。发电机整体支撑是通过发电机端盖与发电机支撑杆上的支撑轴承连接，保障发电机定子壳体与发电机支撑杆可实现自由旋转，适应逆向旋转风叶无阻转动。
[0005]所述的发电机外壳为圆柱体设计。所述的发电机支撑连接轴承为滚动轴承或磁悬浮轴承。所述的行星伞型齿圈一个固定于发电机端盖上另一个固定于转子体上，行星轮啮合于上下两伞型齿圈间。所述的单圆柱体永磁定子与转子在正反风力风叶作用下定子和转子始终是逆向旋转。所述的定子电磁线圈亦作为单圆柱体永磁转子、单圆柱体永磁转子亦作为定子电磁线圈交互安装使用。
[0006]本发明涉及风力发电工程装备，具体是有效利用风力能量多次再利用的一种发电机装置，可广泛用于纯电动汽车、两轮电摩的充电续航，海上渔船的风力发电，实现风力第一次能量即发电机转子轴正转，第二次能量即发电机定子反转，风能多次风能的有效利用。在同等的风力情况下，可实现发电机定子与转子同时相逆转动，转速提高近一倍，达到发电率成倍增加。本发明实施用于水平轴风力发电机亦可用于垂直轴风力发电机。当发电机正向旋转风叶，遇风旋转时同时以带动发电机多级圆盘式永磁转子正向旋转与圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈作切割磁力线发电。当发电机正向旋转风叶，遇风旋转时同时以带动发电机多级圆盘式永磁转子正向旋转与圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈作切割磁力线发电。当发电机反向旋转风叶，遇风反向旋转时同时以带动发电机圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈反向旋转与发电机多级圆盘式永磁转子或发电机永磁空心转子作切割磁力线发电。所以在同等风力情况下实现转子与定子相逆旋转提高发电机转速近一倍，以同时提高发电效率近一倍。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是多组圆盘式定子和转子行星轮传动相逆同步旋转风力发电机侧面剖视结构示意图；
[0008]图2是单圆柱体转子式行星轮传动相逆旋转风力发电机侧面剖视结构示意图；
[0009]图1图2中发电机端盖及外壳12 ;发电机正向旋转风叶8 ;发电机逆向旋转风叶9 ；发电机转子轴3 ;发电机转轴支撑轴承7 ;发电机支撑杆13 ;支撑架轴承10 ;发电机多组圆盘式永磁转子(或单圆柱体永磁转子)2;圆盘式多组定子电磁线圈(或定子电磁线圈)1 ;行星轮5 ;行星轮上下伞型齿圈6 ;行星伞型齿圈固定螺丝4 ;多组圆盘式永磁转子固定键11。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0011]图1、2所示，高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，由发电机端盖及外壳12、发电机正向旋转风叶8、发电机逆向旋转风叶9、发电机转子轴3、发电机支撑连接轴承7、发电机支撑杆13、支撑杆轴承10、发电机多组圆盘式永磁转子或发电机永磁空心转子2、圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈1、行星轮5、行星轮上下伞型齿圈6、行星伞型齿圈固定螺丝4、多级圆盘式永磁转子固定键11构成。发电机一组正向旋转风叶8与发电机转子轴3的一端头固定,发电机多级圆盘式永磁转子2通过多级圆盘式永磁转子固定键11固定于转子轴3上，当发电机正向旋转风叶8,遇风旋转时同时以带动发电机多级圆盘式永磁转子2正向旋转与圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈I作切割磁力线发电。发电机逆向旋转风叶9固定于壳体12上，壳体12内设计安装有圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈I当发电机反向旋转风叶9,遇风反向旋转时同时以带动发电机圆盘式多组电磁线圈或定子电磁线圈I反向旋转与发电机多级圆盘式永磁转子或发电机永磁空心转子2作切割磁力线发电。在同等风力情况下实现转子与定子相逆旋转提高发电机转速近一倍，以同时提高发电效率近一倍。为了保证发电机定子与转子始终保持为相逆旋转，在定子与转子之间设计安装有行星轮5，行星轮5上部啮合于上伞型齿圈6固定于发电机端盖12上，行星齿轮5下部啮合于下伞型齿圈6固定于发电机转子2上，无论是定子或转子遇风旋转，至始至终保持定子与转子为相逆同步旋转。发电机整体支撑是通过发电机端盖12与发电机支撑杆13上的支撑轴承10连接，保障发电机定子壳体与发电机支撑杆13可实现自由旋转,适应逆向旋转风叶9无阻转动。
[0012]所述的发电机外壳为圆柱体设计。所述的发电机支撑连接轴承为滚动轴承或磁悬浮轴承。所述的行星伞型齿圈一个固定于发电机端盖上另一个固定于转子体上，行星轮啮合于上下两伞型齿圈间。所述的单圆柱体永磁定子与转子在正反风力风叶作用下定子和转子始终是逆向旋转。所述的定子电磁线圈亦作为单圆柱体永磁转子、单圆柱体永磁转子亦作为定子电磁线圈交互安装使用。
【权利要求】
1.一种高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于由发电机端盖及外壳12、发电机正向旋转风叶8、发电机逆向旋转风叶9、发电机转子轴3、发电机支撑连接轴承7、发电机支撑杆13、支撑杆轴承10、发电机多组圆盘式永磁转子2、圆盘式多组定子电磁线圈1、行星轮5、行星轮上下伞型齿圈6、行星伞型齿圈固定螺丝4、永磁转子固定键11构成，发电机一组正向旋转风叶8与发电机转子轴3的一端头固定,发电机多级圆盘式永磁转子通过多级圆盘式永磁转子固定键11固定于转子轴3上，当发电机正向旋转风叶8，遇风旋转时同时以带动发电机多级圆盘式永磁转子2正向旋转与圆盘式多组电磁线圈I作切割磁力线发电，发电机逆向旋转风叶9固定于外壳12上，外壳12内设计有圆盘式多组电磁线圈1，当发电机反向旋转风叶9,遇风反向旋转时同时以带动发电机圆盘式多组电磁线圈I反向旋转与发电机多级圆盘式永磁转子2作切割磁力线发电，在同等风力情况下实现转子与定子相逆旋转提高发电机转速。为了保障发电机定子与转子始终保持为相逆旋转，在定子与转子之间设计有行星轮5，行星轮5上部啮合于上伞型齿圈6固定于发电机端盖12上，行星齿轮5下部啮合于下伞型齿圈6固定于发电机转子2上，发电机整体支撑通过发电机端盖12与发电机支撑杆13上的支撑轴承10连接，保障发电机定子壳体与发电机支撑杆13实现自由旋转，适应逆向旋转风叶9无阻转动。
2.根据权利要求1所述的高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于发电机外壳为圆柱体设计(使其风力更加流畅)。
3.根据权利要求1所述的高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于发电机支撑连接轴承为滚动轴承或磁悬浮轴承。
4.根据权利要求1所述的高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于行星伞型齿圈一个固定于发电机端盖上，另一个固定于转子上，行星轮啮合于上下两伞型齿圈间。
5.根据权利要求1所述的高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于单圆柱体永磁定子与转子在正反风力风叶作用下定子和转子始终是逆向旋转。
6.根据权利要求1所述的高效率垂直轴定子与转子行星轮相逆同步旋转风力发电机，其特征在于定子电磁线圈亦作为单圆柱体永磁转子、单圆柱体永磁转子亦作为定子电磁线圈交互安装使用。
【文档编号】H02K7/116GK103967709SQ201310046469
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月6日 优先权日:2013年2月6日
【发明者】程辉 申请人:程辉