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仿龙卷积木式垂直轴电机

阅读:1012发布:2021-02-02

专利汇可以提供仿龙卷积木式垂直轴电机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及了一种龙卷 风 换流器,无须对风的全风况计算机自动控制的垂直轴 风 力 发 电机 组,该机组由 发电机组 1、双轴输出变速一体机2、垂直 主轴 3、集风塔筒4、积木式组合集风换流器5、 涡轮 6、 联轴器 7、气体流量流速控制 阀 8、计算机控制系统组成的垂直轴 风力发电机组 。该设备中,以计算机控制出口风量的大小,以调节排气量,使涡轮保持恒定的尖速比,发电机精确地在额定转速下运行。风力发电机组获得较高的发电效率,高品质的 电能 输出。,下面是仿龙卷积木式垂直轴电机专利的具体信息内容。

1.一种对顶钵壳式集换流器、全风向、全天侯计算机控制的垂直轴电机组,该机组包括计算机控制系统、发电机1、双轴输出变速一体机2、垂直输出传动轴3、集风塔桶
4、对顶钵壳式集风换流器5、倒锥式涡轮6、同步器7、风量调节环形8等。其特征在于:
以环形阀8的开口大小控制,以调节排气量,使涡轮保持恒定的尖速比,发电机精确地在额定转速下运行,风力发电机组获得高的效率,高品质的电能
2.根据权利要求1所述的仿龙卷风积木式垂直轴风力发电机组,其特征在于:双轴输出变速一体机,可以实现单轴输入双轴输出,根据主轴的输入均率的大小自动切换一台或两台发电机同时运转,实现全天候发电。极大地提高商业运行时间。
3.根据权利要求1、2所述的仿龙卷风积木式垂直轴风力发电机组,其特征在于:对顶钵壳式集风换流器3,全方位集风,无须对风装置,其下钵体内、外表面的旋状曲面集风导流叶片,其形状及相关尺寸特殊,不仅收集横向吹来的风,且对垂直方向的气流起到整流加速上行的作用,避免了积木式多层涡轮的相互干扰,保证了各自的出力。两个方向的气流均导入垂直风筒内螺旋上升,造成一股与龙卷风类似,在腔内形成负压对空气起到抽吸作用,形成轴功率极大的涡流,推动倒锥式的螺旋涡轮。
4.根据权利要求1、2、3所述的仿龙卷风积木式垂直轴风力发电机组,其特征在于:倒锥型涡轮6,采用阻力型特殊曲面螺旋形状多叶片。较高的密实比不但启动力矩大,且有利于风能的截留。额定风速达20m/s以上,显著地提高了风能利用系数。横断面为半圆形,减小了回转阻力而增加了出力。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的仿龙卷风积木式垂直轴风力发电机组,其特征在于:
在每一个倒锥形涡轮轴下端与下面的立轴上端之间装有一套单向同步器,使多层涡轮同时保持单向出力,使的各涡轮扭矩得以叠加,不仅实现与主轴的同步运行而且消除了风速的垂直梯度变化影响。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的仿龙卷风积木式垂直轴风力发电机组,其特征在于:自下而上可根据单机发电量的需求,选择单层或多层涡轮积木式灵活组合安装。不但便于制造,而且便于安装运输。

说明书全文

仿龙卷积木式垂直轴电机

技术领域:

[0001] 本发明涉及一种龙卷风换流器、全风向、全天候计算机自动控制的积木式垂直轴风力发电机组,该机组既可并网又可独立运行的多用途发电机组。

背景技术

[0002] 日益增长的能源需求和环境污染的矛盾更加突出,成为制约经济持续健康发展和人类生存与自然环境和谐的障碍。可再生能源首选风力发电成为主流趋势,而平轴发电机组的发展受到启动风速高、对风向滞后、叶片长而工艺复杂、对风暴和紊流的不适应性以及风速垂直梯度的影响等制约了它的推广应用。
[0003] 人们期待新型的风力发电装置的诞生,它具备风能利用系数高、商业运行时间长、成本低、全风况、无对风向装置、适用地区广泛、高度自动化、无人执守、恒定尖速比运行、便于维修、恒功率输出高品质电能等特点。
[0004] 本发明即是基于这些持点提出了解决的方案。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的问题在于规避水平轴发电机组和欧里德风力机组所存在的问题,提供了一种全新的方案。
[0006] 本发明所采用的技术方案是:建构一种自动控制、多项技术组合,仿造自然界的龙卷风形成机理,实现全天候、全风况、无对风向装置的发电条件。该机组由对顶钵壳式集风换流器、倒锥阻力型螺旋叶片涡轮、保持各涡轮同步出力的同步器、主轴转速可控、保持恒尖速比的高效运行、积木式的灵活组合实现输出功率可变的计算机控制系统组成。 [0007] 该机组的工作原理:由说明书附图一,附图二可以看出,在塔底有两台容量相同的发电机1。其输入端与双轴输出变速一体机2的输出端以联轴器联接。在每个涡轮6的上方对应设置的环形8,开启到开口最大。由多层(图中为三层)对顶钵壳式集风换流器将横向空气流及纵向下方的空气流集入主风筒螺旋上升,造成类似龙卷风轴功率很大的涡流,对进风口的空气产生抽吸作用,使气流加速上升,推动倒锥型涡轮6旋转,从而将扭矩传递到垂直于地面的主轴3上,驱动双轴变速一体机将动力传递给一台或两你台发电机发电。当垂直塔筒内的气流达到启动风速时,置于塔筒内的风速传感器感知,计算机发出指令,主轴离合器闭合发电机启动。风速继续增大到额定风速时达到额定转速,发电机组进入正常运行。调节环形阀8使主轴保持额定转速。发电机发电的电压、周波符合设定值时,信号经变送器进入计算机,计算机指令接入电网

附图说明

[0008] 附图一是积木式垂直轴风力发电机组立面图1、发电机;2、双轴输出变速一体机;3、垂直主轴;4、塔筒;5、对顶式集风换流器;6、涡轮;7、同步器;8、环型阀
[0009] 附图二是积木式垂直轴风力发电机组主视图

具体实施方式

[0010] 在停机状态下,主轴转速、主风腔塔筒内风速均为零。接通电源,转速及主风腔风速传感器感知,计算器发出指令开启各出风口环形阀8,当风速达到起动设定值时,主发电机前端的离合器闭合,主发电机开始运转。当主轴转速达到额定转速时,另一台发电机切入运行。涡轮达到并保持恒尖速比,整机进入正常动转。发电机输出电压、周波符合规范要求,接入电网实现并网运行。当 环境风速达到或超过极限风速时,由环形阀的开口大小控制主轴转速及主风腔风速,对环境风速无上限要求。
[0011] 当环境风速为零或达不到额定风速时,主发电机保持运行,另一台发电机自动退出进入变功率运行。不间断向电网输电。实现了环境风速从无风到无上限风速下运行。极大地提高了风能利用率和商业运行时间,同时大大地降低了对风场的要求。开拓了弱风带地区风力发电的可能性。
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