專利名稱：H加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于風力發電設備技術領域，尤其是涉及一種H加風帆機翼形 三組風車逆向旋轉發電機組。
背景技術：
我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區的年平均風速都在每秒5米以上， 特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方， 一年三 分之一以上的時間都是大風天。在這些地區，發展風力發電是很有前途的。風 是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交 通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電， 非常適合，大有可為。
世界上最早的垂直軸風力發電機是一種圓弧形雙葉片的結構，即①型或稱 為達里厄，由于其受風面積小，相應的啟動風速較高， 一直未得到大力發展， 我國也在前幾年做了一些嘗試，但效果始終不理想；它的技術原理是采用空氣 動力學原理，針對垂直軸風車的風洞旋轉模擬實驗，選用了飛機機翼形風葉， 在風車旋轉時，風葉不容易變形而改變風力效率；它用垂直機翼風葉由3-5個 葉片組成一組風車，由葉片連接連桿組成的風車，帶動稀土永磁發電機發電送 往控制器進行輸配控制，送電將發出的電快速送入電網；該技術原理根據空氣 動力流體理論，實際計算可選取垂直風機旋轉軸的切面進行計算，按葉片實際 尺寸，每個葉片的旋轉軸心距離為N米；用CFD技術進行模擬氣動系數計算， 計算原理采用離散數字方法求解翼形斷面的氣動力，用網格方法對雷諾數流動 渦量分布比較形成高雷諾數下對Navier-Stokes方程進行數字模擬計算的原理結 果。
然而另一種H型風力發電機的原理，風車的轉速上升速度提高較快，力矩 上升速度快，它的發電功率上升速度也相應變快，發電曲線變得飽滿。在同樣 功率下，垂直軸風力發電機的額定風速較現有水平軸風力發電機要小，并且它在低風速運轉時發電量也較大，但是在大型風力發電中卻恰恰相反。
采用稀土永磁材料發電的原理，配套與空氣洞力學原理的風輪，采用直驅式結構進行旋轉發電。
縱觀國內外的風力發電設備后發現，目前為止尚未有人大膽的提出過采用H加風帆機翼形風葉的三組風車，逆向旋轉的風力發電的設計方案。
發明內容
本實用新型的目的是通過H加風帆機翼形葉片組成三組風車，內、中、外按大小不同設計結構形式的三組風車，在受風后所產生逆向旋轉高效發電的原 理，提供一種H加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組；本實用新型的H加 風帆機翼形三組風車逆向旋轉帶動發電機逆向旋轉發電機組；單層固定架內安裝了第一組風車、第二組風車、第三組風車；第一組風車、第三組風車同時帶 動上下兩個發電機的上、下兩端的內轉子；第二組風車帶動上下發電機的外轉 子，向另一方向旋轉；可使發電機的發電曲線快速變得飽滿，更快的切割磁力 線；在三組風車同受風力作用時，其發電機組所產生的電能是單獨的任何一種 風力發電機發電量的2.0-2.5倍之間，也是單獨的H型風力發電機發電量的 3. 0-3. 5倍之間。
本實用新型實現上述風力發電的具體內容為
一種H加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組，三組風車是相反方向作 工，逆向旋轉帶動發電機的內外轉子逆向運轉發電的發電機組；逆向旋轉發電 形式是該風力發電機組實現了利用風力的效率大大提高，用三組風車逆向旋轉 發電，是發電機組又提高了數倍發電功率，使風力發電成本大幅下降；該H加 風帆機翼形葉片組合的三組風車，逆向旋轉，帶動風力發電機組運行發電；第一組風車、第三組風車的運行加上第二組風車逆向旋轉運行及其內、外轉子發電機的獨特結構，實現了高效發電的目的；上固定盤的下部與中心固定柱的上端連接，在中心固定柱的上部設有兩個上碟形剎車系統，兩個上碟形剎車系統 與上部發電機兩端的內轉子連接，在內轉子的內壁設有軸承，上部發電機外轉子兩端的內壁設置有與內轉子連接的外轉子軸承；下固定盤與中心固定柱的下端連接，在中心固定柱下部發電機內轉子兩端設有兩個碟形剎車系統，兩個下碟形剎車系統與發電機兩端的內轉子連接，在內轉子的內壁設有軸承，內轉子的中部設置有下部發電機外轉子，下部發電機外轉子兩端的內壁設置有與內轉 子連接的外轉子軸承；在上部發電機的上內轉子與上長斜拉梁連接，在下部發 電機的下內轉子與下長斜拉梁連接，在上長斜拉梁、下長斜拉梁的頂端部通過 H葉片轉向調控器連接H機翼形葉片；在上長斜拉梁、下長斜拉梁的前部，通過風帆葉片轉向調控器連接風帆機翼形葉片，在上長斜拉梁、下長斜拉梁的端部、前部設置上下H葉片轉向調控器和上下風帆葉片轉向調控器，并分別連接 H、風帆機翼形葉片的上下兩端；上部發電機外轉子、下部發電機外轉子分別連接上中斜拉梁、下中斜拉梁，在上中斜拉梁、下中斜拉梁端部分別設有H葉片轉向調控器、風帆葉片轉向調控器，在上中斜拉梁、下中斜拉梁端部設置的上下H葉片轉向調控器、風帆葉片轉向調控器，并分別連接H、風帆機翼形葉片的上下兩端；在上部發電機的下內轉子、下部發電機的上內轉子分別設有上短斜拉梁、下短斜拉梁，在上短斜拉梁、下短斜拉梁的端部，分別設有H葉片轉向調控器、風帆葉片轉向調控器，在上短斜拉梁、F短斜拉梁的端部設置上下H葉片轉向調控器、風帆機葉片轉向調控器，并分別連接H機翼形葉片、風 帆機翼形葉片的上下兩端；在上固定盤與下固定盤的外圍相對面分別設置有多根固定立柱。
單層風力發電機組的結構主要由上固定盤、下固定盤及其其中的三組風車、 兩個發電機、立柱等共同組成。
多層風力發電機組設計結構主要由，多個單層疊合過程中，每一個單層發
電機組系統疊加后其上部設置的上固定盤自動成為上面發電機組系統的下固定 盤，也就是說其上面發電機組系統的下固定盤自動成為下面發電機組系統的上 固定盤。
上部發電機的內轉子和下部發電機的內轉子連接的上長斜拉梁、下長斜拉 梁至少設置為三組。
上發電機外轉子及其下發電機外轉子連接的上中斜拉梁、下中斜拉梁至少 設置為三組。
上部發電機內轉子的下部及其下部發電機內轉子的上部設置的上短斜拉 梁、下短斜拉梁至少設置為三組。
上固定盤與下固定盤的外圓連接的固定立柱至少設置為三根。
由于采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是
本實用新型的發電機組設計方案，不僅突破了傳統的垂直軸風力發電機中 心柱體隨著風葉轉動而消耗能量的問題，而且可以使風車在受風運行過程中更 加穩定，由于風力被三組風車逆向旋轉、左右分流，發電機組的中心部位形成 類似真空的環境，風力幾乎對中心固定柱及其中部的其它構件無任何大的影響， 穩定性非常明顯，在多層風車運行時，由于本發明所設計的風力發電系統每個 單層的高度可以設計為15-30米甚至更高，所以風車葉片所受的扭力較小，安 全系數要遠高于其它類型的風力發電系統。
圖1為本實用新型的三組風車啟動運轉及發電機發電運行方向示意圖。
圖2為本實用新型的單層風力發電機組結構示意圖。
圖3為本實用新型的多層風力發電機組結構示意圖。
圖4為本實用新型的風帆機翼型葉片和自動調控器立體結構示意圖。
圖5為本實用新型的H機翼型葉片和自動調控葉片方向立體結構示意圖。
在圖中l-上固定盤；2-中心固定柱上端；3-軸承；4-上長斜拉梁；5-上中 斜拉梁;6-上外轉子；7-外轉子軸承；8-上短斜拉梁；9-上碟形剎車系統；10-中心固定柱；ll-下碟形剎車系統；12-下外轉子；13-h葉片轉向調控器；14-風 帆機翼形葉片轉向調控器；15-立柱；16-下固定盤；17-中心固定柱下端；18-下 長斜拉梁；19-下中斜拉梁；20-下短斜拉梁；21-第二組風車；22-第三組風車； 23-控制系統；24-機房；25-內轉子；26-第一組風車；27-h葉片；28-風帆機翼 形葉片。
具體實施方式
參考下面的實施例，可以更詳細地解釋本實用新型；但是，本實用新型并 不局限于這些實施例的組合方式。
在圖1中， 一種h加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組；h加風帆機 翼形三組風車逆向旋轉發電的發電機組，逆向旋轉的形式實現該風力發電機組 利用風力效率提高數倍，可使風力發電成本大幅下降。該h加風帆機翼形葉片
組合的三組風車逆向旋轉風力發電發電機組，尤其是第一組風車26、第三組風 車22的運行加上第二組風車21逆向旋轉運行及其發電機逆向運轉發電的獨特 結構來實現。
在圖2中，上固定盤1的下部與中心固定柱10的中心固定住上端2連接， 在中心固定柱10的上部設有兩個上碟形剎車系統9，兩個上碟形剎車系統9與 發電機兩端的內轉子25連接，在內轉子25的內壁設有軸承3，上外轉子6兩 端的內壁設置有與內轉子25連接的外轉子軸承7;下固定盤16的上部與中心 固定柱10的中心固定柱下端17連接，在中心固定柱IO下部設有兩個下碟形剎 車系統ll，兩個下碟形剎車系統11與發電機兩端的內轉子25連接，在內轉子 25的內壁設有軸承3，內轉子25的中部設置有下外轉子12，下外轉子12兩端 的內壁設置有與內轉子25連接的外轉子軸承7;在上外轉子6上部的內轉子25
與上長斜拉梁4連接，在下外轉子12下部的內轉子25與下長斜拉梁18連接， 其上長斜拉梁4、下長斜拉梁18的端部與分別設有h葉片轉向調控器13、風帆 機翼形葉片轉向調控器14，其設置在上長斜拉梁4、下長斜拉梁18端部的兩對 h葉片轉向調控器13、風帆機翼形葉片轉向調控器14分別連接h葉片、風帆 機翼形葉片的上下兩端；上外轉子6、下外轉子12的外部分別設有上中斜拉梁 5、下屮斜拉梁19,在上中斜拉梁5、下中斜拉梁19端部與分別設有h葉片轉 向調控器13、風帆機翼形葉片轉向調控器14，其設置在上中斜拉梁5、下中斜 拉梁19端部的兩對h葉片轉向調控器13、風帆機翼形葉片轉向調控器14分別 連接h葉片、風帆機翼形葉片的上下兩端；在上外轉子6下部的內轉子25、下 外轉子12上部的內轉子25外部分別設有上短斜拉梁8、下短斜拉梁20，在上 短斜拉梁8、下短斜拉梁20端部與分別設有h葉片轉向調控器13、風帆機翼形 葉片轉向調控器14，其設置在上短斜拉梁8、下短斜拉梁20端部的兩對h葉片 轉向調控器13、風帆機翼形葉片轉向調控器14分別連接h葉片、風帆機翼形 葉片的上下兩端；在上固定盤1與下固定盤16的外圓分別設置有多根固定立柱 15;底部是控制系統23機房24。
在圖3中，采用h加風帆機翼形風葉的三組風車，逆向旋轉發龜的發電機 組，其風力發電機組可以設計為多層疊合，其在多層疊合過程中每一個單層的 發電機組系統疊加后其上部設置的上固定盤1自動成為上面發電機組系統的下 固定盤16，也就是說其上面發電機組系統的下固定盤16自動成為下面發電機 組系統的上固定盤l;底部是控制系統23機房24。
1) 、 h加風帆機翼形葉片組成的風車提高了受風面積；
2) 、單層固定架是由單層固定架內的上固定盤、下固定盤組成，在固定盤 內的上下兩端安裝兩臺發電機；
3) 、每層固定架內設計安裝三組風車；
4) 、兩臺發電機的內轉子、外轉子、內轉子分別連接三組不同型號的大小 風車；
5) 、在H風帆機翼形葉片的兩端設置有H葉片自動轉向調控器、風帆葉片
通過轉向調控器；實現風葉片在背面頂風時自動調節風葉片的迎風角度，最大 限度的減少風葉負面風阻；
6) 、三組風車在受風旋轉運動的方向是逆向轉動，形成互不干擾風能的旋 轉運動，可以最大限度的實現中心固定柱和整體風力發電機的穩定性的逆向轉 動方法；
7) 、每層固定架內安裝3組H加風帆機翼形葉片的風車，在風車受風后按 設計的反方向運轉程序，逆向運轉帶動內外轉子逆向旋轉發電的單層發電機組；
8) 、本發明實現了多層多發電機組同時工作發電，在大功率數兆瓦級發電 機組中實現了可調控多層多發電機組；
9) 、可調控個別發電機停機不發電，其它發電機組可以正常運轉發電，可 實現大兆瓦級發電機組多層工作的多發電機組。
為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的， 但是應了解的是，本實用新型旨在包括一切屬于本構思和本實用新型范圍內的 實施例的所有變化和改進。
權利要求1、一種H加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組尤其是第一組風車(26)、第三組風車(22)的運行加上第二組風車(21)逆向旋轉運行及其發電機的獨特結構來實現，其特征在于；上固定盤(1)的下部與中心固定柱(10)的中心固定住上端(2)連接，在中心固定柱(10)的上部設有兩個上碟形剎車系統(9)，兩個上碟形剎車系統(9)與發電機兩端的內轉子(25)連接，在內轉子(25)的內壁設有軸承(3)，上外轉子(6)兩端的內壁設置有與內轉子(25)連接的外轉子軸承(7)；下固定盤(16)的上部與中心固定柱(10)的中心固定住下端(17)連接，在中心固定柱(10)下部設有兩個下碟形剎車系統(11)，兩個下碟形剎車系統(11)與發電機兩端的內轉子(25)連接，在內轉子(25)的內壁設有軸承(3)，內轉子(25)的中部設置有下外轉子(12)，下外轉子(12)兩端的內壁設置有與內轉子(25)連接的外轉子軸承(7)；在上外轉子(6)上部的內轉子(25)與上長斜拉梁(4)連接，在下外轉子(12)下部的內轉子(25)與下長斜拉梁(18)連接，其上長斜拉梁(4)、下長斜拉梁(18)的端部與分別設有H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)，其設置在上長斜拉梁(4)、下長斜拉梁(18)端部的兩對H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)分別連接H葉片、風帆機翼形葉片的上下兩端；上外轉子(6)、下外轉子(12)的外部分別設有上中斜拉梁(5)、下中斜拉梁(19)，在上中斜拉梁(5)、下中斜拉梁(19)端部與分別設有H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)，其設置在上中斜拉梁(5)、下中斜拉梁(19)端部的兩對H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)分別連接H葉片、風帆機翼形葉片的上下兩端；在上外轉子(6)下部的內轉子(25)、下外轉子(12)上部的內轉子(25)外部分別設有上短斜拉梁(8)、下短斜拉梁(20)，在上短斜拉梁(8)、下短斜拉梁(20)端部與分別設有H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)，其設置在上短斜拉梁(8)、下短斜拉梁(20)端部的兩對H葉片轉向調控器(13)、風帆機翼形葉片轉向調控器(14)分別連接H葉片、風帆機翼形葉片的上下兩端；在上固定盤(1)與下固定盤(16)的外圍相對面分別設置有多根立柱(15)。
2、 根據權利要求1所述的h加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組，其特征在于；其風力發電發電機組可以設計為多層疊合，其在多層疊合過程中每 一個單獨的發電系統疊加后其上部設置的上固定盤a)自動成為上面發電系統 的下固定盤(16)，也就是說其上面發電系統的下固定盤(16)自動成為下面發 電系統的上固定盤(1)。
3、 根據權利要求1或2所述的h如風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組， 其特征在于；在上外轉子(6)上部的內轉子(25)外圍及其下外轉子(12)下 部的內轉子(25)外圍設置的上長斜拉梁(4)、下長斜拉梁(18)至少設置為 三組。
4、 根據權利要求1或2所述的h加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組， 其特征在于；在上外轉子(6)外圍及其下外轉子(12)外圍設置的上中斜拉梁(5)、下中斜拉梁(19)至少設置為三組。
5、 根據權利要求1或2所述的h加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組， 其特征在于；在上外轉子(6)下部的內轉子(25)外圍及其下外轉子(12)上 部的內轉子(25)外圍設置的上短斜拉梁(8)、下短斜拉梁(20)至少設置為三組。
6、 根據權利要求1或2所述的h加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組， 其特征在于；在上固定盤(1)與下固定盤(16)的外圍相對面之間設置的立柱(15)至少設置為三根。
專利摘要一種H加風帆機翼形三組風車逆向旋轉發電機組，涉及風力發電技術領域，在于上、下兩個發電機的上、下兩端內轉子(25)分別連接第一組風車(26)的上長斜拉梁(4)、下長斜拉梁(18)，其兩個發電機的另一端內轉子(25)分別連接第三組風車(22)的上短斜拉梁(8)、下短斜拉梁(20)在風的作用下使其能夠同步進入一個旋轉方向；第二組風車(21)帶動發電機的外轉子向另一方向旋轉，內轉子、外轉子磁力線同時被切割；三組風車分別由H加風帆機翼形葉片組成；本實用新型可使發電機的發電曲線快速變得飽滿，磁力線切割的更快。
文檔編號F03D7/06GK201180625SQ20082006935
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月4日 優先權日2008年2月4日
發明者喬會元, 喬暉照, 喬飛陽, 喬飛飛, 曹潤芳 申請人:喬飛陽