阅读说明：本技术 倍速垂直轴风力发电机 (Speed-multiplying vertical axis wind turbine ) 是由 孙士清 尹宏文 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种发电效率高的倍速垂直轴风力发电机。本发明包括固定垂直主轴(2)、发电机定子线圈组件(21)、发电机转子磁体组件(22)、定子叶片(3)、转子叶片(4),所述发电机定子线圈组件(21)与所述定子叶片(3)相固定连接,并与所述固定垂直主轴(2)相转动连接,所述发电机转子磁体组件(22)与所述转子叶片(4)相固定连接,并与所述固定垂直主轴(2)相转动连接,在受到风力时,所述定子叶片(3)与所述转子叶片(4)的转动方向相反,从而带动所述发电机定子线圈组件(21)与所述发电机转子磁体组件(22)做相反方向的相对转动,使得发电机的转速提高。本发明可广泛应用于风力发电领域。(The invention discloses a speed-multiplying vertical axis wind driven generator with high power generation efficiency. The wind driven generator comprises a fixed vertical main shaft (2), a generator stator coil assembly (21), a generator rotor magnet assembly (22), stator blades (3) and rotor blades (4), wherein the generator stator coil assembly (21) is fixedly connected with the stator blades (3) and is rotationally connected with the fixed vertical main shaft (2), the generator rotor magnet assembly (22) is fixedly connected with the rotor blades (4) and is rotationally connected with the fixed vertical main shaft (2), and when wind power is applied, the rotation directions of the stator blades (3) and the rotor blades (4) are opposite, so that the generator stator coil assembly (21) and the generator rotor magnet assembly (22) are driven to rotate oppositely, and the rotation speed of the generator is improved. The invention can be widely applied to the field of wind power generation.)

倍速垂直轴风力发电机

技术领域

本发明涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术

风力发电是清洁能源的一种，目前在风资源多的环境应用广泛。风力发电设备从结构上分为：风轮的旋转轴与风向平行的水平轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流的方向的垂直轴风力发电机。目前水平轴风力发电已经发展到15MW，其塔架高度超过200米，叶轮直径超过180米，这对于大型风力发电的设计、安装、维护和可靠性都提出了巨大的挑战。在陆上，由于叶片过长导致运输困难，使得陆上风机功率增加受限制；对于海上风机，在台风等极端天气情况下，会对高耸的风塔与叶片造成不可逆的破坏。

由于垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。垂直轴风力发电机分为阻力型与升力型，阻力型对风能的利用率低，而不能用于大型风力发电的设计，升力型叶片可利用空气的升力来驱动，风能利用率高。现有的垂直轴大功率风力发电机不如水平轴风机普及的原因之一是功率越大，叶片越大，叶片的重量使得悬臂梁结构难以大型化。因此现有的垂直轴风力发电机效率相对低。

传统的风力发电机更有先天性的不足之处，就是发电机的定子都是固定的，只有转子在旋转，这样，在旋转速度上就很难提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种发电效率高的倍速垂直轴风力发电机。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括固定垂直主轴、发电机定子线圈组件、发电机转子磁体组件、定子叶片、转子叶片，所述发电机定子线圈组件与所述定子叶片相固定连接，并与所述固定垂直主轴相转动连接，所述发电机转子磁体组件与所述转子叶片相固定连接，并与所述固定垂直主轴相转动连接，在受到风力时，所述定子叶片与所述转子叶片的转动方向相反，从而带动所述发电机定子线圈组件与所述发电机转子磁体组件做相反方向的相对转动，使得发电机的转速提高。

所述发电机定子线圈组件与定子轴套相固定连接，并通过所述定子轴套套接适配于所述固定垂直主轴上，以实现转动连接。

所述发电机转子磁体组件与转子轴套相固定连接，并通过所述转子轴套套接适配于所述固定垂直主轴上，以实现转动连接。

所述定子叶片位于下方，呈莲花花瓣造型。

所述转子叶片位于上方，呈莲花莲蓬造型，所述倍速垂直轴风力发电机整体呈莲花状造型。

所述定子叶片、所述转子叶片的外表面敷设光伏发电组件。

所述定子叶片、所述转子叶片采用钢质骨架，所述光伏发电组件敷设于所述钢质骨架上。

所述光伏发电组件采用钙钛矿薄膜太阳能组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于本发明包括固定垂直主轴、发电机定子线圈组件、发电机转子磁体组件、定子叶片、转子叶片，所述发电机定子线圈组件与所述定子叶片相固定连接，并与所述固定垂直主轴相转动连接，所述发电机转子磁体组件与所述转子叶片相固定连接，并与所述固定垂直主轴相转动连接，在受到风力时，所述定子叶片与所述转子叶片的转动方向相反，从而带动所述发电机定子线圈组件与所述发电机转子磁体组件做相反方向的相对转动，使得发电机的转速提高；本发明突破了本领域现有技术的固有思维，通过将风叶分组，使得所述发电机定子线圈组件在所述定子叶片的带动下也发生转动，且其转动方向与所述发电机转子磁体组件相反，改变了现有定子组件不能转动，通过转子组件转动转速较慢的弊端，使得发电机的转速提高，可以达到现有转速的翻倍，因此使得垂直轴风力发电机的发电效率大大提高，故本发明发电效率高，可称为“倍速垂直轴风力发电机”。

由于所述定子叶片、所述转子叶片的外表面敷设光伏发电组件，使得本发明充分利用了空间，成为风、光一体的发电系统，达到了清洁能源的综合最大化利用，故发电效率进一步提高。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的倍速垂直轴风力发电机包括固定垂直主轴2、发电机定子线圈组件21、发电机转子磁体组件22、定子叶片3、转子叶片4，所述发电机定子线圈组件21与所述定子叶片3相固定连接，并与所述固定垂直主轴2相转动连接，所述发电机定子线圈组件21与定子轴套23相固定连接，并通过所述定子轴套23套接适配于所述固定垂直主轴2上，以实现转动连接，所述发电机转子磁体组件22与所述转子叶片4相固定连接，并与所述固定垂直主轴2相转动连接，所述发电机转子磁体组件22与转子轴套24相固定连接，并通过所述转子轴套24套接适配于所述固定垂直主轴2上，以实现转动连接，在受到风力时，所述定子叶片3与所述转子叶片4的转动方向相反，从而带动所述发电机定子线圈组件21与所述发电机转子磁体组件22做相反方向的相对转动，使得发电机的转速提高；所述定子叶片3位于下方，呈莲花花瓣造型，所述转子叶片4位于上方，呈莲花莲蓬造型，所述倍速垂直轴风力发电机整体呈莲花状造型，使得本实施例的风力发电机设计新颖，造型美观、大方，与环境相容性好，不突兀，可用于城市道路等安装场地环境；所述定子叶片3、所述转子叶片4的外表面敷设光伏发电组件，所述定子叶片3、所述转子叶片4采用钢质骨架，所述光伏发电组件敷设于所述钢质骨架上，所述光伏发电组件采用钙钛矿薄膜太阳能组件，充分利用了空间，使得本发明成为风、光一体的发电系统，达到了清洁能源的综合最大化利用，发电效率进一步提高。

本发明突破了本领域现有技术的固有思维，通过将风叶分组，使得所述发电机定子线圈组件21在所述定子叶片3的带动下也发生转动，且其转动方向与所述发电机转子磁体组件22相反，改变了现有定子组件不能转动，通过转子组件转动转速较慢的弊端，使得发电机的转速提高，可以达到现有转速的翻倍，因此使得垂直轴风力发电机的发电效率大大提高，故本发明发电效率高，可称为“倍速垂直轴风力发电机”。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

本发明可广泛应用于风力发电领域。