本发明涉及一种飞碟式反极双速直驱式风力发电机,该风力发电机包括双速盘式发电机、上叶片组件、下叶片组件和法兰轴,双速盘式发电机的转子轴分别与法兰轴、双速盘式发电机的上端盖和下端盖连接,双速盘式发电机的转子轴上端连接有上法兰,上叶片组件安装在上法兰上,双速盘式发电机的下端盖连接有下法兰,下叶片组件安装在下法兰上,上叶片组件和下叶片组件组合形成一个飞碟式流线结构体。本发明启动风速低、旋转扭矩大,上叶片组件和下叶片组件设计为飞碟式流线结构体结构,且上、下两组叶片呈逆向旋转,两组叶片互相逆转使转速叠加作用在发电机上,使发电机的转速提高一倍,同时保障了低转速的安全性,且叶片受到的空气阻力减小,风能利用率高。
1.一种飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:该风力发电机包括双速盘式发电机(1)、上叶片组件、下叶片组件和法兰轴(2),双速盘式发电机(1)的转子轴(3)分别与法兰轴(2)、双速盘式发电机(1)的上端盖(4)和下端盖(5)连接,双速盘式发电机(1)的转子轴(3)上端连接有上法兰(6),上叶片组件安装在上法兰(6)上,双速盘式发电机(1)的下端盖(5)连接有下法兰(7),下叶片组件安装在下法兰(7)上,上叶片组件和下叶片组件组合形成一个飞碟式流线结构体。
2.如权利要求1所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:双速盘式发电机(1)的转子轴(3)内部设置有内轴承(8),外部设置有外轴承(9),双速盘式发电机(1)的转子轴(3)通过内轴承(8)连接在法兰轴(2)上,并通过外轴承(9)与双速盘式发电机(1)的上端盖(4)和下端盖(5)连接。
3.如权利要求2所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:双速盘式发电机(1)的转子轴(3)采用空心转子轴。
4.如权利要求1所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:上叶片组件和下叶片组件均为由回流罩(10)、一组叶片和分流毂组合而成的结构体。
5.如权利要求4所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:上叶片组(11)和下叶片组(12)均由相同数量的多个小叶片组成,且上叶片组(11)的叶片与下叶片组(12)的叶片呈逆向旋转。
6.如权利要求4所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:下叶片组件分流毂(14)嵌入上叶片组件分流毂(13)内,并与上叶片组件分流毂(13)形成闭合曲面,但不相交,呈间隙配合。
7.如权利要求1所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:法兰轴(2)的顶端设置有双盘式发电机(1)的限位装置,用于限制双盘式发电机(1),使双盘式发电机(1)正常转动的同时,又不能脱离法兰轴(2)。
8.如权利要求7所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:所述的限位装置包括连接在法兰轴(2)顶端的压力轴承(15),压力轴承(15)通过锁紧螺母(16)固定在法兰轴(2)上。
9.如权利要求1所述的飞碟式反极双速直驱式风力发电机,其特征在于:该风力发电机的顶部中间位置安装有一个用于检测风速刹车制动的风速传感器(17)。技术领域
本发明涉及一种风力发电机,具体地说,涉及一种反极双速直驱式风力发电机。
背景技术
随着不可再生能源的日渐短缺、气候的急剧变化、以及环境的日益恶化,风能作为可再生、绿色环保能源,其应用越来越广泛。采用风能进行发电是利用风能能源的方式之一。在风力发电过程中,由于自然界的风速变化无常,传统的风力发电机采用C型阻力型风叶,具有启动风速低、旋转扭矩达、风力利用率高等特点,但是因其转速低,与发电机直驱兼容困难。为了提高风能的利用率,设计者们对传统的风力发电机进行改进。例如:改变传统叶片翼型,采用NACA和Gottigen系列中的翼型来提高叶片转速,虽然提高了叶片的工作效率,但是转速的提高使得其安全性能相对降低;给发电机叶片增加变桨系统提高风能利用率,增加变桨系统使得风力发电机的结构更加复杂,生产成本增加。
发明内容
本发明的目的在于针对现有风力发电机存在的上述不足,提供了一种结构简单、风能利用率高、使用安全、且成本低的飞碟式反极双速直驱式风力发电机。本发明的技术方案是:一种飞碟式反极双速直驱式风力发电机,该风力发电机包括双速盘式发电机、上叶片组件、下叶片组件和法兰轴,双速盘式发电机的转子轴分别与法兰轴、双速盘式发电机的上端盖和下端盖连接,双速盘式发电机的转子轴上端连接有上法兰,上叶片组件安装在上法兰上,双速盘式发电机的下端盖连接有下法兰,下叶片组件安装在下法兰上,上叶片组件和下叶片组件组合形成一个飞碟式流线结构体。优选的是,双速盘式发电机的转子轴内部设置有内轴承,外部设置有外轴承,双速盘式发电机的转子轴通过内轴承连接在法兰轴上,并通过外轴承与双速盘式发电机的上端盖和下端盖连接。优选的是,双速盘式发电机的转子轴采用空心转子轴。优选的是,上叶片组件和下叶片组件均为由回流罩、一组叶片和分流毂组合而成的结构体。优选的是,上叶片组和下叶片组均由相同数量的多个小叶片组成,且上叶片组的叶片与下叶片组的叶片呈逆向旋转。优选的是,下叶片组件分流毂嵌入上叶片组件分流毂内,并与上叶片组件分流毂形成闭合曲面,但不相交,呈间隙配合。优选的是,法兰轴的顶端设置有双盘式发电机的限位装置,用于限制双盘式发电机,使双盘式发电机正常转动的同时,又不能脱离法兰轴。优选的是,所述的限位装置包括连接在法兰轴顶端的压力轴承,压力轴承通过锁紧螺母固定在法兰轴上。优选的是,该风力发电机的顶部中间位置安装有一个用于检测风速刹车制动的风速传感器。本发明的有益效果是:本发明启动风速低、旋转扭矩大,当风速超过2m/s时,风力发电机的叶片就可以启动,上叶片组件和下叶片组件设计为飞碟式流线结构体结构,且上、下两组叶片呈逆向旋转,即上叶片组顺时针旋转,同时下叶片组逆时针旋转,两组叶片互相逆转使转速叠加作用在发电机上,使发电机的转速提高一倍,克服了叶片转速低的缺点,由于单组叶片的转速并不高,因而保障了低转速的安全性,且叶片在旋转时受到的空气阻力大大减小,提高了叶片的空气动力性能,风能利用率高。本发明叶片与双盘式发电机为直驱式连接,没有结构复杂的增速系统,减少了机械故障率,生产成本低。
附图说明
附图1为本发明具体实施方式的结构示意图;附图2为本发明具体实施方式的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1至2所示,一种飞碟式反极双速直驱式风力发电机,该风力发电机包括双速盘式发电机1、上叶片组件、下叶片组件和法兰轴2,双速盘式发电机1的转子轴3分别与法兰轴2、双速盘式发电机的上端盖4和下端盖5连接,双速盘式发电机1的转子轴3上端连接有上法兰6,上叶片组件安装在上法兰6上,双速盘式发电机1的下端盖5连接有下法兰7,下叶片组件安装在下法兰7上,上叶片组件和下叶片组件组合形成一个飞碟式流线结构体。双速盘式发电机1的转子轴3内部设置有内轴承8,外部设置有外轴承9,双速盘式发电机1的转子轴3通过内轴承8连接在法兰轴2上,并通过外轴承9与双速盘式发电机1的上端盖4和下端盖5连接;双速盘式发电机1的转子轴3采用空心转子轴。上叶片组件和下叶片组件均为由回流罩10、一组叶片和分流毂组合而成的结构体;上叶片组11和下叶片组12均由相同数量的多个小叶片组成,且上叶片组11的叶片与下叶片组12的叶片呈逆向旋转;下叶片组件分流毂14嵌入上叶片组件分流毂13内,并与上叶片组件分流毂13形成闭合曲面,但不相交,呈间隙配合。法兰轴2的顶端设置有双盘式发电机1的限位装置,用于限制双盘式发电机1,使双盘式发电机1正常转动的同时,又不能脱离法兰轴2;限位装置包括连接在法兰轴2顶端的压力轴承15,压力轴承15通过锁紧螺母16固定在法兰轴2上。风力发电机的顶部中间位置安装有一个用于检测风速刹车制动的风速传感器17。风力发电机工作时,当风速超过2m/s时,风力发电机的叶片就可以启动,风能经由分流毂,使风同时作用在上、下两组叶片,上叶片组顺时针旋转,同时下叶片组逆时针旋转,两组叶片互逆旋转得到叠加的转速,该叠加的转速作用在发电机上,使发电机的转速提高一倍,实现风力发电,提高了发电机的风能利用率。