專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前采用并網(wǎng)發(fā)電的大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)還存在很多問題，而這 些難題都是由于自然風(fēng)存在許多的不穩(wěn)定性所引起的。在低風(fēng)速時，大 型的垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)難以啟動，或者根本無法啟動，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)白白浪
費(fèi)了資源；在正常風(fēng)速時，大型的垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)雖然能夠啟動并工作， 但是發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率不高，往往是沒有達(dá)到滿發(fā)的狀態(tài)；在超大風(fēng)時， 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速明顯加快，甚至超過了發(fā)電機(jī)本身的額定功率，這時候的 發(fā)電機(jī)處于危險狀態(tài)，發(fā)電機(jī)部件有可能會被損壞，而超高的功率輸出 同時也存在一定的危險。另外，因?yàn)樽匀伙L(fēng)會無時無刻的存在小風(fēng)、低 風(fēng)速或者高風(fēng)速，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率極其不穩(wěn)定，接入電網(wǎng)時會對 電網(wǎng)造成沖擊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，能夠在 低風(fēng)速時啟動發(fā)電機(jī)，在正常狀態(tài)下幫助發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)功率，在超大 風(fēng)速時能夠限制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證了發(fā)電機(jī)的在外界不穩(wěn)定因素下都 能工作在正常狀態(tài)，使其發(fā)電功率對電網(wǎng)不會造成沖擊。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電 機(jī)，包括塔柱、儲氣罐；所述塔柱上設(shè)有第一葉片組、葉輪動力機(jī)、發(fā) 電機(jī)；所述葉輪動力機(jī)包括第二葉片組、風(fēng)罩；在第一葉片組與塔柱之
7間設(shè)有使第一葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置，在第二葉片組與塔 柱之間設(shè)有使第二葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所述第一葉片
組與第二葉片組旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；所述儲氣罐與葉輪動力機(jī)之 間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，所述葉輪動力機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)管與進(jìn)風(fēng) 口連接。
在晚上電網(wǎng)電量富余時，利用與電網(wǎng)連接的空氣壓縮機(jī)對儲氣罐進(jìn) 行壓縮空氣，使一部分的電能轉(zhuǎn)換成為具有內(nèi)能的高壓氣體，完成了電 能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)換。高壓氣體被儲存在儲氣罐中，等到白天電網(wǎng)電量緊缺 且自然風(fēng)力較小，第一葉片組不能使發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)狀態(tài)時，釋放儲氣 罐中的高壓氣體，這部分的高壓氣體經(jīng)管道被輸送至葉輪動力機(jī)中，通 過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入到風(fēng)罩內(nèi)，并利用其形成的強(qiáng)大氣流推動第二葉片組轉(zhuǎn)動， 由于第二葉片組能夠帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，第二葉片組的轉(zhuǎn)動的同時也 帶動了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動， 一定程度上加快了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度， 即使發(fā)電機(jī)的發(fā)電量增加，完成了內(nèi)能向風(fēng)能的轉(zhuǎn)換。這樣一來，可令 發(fā)電機(jī)始終處于滿發(fā)的狀態(tài)，發(fā)電機(jī)就可以對電網(wǎng)提供持續(xù)穩(wěn)定的電能， 完成了風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)過了電能-內(nèi)能 -風(fēng)能-電能的轉(zhuǎn)換，能夠在電網(wǎng)電量富余時以其他形式儲存其一部分的能 量，在電網(wǎng)電量緊缺時能夠持續(xù)穩(wěn)定的將電能回饋到電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)平衡 電網(wǎng)的目的。
另外，在低風(fēng)速發(fā)電機(jī)難以啟動時，儲氣罐可向第二葉片組動力機(jī) 吹氣，利用高壓氣體在風(fēng)罩內(nèi)形成的強(qiáng)大氣流來推動第二葉片組的轉(zhuǎn)動， 從而帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，完成發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速的啟動。啟動后的發(fā)電機(jī)由 于發(fā)電功率比較低，此時也可以利用儲氣罐中的高壓氣體使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，即使發(fā)電機(jī)工作在滿發(fā)狀態(tài)，從而發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng)時 不會對電網(wǎng)造成沖擊。
在超大風(fēng)速時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在葉片的帶動下速度會越來越高，甚至?xí)^發(fā)電機(jī)本身的額定轉(zhuǎn)速，有可能會給發(fā)電機(jī)本身造成損壞，發(fā)電 機(jī)的發(fā)電功率也會超過額定功率，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的超高電壓一定程度上存 危險，且接入電網(wǎng)時會對電網(wǎng)產(chǎn)生一個強(qiáng)烈的沖擊，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn) 定性。此時，空氣壓縮儲能系統(tǒng)可作為剎車裝置使用，儲氣罐中的高壓 氣體通過管道進(jìn)入風(fēng)罩內(nèi)，氣管的噴氣方向與第二葉片組的旋轉(zhuǎn)方向相 反，相當(dāng)于對第二葉片組施加了一個相反的推力，該推力能夠抑制第二 葉片組的旋轉(zhuǎn)，可使第二葉片組的速度減緩，從而達(dá)到了限制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子速度的目的。可把超額定功率運(yùn)行的發(fā)電機(jī)限制到只能工作在額定功 率下，即使發(fā)電機(jī)工作在滿發(fā)狀態(tài)，從而發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng)時不會對電網(wǎng) 造成沖擊。
葉輪動力機(jī)吸收高壓氣體的能量后，高壓氣體從葉輪動力機(jī)上的出 氣口排出，可在出氣口上連接管道，管道的出口伸入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，從 葉輪動力機(jī)排出的高壓氣體經(jīng)管道被輸送至發(fā)電機(jī)中，這部分的氣體對 發(fā)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹氣， 一定程度上可以加快發(fā)電機(jī)的散熱。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述管道與進(jìn)風(fēng)口連接處設(shè)有增壓器。使進(jìn)入風(fēng) 罩內(nèi)的氣體氣壓更高，對第一葉片組的作用更明顯。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組與發(fā)電機(jī)之間，
且所述發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸承，第二葉片組與第一葉片組之 間設(shè)有第三軸承，所述第一葉片組上方設(shè)有第四軸承；第二軸承與第三 軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第二葉片 組下端與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下 端與第三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二
葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺， 所述風(fēng)罩下端向下延伸設(shè)有三根以上的支撐桿，所述支撐桿下端與支撐平臺接觸。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組與發(fā)電機(jī)之間，
且所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)
電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸承，第二葉片組與第一葉片組之
間設(shè)有第三軸承，所述第一葉片組上方設(shè)有第四軸承；第二軸承與第三 軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第二葉片 組下端與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下 端與第三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二 葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺， 發(fā)電機(jī)定子下端與支撐平臺接觸；所述風(fēng)罩下端延伸設(shè)有三根以上的支 撐桿，所述支撐桿下端與支撐平臺接觸。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組上方，且所述 發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子與第一葉片組之間設(shè)有第二軸承，第一葉片組與第二葉片組之間設(shè)有 第三軸承，所述第二葉片組上方設(shè)有第四軸承；第三軸承與第四軸承構(gòu) 成第二樞接裝置，第二軸承與第三軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組下端 與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第二葉片組下端與第 三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組， 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述風(fēng)罩上端與塔柱固定連接。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組上方，且所述 發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子與第一葉片組之間設(shè)有第二軸承，第一葉片組與第二葉片組之間設(shè)有 第三軸承，所述第二葉片組上方設(shè)有第四軸承；第三軸承與第四軸承構(gòu) 成第二樞接裝置，第二軸承與第三軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組下端 與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第二葉片組下端與第
三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，發(fā)電機(jī)定
子下端與支撐平臺接觸；所述風(fēng)罩上端與塔柱固定連接。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在發(fā)電機(jī)下方，且所述發(fā)電
機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述第二葉片組轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有
第三軸承，所述第一葉片組上方設(shè)有第四軸承；第一軸承與第二軸承構(gòu) 成第二樞接裝置，第三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 下端與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下端
與第三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第二葉片組下端與第 一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組， 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述風(fēng)罩下端與塔柱固定連接。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪動力機(jī)設(shè)置在放電機(jī)下方，且所述發(fā)電 機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述第二葉片組轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有
第三軸承，所述第一葉片組上方設(shè)有第四軸承；第一軸承與第二軸承構(gòu) 成第二樞接裝置，第三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 下端與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下端 與第三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第二葉片組下端與第 一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組， 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述葉輪動力機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，發(fā)電 機(jī)定子下端和風(fēng)罩下端與支撐平臺接觸。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)電機(jī)定子上設(shè)有貫穿定子上下的風(fēng)道；所 述出風(fēng)口處連接有排風(fēng)管，所述排風(fēng)管伸入發(fā)電機(jī)內(nèi)，并與各個風(fēng)道相接。從風(fēng)罩內(nèi)排出的高壓氣體通過排風(fēng)管進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，對發(fā)電機(jī) 內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹氣，加快了發(fā)電機(jī)的散熱。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，塔柱上設(shè)有控制器，第一葉片組上設(shè)有速度傳感 器，進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有電磁閥，所述速度傳感器、電磁閥均與控制器連接。 速度傳感器測量出第一葉片組的旋轉(zhuǎn)速度，并將信號回饋到控制器中， 控制器將該信號與預(yù)設(shè)信號進(jìn)行比較，控制電磁閥的流量。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案是 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，包 括塔柱、儲氣罐；所述塔柱上設(shè)有第一葉片組、葉輪動力機(jī)、發(fā)電機(jī)； 所述葉輪動力機(jī)包括第二葉片組、風(fēng)罩；在第一葉片組與塔柱之間設(shè)有 使第一葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置，在第二葉片組與塔柱之間 設(shè)有使第二葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所述第一葉片組與第 二葉片組旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；所述儲氣罐與葉輪動力機(jī)之間設(shè)有 進(jìn)風(fēng)管，所述葉輪動力機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)口連接； 在風(fēng)力不足發(fā)電機(jī)不能達(dá)到滿發(fā)的情況下，釋放儲氣罐中的高壓氣體， 高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，該部分的高壓氣體 在風(fēng)罩內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，并在第二葉片組上形成推力，加快了發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度，使處于弱風(fēng)下的發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)狀態(tài)。
作為改進(jìn)，在低風(fēng)速發(fā)電機(jī)難以啟動時，釋放儲氣罐中的高壓氣體， 高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，該部分的高壓氣體 在風(fēng)罩內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，推動第二葉片組的轉(zhuǎn)動，通過第一葉片組和 第二葉片組的共同作用實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的啟動。
作為改進(jìn) ，在超大風(fēng)并使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過而定轉(zhuǎn)速的情況下，釋放 儲氣罐中的高壓氣體，高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng) 口，該部分的高壓氣體在風(fēng)罩內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，該部分氣流反向作用在第二葉片組上，對與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接的第二葉片組形成一個阻力，限 制了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度的最大值，使發(fā)電機(jī)處于安全的發(fā)電狀態(tài)。
作為改進(jìn)，所述出風(fēng)口通過排風(fēng)管伸入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，從風(fēng)罩內(nèi)排 出的高壓氣體通過排風(fēng)管進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，對發(fā)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹 氣，加快了發(fā)電機(jī)的散熱。
作為改進(jìn)，塔柱上設(shè)有控制器，第一葉片組上設(shè)有速度傳感器，進(jìn) 風(fēng)管上設(shè)有電磁閥，所述速度傳感器、電磁閥均與控制器連接；速度傳 感器測量出第一葉片組的旋轉(zhuǎn)速度，并將信號回饋到控制器中，控制器 將該信號與預(yù)設(shè)信號進(jìn)行比較，控制電磁閥的流量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來的有益效果是
1) 能夠在低風(fēng)速第一葉片組能以啟動發(fā)電機(jī)時，第二葉片組可作為輔助 啟動，在第一葉片組和第二葉片組的共同帶動下，發(fā)電機(jī)可以做到輕 松啟動；
2) 發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，通過利用高壓氣體推動第二葉片組，從而 拖動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子增速，使發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)功率狀態(tài)；
3) 在超大風(fēng)速時，通過利用高壓氣體反向推動第二葉片組，從而抑制發(fā)
電機(jī)轉(zhuǎn)子速度的增加，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)，使其發(fā)電 功率對電網(wǎng)不會造成沖擊；
4) 從葉輪動力機(jī)排出的高壓氣體通過管道直接進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，對發(fā) 電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹氣，加快了發(fā)電機(jī)的散熱。
說明書附圖
圖1為實(shí)施例l剖視圖； 圖2為實(shí)施例2剖視圖； 圖3為實(shí)施例3剖視圖；圖4為實(shí)施例4剖視圖5為實(shí)施例5剖視圖6為實(shí)施例6剖視圖7為實(shí)施例7剖視圖8為實(shí)施例8剖視圖9為實(shí)施例9剖視圖IO為實(shí)施例IO剖視圖11為實(shí)施例11剖視圖12為實(shí)施例12剖視圖13為本發(fā)明電氣連接圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說明附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
如圖1所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制器連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第 二葉片組52、用于包圍第二葉片組的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè)置在 第一葉片組1與發(fā)電機(jī)4之間，且所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所述 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第二葉片組52之 間設(shè)有第二軸承8，第二葉片組52與第一葉片組1之間設(shè)有第三軸承9， 所述第一葉片組1上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、第三 軸承9和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第二軸承8與第三軸承9 構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸9承與第四軸承10構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子41下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接；第二葉片組52下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接； 第一葉片組1下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接。 第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片 組1通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組1、第 二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速 度。所述發(fā)電機(jī)4下方設(shè)有支撐平臺6，所述風(fēng)罩51下端向下延伸設(shè)有 三根以上的支撐桿18，所述支撐桿18下端與支撐平臺6接觸。所述儲氣 罐3與葉輪動力機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng) 口 12和出風(fēng)口 13，從儲氣罐3出來的進(jìn)風(fēng)管14伸入中空的塔柱2中并 向上延伸至葉輪動力機(jī)5處與開設(shè)在塔柱2上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述進(jìn) 風(fēng)口 12處設(shè)有增壓器16和電磁閥11，電磁閥11與控制連接。所述開設(shè) 在塔柱上的出風(fēng)口 13處同樣連接有排風(fēng)管15，排風(fēng)管15向下延伸至發(fā) 電機(jī)處并穿過塔柱伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，最后與發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17 相通。 實(shí)施例2
如圖2所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第二 葉片組52、用于包圍第二葉片組52的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè)置 在第一葉片組1與發(fā)電機(jī)4之間，且所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所 述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第二葉片組52 之間設(shè)有第二軸承8，第二葉片組52與第一葉片組1之間設(shè)有第三軸承 9，所述第一葉片組1上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、 第三軸承9和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第二軸承8與第三軸 承9構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸承9與第四軸承10構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接; 第二葉片組52下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接; 第一葉片組1下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接。 第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片 組1通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組1、第 二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速 度。所述發(fā)電機(jī)4下方設(shè)有支撐平臺6，發(fā)電機(jī)定子42下端與支撐平臺 6接觸；所述風(fēng)罩51下端延伸設(shè)有三根以上的支撐桿18，所述支撐桿18 下端與支撐平臺6接觸。所述儲氣罐3與葉輪動力機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管 14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 13，從儲氣罐3出來的 進(jìn)風(fēng)管14伸入中空的塔柱2中并向上延伸至葉輪動力機(jī)處，最后與開設(shè) 在塔柱上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述進(jìn)風(fēng)口 12處設(shè)有增壓器16和電磁閥11， 電磁閥11與控制連接。所述開設(shè)在塔柱上的出風(fēng)口 13處同樣連接有排 風(fēng)管15，排風(fēng)管15向下延伸并穿過塔柱和支撐平臺伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部， 最后與發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17相通。 實(shí)施例3
如圖3所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第二 葉片組52、用于包圍第二葉片組52的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè)置 在第一葉片組l上方，且所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第一葉片組1之間設(shè)有第二 軸承8，第一葉片組1與第二葉片組52之間設(shè)有第三軸承9，所述第二 葉片組52上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、第三軸承9 和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第三軸承9與第四軸承10構(gòu)成第二樞接裝置，第二軸承8與第三軸承9構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子41下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接；第一葉
片組1下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接；第二
葉片組52下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接。 第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片 組1通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組1、第 二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速 度。所述儲氣罐3與葉輪動力機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī) 5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 13，從儲氣罐3出來的進(jìn)風(fēng)管14伸入中空 的塔柱2中并向上延伸至葉輪動力機(jī)處，并與開設(shè)在塔柱上的進(jìn)風(fēng)口 12 連接。所述迸風(fēng)口 12處設(shè)有增壓器16和電磁閥11,電磁閥11與控制連 接。所述開設(shè)在塔柱上的出風(fēng)口 13處同樣連接有排風(fēng)管15，排風(fēng)管15 向下延伸至發(fā)電機(jī)處并穿過塔柱伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，最后與發(fā)電機(jī)定子 42上的風(fēng)道17相通。 實(shí)施例4
如圖4所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第二 葉片組52、用于包圍第二葉片組52的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè)置 在第一葉片組l上方，且所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第一葉片組1之間設(shè)有第二 軸承8，第一葉片組1與第二葉片組52之間設(shè)有第三軸承9，所述第二 葉片組52上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、第三軸承9 和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第三軸承9與第四軸承10構(gòu)成 第二樞接裝置，第二軸承8與第三軸承9構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接；第一葉 片組1下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接；第二 葉片組52下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接。 第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片 組1通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組1、第 二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速 度。所述發(fā)電機(jī)4下方設(shè)有支撐平臺6，發(fā)電機(jī)定子42下端與支撐平臺 6接觸；所述風(fēng)罩51上端與塔柱2固定連接。所述儲氣罐3與葉輪動力 機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 13，從儲氣罐3出來的進(jìn)風(fēng)管14伸入中空的塔柱2中并向上延伸至葉輪 動力機(jī)處，并與開設(shè)在塔柱上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述進(jìn)風(fēng)口 12處設(shè)有 增壓器16和電磁閥11，電磁閥11與控制連接。所述開設(shè)在塔柱上的出 風(fēng)口 13處同樣連接有排風(fēng)管15，排風(fēng)管15向下延伸并穿過塔柱和支撐 平臺伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，最后與發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17相通。 實(shí)施例5
如圖5所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制器連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第 二葉片組52、用于包圍第二葉片組52的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè) 置在發(fā)電機(jī)4下方，且所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所述第二葉片組 52轉(zhuǎn)子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第二葉片組52之間設(shè) 有第二軸承8，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第一葉片組1之間設(shè)有第三軸承9，所 述第一葉片組1上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、第三軸 承9和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第一軸承7與第二軸承8構(gòu) 成第二樞接裝置，第三軸承9與第四軸承10構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接；第一
葉片組1下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接；第 二葉片組52下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接。 第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片 組1通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組1、第 二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速 度。所述風(fēng)罩51下端與塔柱2固定連接。所述儲氣罐3與葉輪動力機(jī)5 之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 13， 從儲氣罐3出來的進(jìn)風(fēng)管14伸入中空的塔柱2中并向上延伸至葉輪動力 機(jī)處，并與開設(shè)在塔柱上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述進(jìn)風(fēng)口 12處設(shè)有增壓 器16和電磁閥11，電磁閥ll與控制連接。所述開設(shè)在塔柱上的出風(fēng)口 13處同樣連接有排風(fēng)管15，排風(fēng)管15向上延伸至發(fā)電機(jī)處并穿過塔柱 伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，最后與發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17相通。 實(shí)施例6
如圖6所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述塔柱2上設(shè)有控制器(未標(biāo)示)；所述第一葉片組1上設(shè)有速度 傳感器(未標(biāo)示)；速度傳感器與控制器連接。所述葉輪動力機(jī)5包括第 二葉片組52、用于包圍第二葉片組52的風(fēng)罩51。所述葉輪動力機(jī)5設(shè) 置在放電機(jī)下方，且所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。所述第二葉片組52 轉(zhuǎn)子41下方設(shè)有第一軸承7，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第二葉片組52之間設(shè)有 第二軸承8，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41與第一葉片組1之間設(shè)有第三軸承9，所述 第一葉片組1上方設(shè)有第四軸承10。第一軸承7、第二軸承8、第三軸承 9和第四軸承10均固定套在塔柱2上，且第一軸承7與第二軸承8構(gòu)成 第二樞接裝置，第三軸承9與第四軸承10構(gòu)成第一樞接裝置。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子41下端與第二軸承8固定連接，上端與第三軸承9固定連接；第一葉片組1下端與第三軸承9固定連接，上端與第四軸承10固定連接；第二
葉片組52下端與第一軸承7固定連接，上端與第二軸承8固定連接。第二葉片組52通過與第二樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，第一葉片組l通過與第一樞接裝置的連接可以繞塔柱2旋轉(zhuǎn)，且第一葉片組l、第二葉片組52，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41相互連接成為一體化結(jié)構(gòu)，三者具有相同速度。所述葉輪動力機(jī)5下方設(shè)有支撐平臺6，發(fā)電機(jī)定子42下端和風(fēng)罩51下端與支撐平臺6接觸。所述儲氣罐3與葉輪動力機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 13，從儲氣罐3出來的進(jìn)風(fēng)管14伸入中空的塔柱2中并向上延伸至葉輪動力機(jī)處，并與開設(shè)在塔柱上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述進(jìn)風(fēng)口 12處設(shè)有增壓器16和電磁閥11，電磁閥11與控制連接。所述開設(shè)在塔柱上的出風(fēng)口 13處同樣連接有排風(fēng)管15，排風(fēng)管15穿過塔柱和支撐平臺并伸入發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，最后與發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17相通。實(shí)施例7
如圖7所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī)4。所述葉輪動力機(jī)5位于第一葉片組與發(fā)電機(jī)4之間，所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。與實(shí)施例l不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8與第三軸承9之間設(shè)有軸套53，所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9連接形成轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸套53上。所述的進(jìn)風(fēng)管14沿著支撐桿18向上延伸，并與風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口 13連接有排風(fēng)管15，該排風(fēng)管15伸入到塔柱內(nèi)部，并通過塔柱伸入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部。實(shí)施例8
如圖8所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組I、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī)4。所述葉輪動力機(jī)5位于第一葉片組與發(fā)電機(jī)4之間，所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。與實(shí)施例2不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8與第三軸承9之間設(shè)有軸套53，所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9連接形成轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸套53上。所述的進(jìn)風(fēng)管14沿著發(fā)電機(jī)外定子向上延伸，并與風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口13連接有排風(fēng)管15，該排風(fēng)管15沿著發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子向下延伸，并通過支撐平臺伸入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部。實(shí)施例9
如圖9所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī)4。所述葉輪動力機(jī)5位于第一葉片組上方，所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。與實(shí)施例3不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8與第三軸承9之間設(shè)有軸套53，所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9連接形成轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸套53上。所述的進(jìn)風(fēng)管14在塔柱內(nèi)并向上延伸至葉輪動力機(jī)5出，并與風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口 12處連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口13連接有排風(fēng)管15，該排風(fēng)管15伸入塔柱內(nèi)并向下延伸，最后通過塔柱伸入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部。實(shí)施例10
如圖10所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī)4。所述葉輪動力機(jī)5位于第一葉片組上方，所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。與實(shí)施例4不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8與第三軸承9之間設(shè)有軸套53，所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9形成連接轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸 套53上。所述的進(jìn)風(fēng)管14在塔柱內(nèi)并向上延伸至葉輪動力機(jī)5出，并 與風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口 13連接有排風(fēng)管15，該排風(fēng)管15伸入塔柱內(nèi)并向下延伸，最后通過塔 柱和支撐平臺伸入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部。 實(shí)施例11
如圖11所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于地 面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī) 4。所述葉輪動力機(jī)5位于發(fā)電機(jī)4下方，所述發(fā)電機(jī)4為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。 與實(shí)施例5不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8與第 三軸承9之間設(shè)有軸套53,所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9連接 形成轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸套53 上。所述的進(jìn)風(fēng)管14沿著葉輪動力機(jī)5外壁延伸，并與風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口 13連接有排風(fēng)管 15，該排風(fēng)管15沿著葉輪動力機(jī)5外壁延伸，并通過塔柱伸入到發(fā)電機(jī) 4內(nèi)部。 實(shí)施例12
如圖12所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括中空的塔柱2、放置于 地面的儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電 機(jī)4。所述葉輪動力機(jī)5位于發(fā)電機(jī)4下方，所述發(fā)電機(jī)4為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電 機(jī)。與實(shí)施例6不同的是所述第二葉片組52兩端的軸承即第二軸承8 與第三軸承9之間設(shè)有軸套53，所述軸套53與第二軸承8和第三軸承9 連接形成轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可繞塔柱旋轉(zhuǎn)，所述第二葉片組52套在所述軸套 53上。所述的進(jìn)風(fēng)管14沿著支撐平臺延伸，并穿過發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子與風(fēng)罩 上的進(jìn)風(fēng)口 12連接。所述的風(fēng)罩上還設(shè)有出風(fēng)口 13，所述出風(fēng)口 13連 接有排風(fēng)管15，該排風(fēng)管15穿過發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子伸入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部。如圖13所示，綜上所述的所有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以在晚上電網(wǎng) 19電量富余時，利用與電網(wǎng)19連接的空氣壓縮機(jī)20對儲氣罐3進(jìn)行壓 縮空氣，使一部分的電能轉(zhuǎn)換成為具有內(nèi)能的高壓氣體，完成了電能向 內(nèi)能的轉(zhuǎn)換。高壓氣體被儲存在儲氣罐3中，等到白天電網(wǎng)19電量緊缺 且自然風(fēng)力較小，第一葉片組1不能使發(fā)電機(jī)4達(dá)到滿發(fā)狀態(tài)時，釋放 儲氣罐3中的高壓氣體，這部分的高壓氣體經(jīng)進(jìn)風(fēng)管14被輸送至葉輪動 力機(jī)5中，通過進(jìn)風(fēng)口 12進(jìn)入到風(fēng)罩51內(nèi)，并利用其形成的強(qiáng)大氣流 推動第二葉片組52轉(zhuǎn)動，由于第二葉片組52能夠帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41轉(zhuǎn) 動，第二葉片組52的轉(zhuǎn)動的同時也帶動了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41的轉(zhuǎn)動， 一定 程度上加快了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41的轉(zhuǎn)動速度，即使發(fā)電機(jī)4的發(fā)電量增加， 完成了內(nèi)能向風(fēng)能的轉(zhuǎn)換。這樣一來，可令發(fā)電機(jī)4始終處于滿發(fā)的狀 態(tài)，發(fā)電機(jī)4就可以對電網(wǎng)19提供持續(xù)穩(wěn)定的電能，完成了風(fēng)能向電能 的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)過了電能-內(nèi)能-風(fēng)能-電能的轉(zhuǎn)換， 能夠在電網(wǎng)19電量富余時以其他形式儲存其一部分的能量，在電網(wǎng)19 電量緊缺時能夠持續(xù)穩(wěn)定的將電能回饋到電網(wǎng)19中，實(shí)現(xiàn)平衡電網(wǎng)19 的目的。 實(shí)施例13
如圖1至13所示， 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，包括塔柱2、 儲氣罐3。所述塔柱2上設(shè)有第一葉片組1、葉輪動力機(jī)5、發(fā)電機(jī)4。 所述葉輪動力機(jī)5包括第二葉片組52、風(fēng)罩51。在第一葉片組l與塔柱 2之間設(shè)有使第一葉片組圍繞塔柱2旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置，在第二葉片組 52與塔柱2之間設(shè)有使第二葉片組圍繞塔柱2旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所 述第一葉片組1與第二葉片組52旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41旋轉(zhuǎn)，第一葉 片組l、第二葉片組52、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41三者具有相同的轉(zhuǎn)速。所述儲氣 罐3與葉輪動力機(jī)5之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管14，所述葉輪動力機(jī)5上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口12和出風(fēng)口13，進(jìn)風(fēng)管14與進(jìn)風(fēng)口 12連接。
發(fā)電機(jī)的啟動方式低風(fēng)速發(fā)電機(jī)4難以啟動時，儲氣罐3將高壓 氣體釋放，高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管14被輸送至葉輪動力機(jī)5的進(jìn)風(fēng)口 12， 該部分的高壓氣體經(jīng)過再增壓后在風(fēng)罩51內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，推動第二 葉片組52的轉(zhuǎn)動，通過第一葉片組1和第二葉片組52的共同作用實(shí)現(xiàn) 發(fā)電機(jī)4的啟動。
發(fā)電機(jī)的發(fā)電方式發(fā)電機(jī)4在正常發(fā)電但沒有達(dá)到滿發(fā)的情況下， 速度傳感器測量出第一葉片組1的旋轉(zhuǎn)速度，并將信號回饋到控制器中， 控制器將該信號與預(yù)設(shè)信號進(jìn)行比較，控制電磁閥ll的流量，儲氣罐3 中的高壓氣體通過電磁閥H進(jìn)入增壓器16中，經(jīng)過增壓器16的再次增 壓，高壓氣體從進(jìn)風(fēng)口 12進(jìn)入到風(fēng)罩51中，該部分的高壓氣體在風(fēng)罩 51內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，并在第二葉片組52上形成推力，加快了第二葉片 組52以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41的轉(zhuǎn)動速度，隨著第一葉片組1的速度慢慢上 升，電磁閥11的流量逐漸減小，高壓氣體對第二葉片組52的作用減弱， 使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41能夠平穩(wěn)的到達(dá)額定轉(zhuǎn)速。在外部高壓氣體的輔助下， 發(fā)電機(jī)能夠時刻的保持在滿發(fā)狀態(tài)，使發(fā)電機(jī)4接入電網(wǎng)19時更穩(wěn)定。
發(fā)電機(jī)的剎車方式超大風(fēng)使發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)速超過而定轉(zhuǎn)速的情況下， 速度傳感器測量出第一葉片組1的旋轉(zhuǎn)速度，并將信號回饋到控制器中， 控制器將該信號與預(yù)設(shè)信號進(jìn)行比較，控制電磁閥11的流量和進(jìn)風(fēng)口 12 的噴風(fēng)方向。儲氣罐3中的高壓氣體通過電磁閥11進(jìn)入增壓器16中， 經(jīng)過增壓器16的再次增壓，高壓氣體從進(jìn)風(fēng)口 12進(jìn)入到風(fēng)罩51中，該 部分的高壓氣體在風(fēng)罩51內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，該部分氣流反向作用在第 二葉片組52上，對第二葉片組52施加一個反向的推力，限制了發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子41速度的最大值，使發(fā)電機(jī)4的發(fā)電狀態(tài)保持在滿發(fā)狀態(tài)。發(fā)電機(jī)的散熱方式從風(fēng)罩51內(nèi)排出的高壓氣體通過排風(fēng)管15進(jìn)
入到發(fā)電機(jī)4內(nèi)部，高壓氣體沿著發(fā)電機(jī)定子42上的風(fēng)道17和轉(zhuǎn)子41 與定子42之間的氣息游走，從中帶走發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子41和定子42上的一部 分熱量，加快了發(fā)電機(jī)4的散熱。
本發(fā)明的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其工作方法，能夠在低風(fēng)速時啟 動發(fā)電機(jī)，在正常狀態(tài)下幫助發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)功率，在超大風(fēng)速時能夠 限制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證了發(fā)電機(jī)的在外界不穩(wěn)定因素下都能工作在正 常狀態(tài)，使其發(fā)電功率對電網(wǎng)不會造成沖擊。
權(quán)利要求
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于包括塔柱、儲氣罐；所述塔柱上設(shè)有第一葉片組、葉輪動力機(jī)、發(fā)電機(jī)；所述葉輪動力機(jī)包括第二葉片組、風(fēng)罩；在第一葉片組與塔柱之間設(shè)有使第一葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置，在第二葉片組組與塔柱之間設(shè)有使第二葉片組圍繞塔柱旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所述第一葉片組與第二葉片組旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；所述儲氣罐與葉輪動力機(jī)之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，所述葉輪動力機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述管道 與進(jìn)風(fēng)口連接處設(shè)有增壓器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組與發(fā)電機(jī)之間，且所述發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電 機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間 設(shè)有第二軸承，第二葉片組與第一葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第一 葉片組上方設(shè)有第四軸承；第二軸承與第三軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第 三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定 連接，上端與第二軸承固定連接；第二葉片組下端與第二軸承固定連接， 上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下端與第三軸承固定連接，上端 與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體 化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，所述風(fēng)罩下端向下延伸設(shè)有三 根以上的支撐桿，所述支撐桿下端與支撐平臺接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組與發(fā)電機(jī)之間，且所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電 機(jī)；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸承，第二葉片組與第一葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第一葉片組上方設(shè)有第四軸承；第二軸承與第三軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第 三軸承與第四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定 連接，上端與第二軸承固定連接；第二葉片組下端與第二軸承固定連接， 上端與第三軸承固定連接；第一葉片組下端與第三軸承固定連接，上端 與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體 化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，發(fā)電機(jī)定子下端與支撐平臺接 觸；所述風(fēng)罩下端延伸設(shè)有三根以上的支撐桿，所述支撐桿下端與支撐 平臺接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組上方，且所述發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有第二軸 承，第一葉片組與第二葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第二葉片組上方 設(shè)有第四軸承；第三軸承與第四軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第二軸承與第 三軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定連接，上端 與第二軸承固定連接；第一葉片組下端與第二軸承固定連接，上端與第 三軸承固定連接；第二葉片組下端與第三軸承固定連接，上端與第四軸 承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)； 所述風(fēng)罩上端與塔柱固定連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在第一葉片組上方，且所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有第二軸 承，第一葉片組與第二葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第二葉片組上方 設(shè)有第四軸承；第三軸承與第四軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第二軸承與第三軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組下端與第二軸承固定連接，上端與第三軸承固定連接；第二葉片組下端與第三軸承固定連接，上端與第四軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，發(fā)電機(jī)定子下端與支撐平臺接觸；所述 風(fēng)罩上端與塔柱固定連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在發(fā)電機(jī)下方，且所述發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述第二葉 片組轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸 承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第一葉片組上方 設(shè)有第四軸承；第一軸承與第二軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸承與第 四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第二軸承固定連接，上端 與第三軸承固定連接；第一葉片組下端與第三軸承固定連接，上端與第 四軸承固定連接；第二葉片組下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸 承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)； 所述風(fēng)罩下端與塔柱固定連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪 動力機(jī)設(shè)置在放電機(jī)下方，且所述發(fā)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)；所述第二葉 片組轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一軸承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第二葉片組之間設(shè)有第二軸 承，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與第一葉片組之間設(shè)有第三軸承，所述第一葉片組上方 設(shè)有第四軸承；第一軸承與第二軸承構(gòu)成第二樞接裝置，第三軸承與第 四軸承構(gòu)成第一樞接裝置；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下端與第二軸承固定連接，上端 與第三軸承固定連接；第一葉片組下端與第三軸承固定連接，上端與第 四軸承固定連接；第二葉片組下端與第一軸承固定連接，上端與第二軸承固定連接；第一葉片組、第二葉片組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子成為一體化結(jié)構(gòu)； 所述葉輪動力機(jī)下方設(shè)有支撐平臺，發(fā)電機(jī)定子下端和風(fēng)罩下端與支撐 平臺接觸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3至8任意一項(xiàng)所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述第二葉片組兩端的軸承之間設(shè)有軸套，軸套與第二葉片組兩端 的軸承連接形成轉(zhuǎn)軸，所述第二葉片組套在所述軸套上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3至8任意一項(xiàng)所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述發(fā)電機(jī)定子上設(shè)有貫穿定子上下的風(fēng)道；所述出風(fēng)口處連接有 排風(fēng)管，所述排風(fēng)管伸入發(fā)電機(jī)內(nèi)，并與各個風(fēng)道相接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于塔柱上 設(shè)有控制器，第一葉片組上設(shè)有速度傳感器，進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有電磁閥，所 述速度傳感器和電磁閥均與控制器連接。
12. —種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，其特征在于包括塔柱、儲氣罐； 所述塔柱上設(shè)有第一葉片組、葉輪動力機(jī)、發(fā)電機(jī)；所述葉輪動力機(jī)包 括第二葉片組、風(fēng)罩；在第一葉片組與塔柱之間設(shè)有使第一葉片圍繞塔 柱旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置，在第二葉片組與塔柱之間設(shè)有使第二葉片圍繞 塔柱旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所述第一葉片組與第二葉片組旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；所述儲氣罐與葉輪動力機(jī)之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，所述葉輪動力 機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)口連接；在風(fēng)力不足發(fā)電機(jī)不能達(dá)到滿發(fā)的情況下，釋放儲氣罐中的高壓氣體， 高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，該部分的高壓氣體 在風(fēng)罩內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，并在第二葉片組上形成推力，加快了發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度，使處于弱風(fēng)下的發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)狀態(tài)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，其特征在于在低風(fēng)速發(fā)電機(jī)難以啟動時，釋放儲氣罐中的高壓氣體，高壓氣體 沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，該部分的高壓氣體在風(fēng)罩內(nèi) 形成強(qiáng)大的氣流，推動第二葉片組的轉(zhuǎn)動，通過第一葉片組和第二葉片 組的共同作用實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的啟動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，其特征在 于在超大風(fēng)并使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過而定轉(zhuǎn)速的情況下，釋放儲氣罐中的 高壓氣體，高壓氣體沿著進(jìn)風(fēng)管被輸送至葉輪動力機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，該部分 的高壓氣體在風(fēng)罩內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流，該部分氣流反向作用在第二葉片 組上，對與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接的第二葉片組形成一個阻力，限制了發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子速度的最大值，使發(fā)電機(jī)處于安全的發(fā)電狀態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方法，其特征在 于所述出風(fēng)口通過排風(fēng)管伸入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，從風(fēng)罩內(nèi)排出的高壓氣 體通過排風(fēng)管進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)部，對發(fā)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹氣，加快了 發(fā)電機(jī)的散熱。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12至15任意一項(xiàng)所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作方 法，其特征在于塔柱上設(shè)有控制器，第一葉片組上設(shè)有速度傳感器， 進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有電磁閥，所述速度傳感器、電磁閥均與控制器連接；速度 傳感器測量出第一葉片組的旋轉(zhuǎn)速度，并將信號回饋到控制器中，控制 器將該信號與預(yù)設(shè)信號進(jìn)行比較，控制電磁閥的流量。
全文摘要
一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括塔柱、儲氣罐；所述塔柱上設(shè)有第一葉片組、葉輪動力機(jī)、發(fā)電機(jī)；所述葉輪動力機(jī)包括第二葉片組、風(fēng)罩；在塔柱上設(shè)有使第一葉片組旋轉(zhuǎn)的第一樞接裝置和使第二葉片組旋轉(zhuǎn)的第二樞接裝置，所述第一葉片組與第二葉片組旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。所述儲氣罐與葉輪動力機(jī)之間設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，所述葉輪動力機(jī)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)口連接。在低風(fēng)速時，葉輪動力機(jī)可作為發(fā)電機(jī)的輔助啟動裝置；正常狀態(tài)下，可通過葉輪動力機(jī)加快發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)達(dá)到滿發(fā)功率狀態(tài)；在超大風(fēng)速時，葉輪動力機(jī)可作為發(fā)電機(jī)的剎車裝置；葉輪動力機(jī)可作為發(fā)電機(jī)的散熱裝置。
文檔編號F03D9/00GK101629549SQ20091004187
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者鄧允河 申請人:廣州雅圖風(fēng)電設(shè)備制造有限公司