本實用新型涉及風力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,具體而言,涉及一種雙直驅(qū)式風力發(fā)電機。
背景技術(shù):
雙直驅(qū)式風力發(fā)電機是一種由風力直接驅(qū)動發(fā)電機,亦稱無齒輪風力發(fā)動機,這種發(fā)電機采用電機與葉輪直接連接進行驅(qū)動的方式,免去齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風力發(fā)電機中屬易過載和過早損壞率較高的部件,因此,沒有齒輪箱的雙直驅(qū)式風力發(fā)動機,具備低風速時高效率、低噪音、高壽命、減小機組體積、降低運行維護成本等諸多優(yōu)點。
發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的雙直驅(qū)式風力發(fā)電機在使用過程中至少存在如下缺點:
其一、傳統(tǒng)的雙直驅(qū)式風力發(fā)電機需要考慮配重來平衡發(fā)電組件(位于塔筒的中心之外)的重力,即整個發(fā)電組件位于塔筒的頂部,且呈懸臂狀態(tài)。為了增加發(fā)電量,需要增加葉片的長度,而葉片長度增加后,由于結(jié)構(gòu)安全的限制,葉形不能完全做成相對理想的形狀,降低了風能的利用效率;另外,能使用的材料也受到了較大的限制,材料費用增加;
其二、單一發(fā)電組風機在發(fā)生故障或檢修時,100%不能正常發(fā)電,影響了發(fā)電組的使用效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種雙直驅(qū)式風力發(fā)電機,通過設(shè)置兩個發(fā)電組件進而實現(xiàn)了相互之間的平衡,不需要設(shè)置多余的配重塊來平衡位于塔筒重心之外的發(fā)電組件的重力,節(jié)省了安裝材料,同時,提高了發(fā)電的效率。
本實用新型的實施例是這樣實現(xiàn)的:
基于上述目的,本實用新型提供了一種雙直驅(qū)式風力發(fā)電機,其包括塔筒以及兩組發(fā)電單元,其中,
每組所述發(fā)電單元包括直驅(qū)發(fā)電機、支架以及風力發(fā)電葉片組,所述風力發(fā)電葉片組驅(qū)動連接于所述直驅(qū)發(fā)電機的輸入端,所述直驅(qū)發(fā)電機安裝于所述支架,所述支架安裝于所述塔筒,兩組所述發(fā)電單元的多個所述風力發(fā)電葉片組位于所述塔筒的頂部,且兩組所述發(fā)電單元圍繞所述塔筒的中心軸對稱布置。
在本實用新型較佳的實施例中,所述雙直驅(qū)式風力發(fā)電機還包括安裝架,所述安裝架安裝于所述塔筒的頂部,每組所述發(fā)電單元的所述支架均安裝于所述安裝架。
在本實用新型較佳的實施例中,所述風力發(fā)電葉片組包括輪轂以及多個葉片主體,多個所述葉片主體安裝于所述輪轂,多個所述葉片主體圍繞所述輪轂的中心軸均勻排布,所述輪轂連接于所述直驅(qū)發(fā)電機的輸入端。
在本實用新型較佳的實施例中,所述葉片主體設(shè)置為三個。
在本實用新型較佳的實施例中,所述發(fā)電單元設(shè)置為兩組。
在本實用新型較佳的實施例中,位于迎風端的所述發(fā)電單元的葉片主體的長度小于另一端的所述發(fā)電單元的葉片主體的長度。
在本實用新型較佳的實施例中,兩組所述發(fā)電單元分別單獨運行。
在本實用新型較佳的實施例中,所述發(fā)電單元還包括檢測組件,所述檢測組件與所述發(fā)電單元的輸出端電連接。
在本實用新型較佳的實施例中,所述檢測組件包括報警燈以及控制開關(guān),所述控制開關(guān)用于控制所述報警燈的開啟與關(guān)閉,所述報警燈與所述發(fā)電單元的輸出端電連接。
在本實用新型較佳的實施例中,所述塔筒的橫截面為圓形,所述塔筒的外徑由其底端朝向其頂端的方向減縮。
本實用新型實施例的有益效果是:
綜上所述,本實用新型提供了一種雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單合理,加工制造方便,制造成本低,同時,該風力發(fā)電設(shè)備便于安裝,節(jié)省安裝成本,不需要設(shè)置多余的配重塊來平衡發(fā)電組件的重力,節(jié)省了安裝材料;多個發(fā)電單元同時發(fā)電,增加了發(fā)電量;一個發(fā)電單元損壞后,其他的發(fā)電單元還能夠正常使用,提高了發(fā)電的效率。具體如下:
本實施例提供的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,包括兩組發(fā)電單元,兩組發(fā)電單元均安裝于塔筒上。兩組發(fā)電單元繞塔筒的中軸線對稱布置,兩組發(fā)電單元安裝在塔筒后,形成一個平衡的體系,兩組發(fā)電單元相互作用保持平衡狀態(tài),不需要在每組發(fā)電單元上設(shè)置額外的配重塊,節(jié)省了安裝材料;由于將一套風力發(fā)電機組變成了兩組,每組的體積和重量大大減小,便于運輸和安裝,減少了安裝的成本。多個發(fā)電單元同時進行發(fā)電,能夠提高風能的利用率,進而增加總的發(fā)電量,提高了發(fā)電的效率。在使用過程中,某個發(fā)電單元出現(xiàn)故障后,由于兩組發(fā)電單元為單獨結(jié)構(gòu),其他的發(fā)電單元能夠正常使用,保證了雙直驅(qū)式風力發(fā)電機能夠持續(xù)使用,持續(xù)供電,使用更加方便可靠。由于設(shè)置有兩組發(fā)電單元,每組發(fā)電單元的發(fā)電葉片主體相比于一個發(fā)電單元的發(fā)電葉片主體結(jié)構(gòu)更加合理(葉片較短、葉根空間增加),其葉型設(shè)計更加符合空氣動力學原理,能夠更加有效的利用風能。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實用新型實施例一的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備的示意圖;
圖2為本實用新型實施例一的發(fā)電單元的示意圖;
圖3為本實用新型實施例二的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備的示意圖。
圖中:
塔筒100,發(fā)電單元200,安裝架300,
雙直驅(qū)式發(fā)電機101,支架102,風力發(fā)電葉片組103,
葉片主體201,輪轂202,報警燈203。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“頂”、“底”、“豎直”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術(shù)語“豎直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂,而是可以稍微傾斜。
在本實用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
實施例1
請參閱圖1,本實施例提供了一種風力發(fā)電設(shè)備,其包括塔筒100、兩組發(fā)電組件以及安裝架300。
請參閱圖2,每組發(fā)電組件包括雙直驅(qū)式發(fā)電機101、支架102以及風力發(fā)電葉片組103。
風力發(fā)電葉片組103包括多個葉片主體201以及輪轂202,多個葉片主體201安裝于輪轂202上,多個葉片主體201沿輪轂202的周向方向均勻設(shè)置,即多個葉片圍繞輪轂202的中軸線對稱布置,多個葉片主體201在風里的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動,進而帶動輪轂202轉(zhuǎn)動,多個葉片主體201均勻分布在輪轂202上,輪轂202的轉(zhuǎn)動更加穩(wěn)定可靠。在實際加工過程中,葉片主體201的長度按需設(shè)置,不需要加工過長,葉片主體201過長不能夠保證其結(jié)構(gòu)的合理性。傳統(tǒng)的雙直驅(qū)式風力發(fā)電機由于只安裝了一個發(fā)電單元200,而為了提高風能的利用率,需要將葉片的長度加長,而葉片的長度過長后,受到結(jié)構(gòu)的限制,其加工的精度不能達到要求,同時,葉片過長后,需要更重的配重塊來平衡葉片的重力,進而增加了使用成本,安裝成本相應的增加。
本實施例提供的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,由兩組發(fā)電單元200構(gòu)成,每組發(fā)電單元200單獨設(shè)置,每組發(fā)電單元200都有單獨的風力發(fā)電葉片組103,因此,通過改變每組發(fā)電單元200的葉片組結(jié)構(gòu)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對風能的利用,且能夠合理設(shè)計風力發(fā)電葉片組103的結(jié)構(gòu),使其滿足空氣動力學原理,提高風能的利用率。本實施例的優(yōu)選方案中,風力發(fā)電葉片組103的葉片主體201設(shè)置為三個,三個葉片主體201圍繞輪轂202的中軸線對稱布置,葉片主體201的數(shù)量合理,結(jié)構(gòu)合理,能夠大大提高對風能的利用率。
本實用新型實施提供的發(fā)電設(shè)備,包括兩組發(fā)電單元,每組發(fā)電單元具有風力發(fā)電葉片組103,不需要加長葉片主體來獲得葉輪的掃風面積(而是通過設(shè)置兩組葉輪來保證總體掃風面積),所以,每組葉片的結(jié)構(gòu)可以做得相對簡單,減少結(jié)構(gòu)的制約,葉片主體的材料選擇及葉形的選擇余地增加,不僅可以節(jié)約材料費,更能提高風能利用效率,總體上改善了風力發(fā)電機(組)的效率和效益。請采閱圖1,圖中箭頭指示的方向為風的吹向,也代表發(fā)電設(shè)備的迎風端,實際加工時,位于迎風端的所述發(fā)電單元的葉片主體的長度小于另一端的所述發(fā)電單元的葉片主體的長度,能夠有效利用風能。
輪轂202為殼體結(jié)構(gòu),用于安裝葉片主體201,使得多個葉片主體201能夠有效配合,將動力輸入到雙直驅(qū)式發(fā)電機101,進而帶動雙直驅(qū)式發(fā)電機101進行發(fā)電。具體的,雙直驅(qū)式發(fā)電機101包括發(fā)電機定子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子和位于發(fā)電機定子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的永久磁鐵,輪轂202與發(fā)電機轉(zhuǎn)子固定連接,即輪轂202連接在雙直驅(qū)式發(fā)電機101的輸入端,多個葉片主體201在風力的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動,帶動輪轂202轉(zhuǎn)動,輪轂202轉(zhuǎn)動進而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)發(fā)電。雙直驅(qū)式發(fā)電機101將發(fā)出的電輸出或者進行儲存,便于使用。雙直驅(qū)式發(fā)電機101為現(xiàn)有技術(shù),本實施例中未對其結(jié)構(gòu)進行改進,為了避免敘述重復累贅,在此不對其結(jié)構(gòu)元件以及其工作原理進行詳細的說明。
支架102為固定雙直驅(qū)式發(fā)電機101的結(jié)構(gòu),通過將雙直驅(qū)式發(fā)電機101安裝于支架102上,再將支架102安裝于塔筒100上,雙直驅(qū)式發(fā)電機101的安裝方便,雙直驅(qū)式發(fā)電機101位于支架102上,支架102優(yōu)選設(shè)置為殼體結(jié)構(gòu),雙直驅(qū)式發(fā)電機101位于殼體內(nèi),不易受到風吹日曬,不易損壞,使用的壽命長。
顯然,支架102設(shè)置為殼體結(jié)構(gòu),能夠減輕整體的重量,便于安裝。支架102內(nèi)部設(shè)置有多個安裝部,分別安裝雙直驅(qū)式發(fā)電機101的各個元器件,每個元器件分布在不同的安裝部內(nèi),整體的結(jié)構(gòu)牢固、緊湊,優(yōu)選設(shè)置為,雙直驅(qū)式發(fā)電機101采用螺栓固定連接于支架102,便于后期的維修或者更換,降低了使用的成本。支架102優(yōu)選采用合金材料制成,其結(jié)構(gòu)強度高、不易腐蝕損壞,使用壽命長。
本實施例提供的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,包括兩組發(fā)電單元200,兩組發(fā)電單元200圍繞塔筒100的中心軸對稱布置,這樣,兩組發(fā)電單元200能夠保持相對的平衡,不需要設(shè)置多余的配重塊來平衡發(fā)電單元200的發(fā)電葉片組的重力,節(jié)省了安裝的成本,且吊裝更加方便。同時,由于安裝不需要大型(相對于單一風機)的起吊設(shè)備,不僅費用節(jié)省,更重要的是為風力發(fā)電機在內(nèi)陸復雜的地理條件和運輸下安裝風力發(fā)電機提供了可能性,為風力發(fā)電機的更普遍利用提供了便利條件。例如,傳統(tǒng)的安裝一個發(fā)電單元200需要吊裝的重量為100t,需要適合吊裝100t的吊裝機進行吊裝工作,每小時吊裝成本為3w元,需要吊裝3小時,則總的成本價為9w元;本實施例提供的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,優(yōu)選設(shè)置為,發(fā)電單元200為兩組,則每組發(fā)電單元200的重量為50t,能夠使用較小型號的吊裝機進行吊裝工作,而較小吊裝機吊裝時每小時需要花費2w元,每組發(fā)電單元200吊裝的時間為2小時,兩組發(fā)電單元200吊裝花費的總的費用為8w元,因此,節(jié)省了吊裝的成本。
本實施例提供的雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備,設(shè)置有兩組發(fā)電單元200,每組發(fā)電單元200單獨設(shè)置,每組發(fā)電單元獨立運行,每組發(fā)電單元200發(fā)電量可以單獨供設(shè)備使用,也可以通過一根線路輸送出去,連接時靈活多變,滿足不同情況的使用需求。兩組發(fā)電單元200共同發(fā)電,兩組發(fā)電單元200能夠提高風力發(fā)電量,提高風能的利用率。進一步的,每組發(fā)電單元200單獨設(shè)置,為獨立的結(jié)構(gòu),在使用過程中,其中一組發(fā)電單元200損壞時,不會影響其他發(fā)電單元200的正常使用,其他的發(fā)電單元200能夠正常發(fā)電,整個雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備的使更加安全可靠,能夠持續(xù)的進行發(fā)電,提高了發(fā)電機組的使用效率。
本實施例的優(yōu)選方案中,發(fā)電單元200設(shè)置為兩組,兩組發(fā)電單元200位于塔筒100的中心面的兩側(cè)且對稱設(shè)置,兩組發(fā)電單元200的雙直驅(qū)式發(fā)電機101的轉(zhuǎn)軸共線,設(shè)置兩組發(fā)電單元200,便于安裝,能夠提高風力的利用率。在實際應用過程中,為了保證兩組發(fā)電單元200的風力發(fā)電葉片組103不會相互影響,該實施例的可選方案中,兩組發(fā)電單元200的兩個風力發(fā)電葉片組103之間的距離為1m-3m,葉片轉(zhuǎn)動時,不會相互影響,同時,兩組發(fā)電單元200能夠互相平衡,不需要設(shè)置配置塊,節(jié)省了安裝的材料和降低了安裝的難度。
塔筒100為支撐發(fā)電單元200的結(jié)構(gòu),塔筒100豎直設(shè)置,為了提高塔筒100的穩(wěn)定性,不易傾倒,能夠?qū)l(fā)電單元200支撐在更高的高度上,提高發(fā)電單元200的發(fā)電效率,塔筒100設(shè)置為圓柱形筒,塔筒100的加工方便,塔筒100的外徑由其底端朝向頂端的方向減縮,整個塔筒100呈一個圓臺形,更加穩(wěn)固,支撐更加安全。
安裝架300為框架結(jié)構(gòu),節(jié)省加工材料,便于支架102的安裝,安裝架300安裝于塔筒100的頂部,再將發(fā)電單元的支架安裝于安裝架上,發(fā)電單元的安裝更加方便。
實施例2
本實施例也提供了一種風力發(fā)電設(shè)備,本實施例是在實施例一的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上的進一步改進,實施例一已經(jīng)公開的技術(shù)方案同樣適用于本實施例,為了避免敘述重復累贅,實施例一已經(jīng)描述的技術(shù)方案不再重復描述,具體如下:
本實施例是針對發(fā)電單元200在使用過程中損壞時不能及時發(fā)現(xiàn)進行的改進,本實施例中,發(fā)電單元200還包括檢測組件,檢測組件與發(fā)電機的輸出端連接,檢測組件的信號輸出可以反應在終端設(shè)備上,當發(fā)電單元200正常工作時,檢測組件能夠檢測到發(fā)電單元200的正常使用狀態(tài),進而確認發(fā)電單元200未損壞。每組發(fā)單單元均設(shè)置有檢測組件,能夠及時檢測每組發(fā)電單元200的工作狀態(tài),保證雙直驅(qū)式風力發(fā)電設(shè)備的正常使用。
請參閱圖3,檢測組件優(yōu)選設(shè)置為,其包括報警燈203以及控制開關(guān),控制開關(guān)控制報警燈203的開啟以及關(guān)閉,報警燈203與發(fā)電單元200的輸出端電連接,在使用過程中,報警燈203處于開啟狀態(tài),當發(fā)電單元200損壞后,不能夠正常進行發(fā)電時,則報警燈203熄滅,實現(xiàn)報警功能,提醒工作人員進行檢修,保證發(fā)電單元200能夠及時完成檢修工作。為了節(jié)省電源,可以使用控制開關(guān)控制報警燈203的工作狀態(tài),有工作人員進行實時檢測或者發(fā)電單元200進行電能輸出時,可以關(guān)閉報警燈203,節(jié)省能源。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。