一種同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體地，涉及一種同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電是一種把氣體流動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，其工作原理是利用氣體流動(dòng)的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)，再利用增速裝置提升旋轉(zhuǎn)速度，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。根據(jù)目前的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，即使風(fēng)速只有每秒3米的微風(fēng)也可以用于風(fēng)力發(fā)電，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。同時(shí)由于風(fēng)能為可再生能源，并且風(fēng)力發(fā)電不會(huì)造成輻射或空氣污染，因此風(fēng)力發(fā)電成為當(dāng)今能源行業(yè)的新寵兒。
[0003]現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為塔臺(tái)，發(fā)電機(jī)艙和風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)艙多為單轉(zhuǎn)子和單定子發(fā)電機(jī)，通過(guò)單風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)單轉(zhuǎn)子線圈或單轉(zhuǎn)子磁極發(fā)電。由于現(xiàn)有裝置的單風(fēng)輪結(jié)構(gòu)只能對(duì)風(fēng)進(jìn)行一次性掃風(fēng)，風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能的效率只有20?30%，可用最低風(fēng)速3米/秒，有必要近一步提高轉(zhuǎn)換效率，并降低可用最低風(fēng)速。
[0004]針對(duì)上述目前水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率不高的問(wèn)題，需要提供一種新型的水平軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，能夠有效的提升風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能的效率，并且可以降低可用最低風(fēng)速，具有更廣的應(yīng)用場(chǎng)景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述目前水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率不高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備，可以有效的提升風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能的效率，并且可以降低可用最低風(fēng)速，從而具有更廣的應(yīng)用場(chǎng)景。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案，提供了一種同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備，包括塔桿，安裝在塔桿上端的發(fā)電機(jī)艙，其特征在于，還包括:第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)和第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)；所述第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)包括第一風(fēng)輪輪廓，安裝在第一風(fēng)輪輪廓上的至少一個(gè)第一風(fēng)輪葉片和連接第一風(fēng)輪輪廓的第一慢速轉(zhuǎn)軸；所述第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)包括第二風(fēng)輪輪廓，安裝在第二風(fēng)輪輪廓上的至少一個(gè)第二風(fēng)輪葉片和連接第二風(fēng)輪輪廓的第二慢速轉(zhuǎn)軸；所述發(fā)電機(jī)艙包括第一齒輪箱，第一快速轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)子，第二轉(zhuǎn)子，第二快速轉(zhuǎn)軸，反轉(zhuǎn)軸和反轉(zhuǎn)箱；所述第一慢速轉(zhuǎn)軸連接第一齒輪箱，第一齒輪箱連接第一快速轉(zhuǎn)軸，第一快速轉(zhuǎn)軸連接第一轉(zhuǎn)子；所述第二慢速轉(zhuǎn)軸連接反轉(zhuǎn)箱，反轉(zhuǎn)箱連接反轉(zhuǎn)軸，反轉(zhuǎn)軸連接第二齒輪箱，第二齒輪箱連接第二快速轉(zhuǎn)軸，第二快速轉(zhuǎn)軸連接第二轉(zhuǎn)子；第一風(fēng)輪葉片和第二風(fēng)輪葉片均為線性扭曲葉片，第一風(fēng)輪葉片的扭曲旋轉(zhuǎn)方向與第二風(fēng)輪葉片的扭曲旋轉(zhuǎn)方向相同。所述發(fā)電設(shè)備配置有雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)和雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)可以采集經(jīng)過(guò)第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)且未必被第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)采集的風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)第二次掃風(fēng)，提高風(fēng)能采集效率。同時(shí)兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極，雖然兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)在同向風(fēng)作用下其旋轉(zhuǎn)方向相同，但是由于第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)通過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)箱裝置間接連接于第二轉(zhuǎn)子，經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)箱裝置的反向作用最終使得轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極異向旋轉(zhuǎn)，從而可以合成兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)采集的風(fēng)能，并轉(zhuǎn)化為電能形式輸出，提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。由于轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極異向旋轉(zhuǎn)，同等風(fēng)力下的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速可提升近一倍，所述發(fā)電設(shè)備還助于降低可用最低風(fēng)速。
[0007]具體的，所述第一轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子線圈，第二轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子磁極；或者，所述第一轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子磁極，第二轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子線圈。
[0008]具體的，所述反轉(zhuǎn)箱包括第一蝸桿，蝸輪和第二蝸桿；所述蝸輪一側(cè)的輪齒與第一蝸桿的螺紋齒配合，蝸輪另一側(cè)的輪齒與第二蝸桿的螺紋齒配合；第一蝸桿與第二慢速轉(zhuǎn)軸連接，第二蝸桿與反轉(zhuǎn)軸連接，第一蝸桿與蝸輪的軸線夾角為90度,第二蝸桿與蝸輪的軸線夾角為90度，第一蝸桿的螺紋齒旋轉(zhuǎn)方向與第二蝸桿的螺紋齒旋轉(zhuǎn)方向相反。第一蝸桿為左旋蝸桿，第二蝸桿為右旋蝸桿；或者，第一蝸桿為右旋蝸桿，第二蝸桿為左旋蝸桿。所述反轉(zhuǎn)箱通過(guò)蝸桿和蝸輪的配合，使反轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向與第二慢速軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)子，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極的異向旋轉(zhuǎn)。
[0009]具體的，第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)包括2至4個(gè)第一風(fēng)輪葉片；和/或，第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)包括2至4個(gè)第二風(fēng)輪葉片。
[0010]綜上，采用本發(fā)明所述提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備，配置有同向雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)和雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通過(guò)反轉(zhuǎn)箱裝置的反向作用，最終實(shí)現(xiàn)雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極異向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，由于雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)兩次掃風(fēng)，相比較于單風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的一次性掃風(fēng)，所述發(fā)電設(shè)備提高了風(fēng)能的采集效率和轉(zhuǎn)化為電能的效率，并降低可用最低風(fēng)速，具有更廣的應(yīng)用場(chǎng)景。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備的側(cè)面圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備的正面圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備中發(fā)電機(jī)艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備中反轉(zhuǎn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]上述附圖中:1、塔桿2、發(fā)電機(jī)艙2a、第一齒輪箱2b、第一,決速轉(zhuǎn)軸2c、第一轉(zhuǎn)子2d、第二轉(zhuǎn)子2e、第二快速轉(zhuǎn)軸2f、第二齒輪箱2g、反轉(zhuǎn)軸3、第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3a、第一風(fēng)輪輪廓3b、第一風(fēng)輪葉片3c、第一慢速轉(zhuǎn)軸4、第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4a、第二風(fēng)輪輪廓4b、第二風(fēng)輪葉片4c、第二慢速轉(zhuǎn)軸5、反裝箱5a、第一蝸桿5b、蝸輪5c、第二蝸桿。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將參照附圖，通過(guò)實(shí)施例方式詳細(xì)地描述本發(fā)明提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施例方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。
[0018]本文中描述的各種技術(shù)可以用于但不限于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，還可以用于其它諸如水力發(fā)電、潮汐發(fā)電等類似領(lǐng)域。
[0019]本文中術(shù)語(yǔ)“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示:單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在B，同時(shí)存在A和B三種情況，本文中術(shù)語(yǔ)“或/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對(duì)象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A或/和B，可以表示:單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在A和B兩種情況，另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”關(guān)系。
[0020]實(shí)施例一，圖1示出了本實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備的側(cè)面圖，圖2示出了本實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備的正面圖，圖3示出了本實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備中發(fā)電機(jī)艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖4示出了本實(shí)施例提供的同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備中反轉(zhuǎn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。所述同向雙風(fēng)輪發(fā)電設(shè)備，包括塔桿1，安裝在塔桿I上端的發(fā)電機(jī)艙2，其特征在于，還包括:第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3和第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4 ;所述第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3包括第一風(fēng)輪輪廓3a，安裝在第一風(fēng)輪輪廓3a上的至少一個(gè)第一風(fēng)輪葉片3b和連接第一風(fēng)輪輪廓3a的第一慢速轉(zhuǎn)軸3c ;所述第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4包括第二風(fēng)輪輪廓4a，安裝在第二風(fēng)輪輪廓4a上的至少一個(gè)第二風(fēng)輪葉片4b和連接第二風(fēng)輪輪廓4a的第二慢速轉(zhuǎn)軸4c ;所述發(fā)電機(jī)艙2包括第一齒輪箱2a，第一‘決速轉(zhuǎn)軸2b，第一轉(zhuǎn)子2c，第二轉(zhuǎn)子2d，第二快速轉(zhuǎn)軸2e，反轉(zhuǎn)軸2g和反轉(zhuǎn)箱5 ;所述第一慢速轉(zhuǎn)軸3c連接第一齒輪箱2a，第一齒輪箱2a連接第一快速轉(zhuǎn)軸2b,第一,決速轉(zhuǎn)軸2b連接第一轉(zhuǎn)子2c ;所述第二慢速轉(zhuǎn)軸4c連接反轉(zhuǎn)箱5,反轉(zhuǎn)箱5連接反轉(zhuǎn)軸2g，反轉(zhuǎn)軸2g連接第二齒輪箱2f，第二齒輪箱2f連接第二快速轉(zhuǎn)軸2e，第二快速轉(zhuǎn)軸2e連接第二轉(zhuǎn)子2d ;第一風(fēng)輪葉片3b和第二風(fēng)輪葉片4b均為線性扭曲葉片,第一風(fēng)輪葉片3b的扭曲旋轉(zhuǎn)方向與第二風(fēng)輪葉片4b的扭曲旋轉(zhuǎn)方向相同。所述發(fā)電設(shè)備配置有雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)和雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4可以采集經(jīng)過(guò)第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3且未必被第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3采集的風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)第二次掃風(fēng)，提高風(fēng)能采集效率。同時(shí)兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極，雖然兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)在同向風(fēng)作用下其旋轉(zhuǎn)方向相同，但是由于第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4通過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)箱裝置間接連接于第二轉(zhuǎn)子2d，經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)箱裝置的反向作用最終使得轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極異向旋轉(zhuǎn)，例如在第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)3和第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)4均為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，反裝箱5可使反轉(zhuǎn)軸2g逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，最后通過(guò)動(dòng)能傳遞實(shí)現(xiàn)第一轉(zhuǎn)子2c順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)子2d逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而可以合成兩個(gè)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)采集的風(fēng)能，并轉(zhuǎn)化為電能形式輸出，提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。由于轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子磁極異向旋轉(zhuǎn)，同等風(fēng)力下的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速可提升近一倍，所述發(fā)電設(shè)備還助于降低可用最低風(fēng)速。此外，本實(shí)施例中的第一齒輪箱2a和第二齒輪箱2f用于提高旋轉(zhuǎn)速度，利于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電倉(cāng)泛。
[0021]具體的，所述第一轉(zhuǎn)子2c為轉(zhuǎn)子線圈，第二轉(zhuǎn)子2d