超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机的制作方法

日期:2019-06-26 06:48:27

专利名称:超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种超大型水平轴高空磁悬浮风力机,特别是涉及风力机的塔架旋转、风叶受风应力的支承及风叶转速调节技术。
背景技术
众所周知,《可再生能源法》将于2006年1月1日起实施,从这部法律对于产业的支持力度上可以看出国家强烈需要可再生能源实现大规模产业化生产。但现有技术背景下的风力发电技术由于单机功率太小而无法实现这一目标。即使是目前国际上最先进的风力发电机也存在以下问题使用非常低的风叶密实度去获取低密度的风力能源;只能利用一定风速的风力,而蕴藏能量最为丰富的强风力则不能被利用;风力机的塔架不能转动,不能自动迎风;风力机单机过小只能利用地表的一定风速的风力;风叶的重量支承、风动力的传动都只能靠水平轴;风力过大时风叶反而要减少捕获风能或是停止工作、风力发电对发电机的要求过高、风叶结构复杂故障多维修难度大等等。因此现有风力机技术往往只能提供家用或是小规模的风力发电,从而失去了大规模产业开发的价值。要实现风力发电的大规模产业化发展,风力机技术必须解决以下问题1、以低密实度的风机去获取低密度风能的问题由于无法解决风轮正面受风后产生的向后应力,现有技术中的风力机大多采用三桨叶,这样的风叶的密实度就太低而无法高效率的利用风能源;2、风力机塔架不能自动迎风的问题由于现有技术的风力机只能使塔架以上部分的风叶、水平轴、发电机等旋转,所以塔架只能起到风叶和发电机的重力支承而风轮的受风应力没有支承,所以这种技术背景下的风力机永远做不大;3、风力机不能利用高空风能由于风的切变现象,风速会在某一地点随高度的变化而急剧增加,一般会在水面上1000英尺达到最大速度。而现有的所有风力机技术都只能利用地表的风力,因此风能的利用率非常低下。4、风力机没有风叶运行轨道风叶在运行时候需要承担强大的迎风应力导致风叶后仰,而现技术背景下的的这种迎风阻力主要靠风叶根部及轮毂承担,这种设计对风叶的自身的要求非常高,同时也极大的限制了风力机风叶的大小,并导致风叶在强风时易折断;5、风轮依靠减少风能捕获进行调速的问题 这种调速方法与大规模产业化发展风能的目的是相反的,如果能应用以增加负荷的方式来调节风叶速度则与风能源的利用的目的是一致的,同时也可以大幅度的减少风叶在设计上的复杂性。本发明就是从风力机的支撑塔架、风叶重量支承方式及风力机塔架整体转向等全新的设计思路入手,使风力机的巨大塔架高达理想的高度以利用最大的风能源;在一个塔架上可以集成若干水平轴风力机,以提高塔架的使用率;同时将巨大的塔架设置在一个可转动的巨大的园形底盘上,以解决风力机自动迎风的问题。检索近10年清华同方全方期刊数据库内所有关于风力机、风力发电等内容,未发现有相关的技术;检索近20年已经公开的关于“风力机”、“风力发电”及其相关的专利资料,没有相同或相近的技术;查阅超星电子图书馆中所有关于“风力机”、“风力发电”及其相关的专利资料,未发现有相同或是相近的技术资料。

发明内容
一组园形的、呈同心园状排列的重载铁轨构成风力机的承重轨道系统。其半径根据风力机塔架的高度进行设计,一般要大于风力机塔架的高度,半径长度可以是几十米到数千米不等。这种承重轨道系统所要承载的荷载是巨大的,因此需要使用重载铁轨。作为风力机自动旋转、自动迎风所使用的风力机承重轨道系统,是单纯曲线的、纯园形的、呈同心园状排列的曲线轨道构成的承重轨道系统。
在风力机承重轨道系统上设置一组火车机车径向转向架。这是一种特殊的、专门用于曲线铁路的径向转向架,其运行速度可以是非常低的,甚至更多的时间是停留在园形轨道上的,但要求这样一组转向架必须是具有非常良好的曲线通过性能和能承载巨大的荷载。为了适应转向架在极小半径园形轨道上运行,这些转向架的轮对的轮缘被设计为伞状并成为运行于小半径园形轨道的专用转向架,这种伞状轮对的伞面根据轮对所在轨道的位置不同而被设计为轮缘面成为伞面,或是轮缘面设计成为伞内面。为了适应转向架巨大的荷载的要求,结合这种转向架在轨道上的运行量极小以及运行速度极慢的特点,这种转向架在设计时可以不考虑加大轴重后对铁轨的破坏作用而根据需要大幅度的加大轴重,同时承重轴可以设计成为实心轴;转向架一系弹簧下的重量均可以比普通火车机车转向架要大。这样可以使转向架能达到设计需要的荷载量。在这一组转向架中,根据需要有相当一部分的转向架被设计成为牵引转向架。
一组重型钢梁铺设在火车机车径向转向架上,并由转向架承重。重型钢梁之间相互固定并形成一个牢固的整体,构成风力机底盘。风力机底盘的大小和形状与风力机承重轨道系统相适应,并且成为一个全部由火车机车转向架支承的,可以旋转的钢结构整体。因为设计中的风力机底盘的半径可能会达到数百米或是数千米不等,这样一个巨大的园盘在承载巨大的、沉重的风力机塔架之后其在需要自动迎风时会有许多的牵引转向架进行驱动并使其旋转,因此风力机底盘做为一个整体不能变形的强度性能非常重要,为增加其强度使其做为一个整体在旋转时不变形,在风力机底盘外缘上需要设置能对风力机度盘进行强度加固的设施,并能对风力机遇强风工作时具有重力稳定作用的的设施。本发明的设计方案是在风力机底盘的外缘设置一层或是若干层园环形风力机底盘固定环,该环可以是钢结构或是钢筋混凝土结构。根据风力机塔架的位置风力机底盘被分为迎风区和迎风缘以及背风区和背风缘。同时在风力机底盘的迎风缘和背风缘还设有对风力机整体起稳定作用的风力机稳定重力块,为混凝土结构,呈集装箱状,可以对其进行调吊装。
在风力机底盘上设置一风力机塔架,风力机塔架的重量分散承重在风力机底盘一定范围的区域上,此风力机塔架由一定跨度钢梁构成。风力机塔架的长度与园形风力机底盘的直径相适应,可以是数十米到数千米不等;塔架的宽度为几米到几十米不等;塔架的高度小于或等于风力机底盘的半径。这种是完全承重于风力机底盘的的塔架,主要用于集成许多小半径风轮;另一种是在塔架的中心位于风力机底盘及风力机承重轨道系统的同心园的园心上设有一中央立柱,其根基部是固定于地基上,其体部凡与塔架接触的部分均设有立柱旋转装置。
塔架分为若干层,每层的高度与风力机风叶的长度相适应;塔架的两个面分别被称为迎风面和背风面。塔架的背风面设置有支撑钢架,类似于建筑工地上应用的腿手架,从风力机塔架背风面的顶端到风力机底盘背风缘之间设有具有支撑作用的斜梁,同时在风力机塔架不同高度的背风面上也均有设有若干支撑斜梁,由于斜梁的跨度过大,中间设有若干支撑立柱。支撑立柱之间设置有若干横梁对立柱进行固定。风力机塔架的迎风面设有若干钢缆将塔架从不同的点对于风力机底盘边缘对应部位的点进行固定,同时在风力机底盘迎风缘及背风缘处设有若干具有相当重量的钢筋混凝土块,其大小和形状与集装箱相类似,可以进行吊装,需要时可以堆砌在风力机底盘迎风缘和背风缘的底盘上用以稳定塔架受风力作用时造成的不稳定。风力机塔架迎风面是一个完全垂直于水平面的一个垂面,在风力机塔架的相应位置设置有若干传动轴并伸出风力机塔架迎风面并与此面垂直。其位于塔架以内的部分均设置有若干伞状齿轮,与每一个伞状齿轮相对应的位置上均设有发电机,并通过伞状齿轮与风力机传动轴相联,但每个发电机轴上均设有离合器。
在传动轴伸出风力机迎风面的一端上设有风叶,在风力机钢架迎风面上与传动轴呈同心园状排列的位置上设置园形的磁悬浮风叶运行轨道,此轨道的园面与风力机塔架迎风面平行,轨道被固定于风力机塔的迎风面。轨道为“T”字型,T顶的面与风力机塔架的迎面平行,T底部固定于风力机塔架的迎风面上,在T字型轨道的T顶面上设有电磁铁并在通电后可以产生磁场并构成磁悬浮轨道。两T肩下设有槽型轨道。
在T字型磁悬浮风叶运行轨道上设有若干风叶运行车,此车为运行于T字型风叶运行轨道上的小型结构,结构的一面固定于螺旋桨型风叶或多叶片风轮的风叶固定环,一面设有电磁铁并于风叶运行轨道T顶上设置的电磁铁相对应,结构的两边分别设有悬臂,悬臂的两端分别伸到T字型轨道的双侧T肩以下,双悬臂的末端设有可以在两T肩下的槽型轨道中运行的滑轮。在风叶旋转时此风叶运行轨道通电并形成磁场,同时风叶运行车上的电磁铁也同时产生同性磁场,当风叶运行中受强风速作用产生后仰时,依靠同性磁场产生的磁斥力抵消风叶受强风作用下的向后仰的破坏力,而此时位于两T肩下的滑轮与槽型轨道不相接触。而在风向发突然变化使风叶发生前倾时,风叶运行车伸出的两臂末端的滑轮就会滑行于两T肩下的槽型轨道并产生作用使风叶保持稳定。
本发明所设计的风力机不需要对风叶的桨距等进行调节,风叶安装时按照风叶叶片的最佳空气动力学特征进行安装,当风速小时可通过离合器的自动控制让风力机只带动一台发电机工作,当风速加大时根据不同的情况通过自动控制带动多台发电机同时工作,本风力机对于发电机和风叶转速的调节原理是通过增加风力机的工作负荷来调节风力机风叶的转速。
桨叶型风叶、风叶运行车、风叶运行轨道、重型传动轴、若干伞状齿轮、若干发电机等构成一个风力发电单元,由于一个风力塔架可以搭建的足够大,因此本发明所设计的一个风力机塔架上可以集成若干个风力发电单元。
多叶片风轮由于风叶密实度大遇强风时对塔架的应力过大以及叶尖速比率过小而在现有技术背景下的风力机技术中不能被应用。由于本发明的设计的风力机塔架可以非常容易的解决多叶片风轮在强风作用下所产生风轮对塔架所产生的应力问题以及风轮对于发电机转速的变速问题,同时由于多叶片慢速风轮结构简单、故障率低维修量小、低风速启动、启动力矩大、风叶受风面积大、风能转换率高等优点,在本发明的总体设计中还是完全值得考虑的。设计方案是大半径风轮(半径在数百米不等)设置于带中央立柱的塔架上,在中央立柱上设一重型的钢梁,称为风叶轴梁,其一端伸出风力机塔架的迎风面并与之垂直。一巨大的轴承,其轴面被固定于伸出的轴梁顶端上、其承面与风叶的轮毂成为一个整体,轮毂通过轮辐与轮辋相联,轮辐的长度取决于风轮对于发电机轴上的齿轮需要进行变速的因素而定。轮辋上设有齿轮和风叶固定梁,其中齿轮设置在轮辋靠近风力机塔架迎风面,而风叶固定梁则位于轮辋的外缘。在与轮辋园周齿轮相对应的风力机塔架上设有若干台发电机并同时通过齿轮与轮辋上的齿轮相联接,并通过这种齿轮的联接实现动力传递及变速。每个发电机齿轮均设有离合器。
固定于轮辋上的风叶固定梁被称为一级风叶固定梁,在一级风叶固定梁之间设置有若干级风叶固定环,从园心处向外分别为一级、二级并以此类推等形成若干级风叶固定环。二级风叶固定梁是指不与轮辋联接、但在固定于一级以外的风叶固定环上的风叶固定梁。以此类推,固定于二级及二级以外的风叶固定环上的风叶固定梁被称为二级风叶固定梁并以此类推形成多级风叶固定梁。在各级风叶固定梁上分别安装风叶,这种风叶可是以桨型的,也可以是弧型的。风叶的长度与其所在的风叶固定梁相适应,依据风叶所在的风叶固定梁的不同,风叶也被分为一级、二级(以此类推)等多级风叶。这样由轮毂、轮辐、轮辋、轮辋上的齿轮、多级风叶固定环、多级风叶固定梁、多级风叶等共同构成了一个多风叶风轮。
设在风力机塔架上的风叶运行轨道的位置与设在风轮上的风叶固定环相对应,设在风叶运行轨道上的风叶运行车被固定于风叶固定环上并运行于磁悬浮风叶运行轨道上。这样这种多风叶的慢速风轮就可以被设计成为巨大的、半径可达数十米到数百米不等的风轮。这种设计中的风叶固定环和梁以及风叶只要能应用轻质高强度材料,这种风轮的半径设计到数百米大小时运行这样的风力机塔架上,其所有的力学问题都是可以得到很好解决的。
本发明提供了两种大型风力机。一种是集成式风力机,是由若干三桨叶快速风轮或是若干多风叶风轮同时集成于一个大型的风力机塔架之上,塔架可以高达数百米或是数千米不等,这种风力机的动力传动使用重型轴来完成。另一种是大半径单一风轮风力机,这种风力机的塔架必需设有大型的中央立柱,只设一个大型多风叶风轮,风叶的重量主要支承于中央立柱,风叶的长度(即风轮的半径)可设计到数百米或是数千米不等,这种风力机的动力传动使用风轮轮辋面上的齿轮传动。
在风力机塔架的顶部设有风向标,当风向发生变化时通过风向标转换成相应的电信号,通过计算机控制驱动转向架调整风力机的迎风。同时根据风力强度的监测并通过计算机控制每个风轮在不同的风力强度下所承担的负荷,这样的超大型风力机是需要进行适时监测和控制的。
本发明的有益之处在于1、成功的解决了风力机塔架与风力机风叶、轴、发电机等整体自动迎风的问题,这是在现有技术中所从未有的,这种技术进步在风力发电的大型产业化的进程中具有非常重要的意义;2、本发明所设计的三桨叶型风轮及多叶片桨叶型风轮和多叶片弧型风叶型风轮在遇上强风时调节风叶转速的方法均为以增加所带动的发电机数量、也就是以增加风力机负荷的方式调节风叶运转速度,这就意味着风力越大这样的风力机所能发出的电就越多,同时风叶不再需要变桨距、不再需要对其进行各种各样的速度控制,这样风叶就可以变的简单,成本低,且不易发生故障。3、本发明成功解决了风力机遇强风时风叶、塔架、轴等所承受的各种力的支承问题,特别是应用磁悬浮原理解决风力机运行轨道上大型风叶受风后的向后的应力问题,同时还可能不对风叶运行过程构成阻力,这是现有技术中所没有的。4、本发明所设计的风力机可以设计成足够大,单机发电功率可以比现有技术成百、成千倍的增加,这样就非常有利于风力发电的产业化、规模化发展。同时在偏僻的、远离电网的而风能资源又非常丰富的地方设立这样的风力发电场就可以进行电解水产氢等就地转化电能。5、本发明所设计的风力机可利用高空风能,这就将现有可利用风能的范围无限倍的扩大,这正是目前我国可再生能源开发、生产过种中非常需要的。6、本发明所设计的风力机所涉及的所有技术都是现有各行业原有技术的组合,基本都是原有成熟技术的组合,因此容易实现。


图一风力机承重轨道系统图二风力机底盘图三风力机塔架图四风力机侧视五带有中央立柱的风力机塔架图六带有中央立柱的风力机侧视七磁悬浮风叶运行车图八桨叶型风叶与磁悬风叶运行轨道、传动轴及发电机图九风轮框架图十多级风叶风轮其中标识为1重载铁轨;2风力机底盘;3底盘固定环;4径向转向架;5风力机塔架;6磁悬浮风叶运行轨道;7风叶;8发电机;9支撑斜梁;10支撑立柱;11传动轴;12柱旋转装置1;13中央立柱;14立柱旋转装置2;15磁悬浮风叶运行车;16钢缆;17滑轮;18电磁铁;19风叶稳定环;20轮辋;21轮毂;22轮辐;23发电机轴;24一级风叶固定梁;25二级风叶固定梁;26齿轮;27一级风叶固定环;28级风叶固定环;29一级风叶;30二级风叶具体实施方案在一组园形的、呈同心园状排列的重载铁轨(1)上设置有曲线通过能力强大的火车机车径向转向架(4),这样一组转向架中大多数为动力驱动转向架。一组重型钢梁铺设于径向转向架上并切钢梁间相互固定构成风力机底盘(2);为加强风力机底盘(2)的强度使其在旋转时不变形,在其上设有底盘固定环(3)。在风力机底盘(2)上设有一风力机塔架(5),塔架为一巨大的矩形或是矩形加半园形钢结构框架,塔架分散承重于风力机底盘(2)一范围的区域上,在塔架的迎风面设有若干磁悬浮风叶运行轨道(6)和钢缆(16),此轨道为罗面与风力机塔架迎风面平行的园形轨道,轨道呈T字型结构,其T底部固定于塔架的迎风面,其T顶部设有电磁铁(18),其两T肩下高能槽型轨道。钢缆固定于风力机塔架(5)的上部迎风面与风力机底盘(2)的迎风缘之间,在风力机底盘(2)的迎风缘和背风缘上均设有底盘稳定重力块。在塔架的背风面与风力机底盘的背风区之间设有塔架支撑斜梁(9)和支撑立柱(10)等共同构成塔架支撑钢架,支撑钢架类似于建筑行业使用的“脚手架”技术。在风力机底盘的迎风缘和背风缘分别设有底盘稳定重力块。在风力机的塔架上设有若干重型传动轴(11),其位于塔架内的部分设有若干伞状齿轮,与伞状齿轮相对应的传动轴(11)位置上设有若干发电机(8),发电机(8)通过发电机轴(23)与传动轴(11)相联系,传动轴(11)伸出塔架迎风面的一端上设有风叶(7)或是各种风轮,在塔架的迎风面上设有若干与传动轴(11)轴心为同心园的园形磁悬浮风叶运行轨道(16),为T字型,在其两T肩下设有槽型轨道,在其上运行有磁悬浮风叶运行车(15),磁悬浮风叶运行车(15)的两侧设有悬擘,其末端设有滑轮(17)恰运行于两T肩下的槽型轨道内,磁悬浮风叶运行车(15)的顶部与风叶(6)或是风叶稳定环(27)、(28)联接。一巨型轴承,其轴面与钢梁固定,其承面与风轮的轮毂(21)为一整体,轮辋(20)辋面上设有齿轮(26)并设有一级风叶固定梁(24),在一级风叶固定梁(24)上设有若干级风叶固定环(27)、(28)等,在风叶固定环上同时再设置多级风叶固定梁构成多级风叶框架,在风叶框架的多级风叶固定梁上安装多级桨型风叶或是弧型风叶构成多级风叶风轮。使用多风叶风轮时设置在塔架上的发电机(8)其所在的位置与风轮上的齿轮(26)相对应并通过发电机轴(23)上的齿轮与多风叶风轮实现动力传递,每个发电机轴上均设有离合器。在风力机塔架(5)上集成一组多风叶风轮或是多风叶风轮,通过风轮风叶稳定环上所设置的磁悬殊浮风叶运行车(15)或是桨型风叶上直接设置的磁悬殊浮风叶运行车(15)实现由风力机塔架承受风叶受风后的应力;通过传动轴(11)或是风轮轮辋面上的齿轮(26)实现动力传递。
另一实施方案是带有中央立柱的风力机塔架(5)为一矩形加半园形,塔架的中央设有中央立柱(13),风力机塔架(5)与中央立柱(13)之间以立柱旋转装置1(12)和立柱旋转装置2(14)相联系,在中央立柱旋转装置1(12)上设有钢梁,其一端伸出塔架的迎风面,一巨型轴承,其轴面与钢梁固定,其承面与风轮的轮毂(21)为一整体,轮辋(20)辋面上设有齿轮(26)并设有一级风叶固定梁(24),在一级风叶固定梁(24)上设有若干级风叶固定环(27)、(28)等,在风叶固定环上同时再设置多级风叶固定梁构成多级风叶框架,在风叶框架的多级风叶固定梁上安装多级桨型风叶或是弧型风叶构成多级风叶风轮。应用多级风叶风轮的风力机其塔架上设有若干发电机(8),其位置与风轮轮辋(20)上的齿轮(26)相对应并通过齿轮(26)相联系。多风叶风轮的风叶稳定环与磁悬浮风叶运行轨道(6)相对应并且固定有磁悬浮风叶运行车(15)在磁悬浮风叶运行轨道(6)上运行。
在风力机塔架(5)的顶端设置有电子风向标,当风向发生变化时风向标发出电信号到计算机,通过计算机控制发送指令到动力驱动转向架使风力机实现自动迎风。风力机上设有风速测定仪和风叶速度测定仪,当风速增大导致风叶速度增加时,通过计算机控制度增加风轮所带动的发电机的数量并以此来完成风叶转速的调节。
权利要求
1.一种超大型集成式水平轴磁悬殊浮高空风力机,在一组呈同心园状排列的园形重载铁轨上,运行一组火车机车径向转向架,一组重型钢梁铺设于转向架上并且相互固定成为风力机底盘,在风力机底盘上设有底盘固定环、底盘稳定重力块和风力机塔架,塔架的背风面与底盘背风区之间设有塔架支撑钢架,在塔架的迎风面上设有磁悬浮风叶运行轨道及钢缆,在塔架上设有一组传动轴,轴在塔架上的部分设有一组伞状齿轮,设在塔架上的一组发电机通过伞状齿轮与传动轴相联接,传动轴伸出塔架迎风面的一端设有风叶或风轮,风叶或风轮位于磁悬浮风叶运行轨道的位置上设有磁悬浮风叶运行车并运行于轨道上,在塔架的迎风面上集成一组由风叶、磁悬浮风叶运行轨道、传动轴、发电机等组成的风力发电单元。另一种超大型风力机,其塔架呈矩形加半园形,在园形轨道系统的园心上设有一承重于地基上的中央立柱,一大半径风轮承重于中央立柱。风力机对于自动迎风及风叶运行速度的调节实现自动控制。
2.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是承重轨道系统是一组呈同心园状排列的园形铁轨,运行其上的是一组动力驱动火车机车径向转向架,一组重型钢梁铺设于转向架上并且相互固定构成风力机底盘,风力机底盘上设有底盘固定环,底盘固定环可以是钢结构,也可以是钢筋混凝土结构,同时还设有钢筋混凝土结构的底盘稳定重力块。小半径园形轨道专用径向转向架轮对的轮缘设计为伞状结构。
3.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是风力机塔架是承重于风力机底盘上一定范围的一个大型钢结构框架,集成式风力机的塔架上集成了一组由传动轴、磁悬浮风叶运行轨道、磁悬浮风叶运行车、三风叶或是多风叶风轮、成组发电机等组成的发电单元。带中央立柱的塔架呈现矩形加半园形,用于单个大半径风轮的风力发电。
4.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是风力机塔架的背风面与风力机底盘的背风区之间设有塔架支撑钢架,在塔架的迎风面与底盘的迎风缘之间设有塔架稳定钢缆。
5.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是一巨大的轴承,其轴面与钢梁固定,其承面与轮毂为一体,轮辋面上设有齿轮及风叶固定梁,风叶固定梁上设有多级风叶固定环,在相应的风叶固定环上再设置若干级风叶固定梁,在多级风叶固定梁上分别安装相应大小的风叶构成多级风叶风轮。
6.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是磁悬浮风叶运行轨道是一种T字型轨道,T顶部设有电磁铁、两T肩下设有槽型轨道;磁悬浮风叶运行车是一种与轨道接触面设有电磁铁的装置,其一面直接与风叶或是风叶固定环相联接,一面通过电磁铁与轨道构成磁阻关系,其两侧设有运行车悬臂,悬臂的末端设有滑轮并可以运行于槽型轨道内。
7.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴轴磁悬高空风力机,其特征是发电机固定于风力机塔架上并由塔架承重,三风叶风轮或是多风叶风轮的传动轴通过离合器同时与一组发电机联接。
8.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是中央立柱是承重于地基上的结构,在立柱与风力机塔接触的所有部位均设有旋转装置;带有中央立柱的风力机塔架的立柱以上部分是半园形。
9.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是风向测定仪转换成为电子信号由计算机动力驱动风力机底盘及风力机塔架整体旋转并自动迎风。
10.根据权利要求1所述的超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其特征是由风速测定仪及风叶转速测定仪测得的风速和风叶转速的电子信号通过计算机进行控制一个风力发电单元在一特定的时间内所能带动的负荷,这种控制通过自动控制发电机轴上的离合器实现。
全文摘要
本发明涉及一种超大型集成式水平轴磁悬浮高空风力机,其最关键的技术特征在于风力机的塔架可以搭建到理想的高度和理想大的面积,同时风力机的塔架可以整体旋转自动迎风;一个塔架上可以集成许多发电单元;风力机可以在任何风速下工作不需要对风叶进行变桨距调速,能利用强风力发电以及能利用高空风力发电是本发明最为重要的实用价值;同时风叶受强风作用时所产生的向后的应力可以受到磁悬浮力支承,这一技术上的变化使风叶或风轮可以造的足够大。多级风叶风轮设计概念的提出对于风力机从底密度风能中获取更多的能量有着非常大的意义。本发明的有益之处在于有利于风能利用的大规模产业化发展。
文档编号F03D11/04GK1851259SQ200510075729
公开日2006年10月25日 申请日期2005年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者王伟 申请人:王伟


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