[发明专利]涵道式涡旋平衡风力发电机

说明书

涵道式涡旋平衡风力发电机属于风力发电的技术领域。历史上由于发电机结构的基因缺陷，使得消耗电力能源的电动飞机与生产电力能源的发电机技术，始终处在两个技术领域里独立发展。本技术发明通过对第三运动定律作用力与反作用力的解释分析，利用平衡力的理论观点，对常规风力发电机的结构设计进行技术创新，发明了利用电动飞机在飞行中产生的空气阻力进行风力发电的技术特点。实现电动飞机在飞行中以自发自用的循环方式，为电动飞机补充电力能源，延长电动飞机的续航时间。由于该技术发明是在目前的理论背景时期，显然有悖于能量守恒定律的理论。但是通过该技术方案的发明，也充分说明利用平衡力内能的作用，完全可以实现清洁能源的永续利用。

技术领域

本发明涉及风力发电设备的技术领域，具体说是涉及一种能够安装在飞行的电动飞机上，利用空气能源发电的平衡风力发电机。

背景技术

常规的风力发电机是由定子和转子两大部件组成，发电机定子结构与发电机底座固定连接。发电机的底座又与塔架固定安装。发电机转子通过发电机定子两侧端盖的轴承组嵌入定子中间，转子和定子之间除了轴承组之外没有直接的摩擦接触。当风力的作用吹动发电机转子叶片旋转时，存在于定子与转子气隙之间的磁场能量在发电机闭合电路的状态下，使定子和转子之间产生一个磁性铰链的磁场阻力。这个阻力会通过定子的结构转移到发电机底座上，然后转移到塔架，最后被大地所吸收。如果把风力发电机安装在飞行的电动飞机上，这个阻力会通过定子的设计结构转移到发电机的底座，在由发电机底座转移到飞行的电动飞机上。迫使飞行的电动飞机在原有的驱动力上，又增加了磁场阻力对发动机的能源消耗。人们通常把风力发电的这个阻力现象概述为空气阻力。根据经典力学第三运动定律作用力和反作用力的解释分析，作用在发电机转子叶轮上的风力要想驱动转子切割定子磁场的磁力线，此时定子磁场也会产生一个力量相等、方向相反的相互作用力，准确地讲应该是发电机磁场阻力对空气的反作用力。

电动机的原理是发电机原理的逆变工况。电动机转子输出功率的大小，取决于电力能源在电动机定子中建立磁场强度的大小。因此，在风力发电技术中发电机的功率大小，取决于风力中能量的大小。通过发电机与电动机的相互认证，理论上可以抽象出风力发电机的能量转换过程，归根结底就是风力中的能量力度与发电机磁场的能量强度之间的转换过程。基本是发电机的发电功率等于发电机磁场能量的阻力功率。

世界上自第一座风力发电站建立以来，风力发电技术也经历了一百多年的发展史，始终都是建立在大地之上，以固定式的风力发电方式为人类提供清洁的电力能源。为什么风力发电机不能安装在飞行的电动飞机上发展移动式风力发电技术，直接为飞行的电动飞机提供所需要的电力能源呢？追根寻缘，根本的原因就是因为常规风力发电机的结构设计存在技术基因不足。所以，常规的风力发电机远远不能在飞行的电动飞机上，把空气中的能量转换成电力能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种涵道式涡旋平衡风力发电机，用以解决因常规风力发电机，为什么不能在飞行的电动飞机上得到应用的技术缺陷。为了达到在飞行的电动飞机上建立风力发电系统的目的，本技术发明的理论依据是：根据经典力学中《大小，方向，作用点》三要素的条件，构思一个在飞行中的电动飞机上，通过人为的技术干预手段，把进入风力发电机的空气一分为二，变成发电机的一对相等的作用力，让其分别作用在发电机的内转子涡旋叶片和外转子涡旋叶片上。只要对内转子和外转子的作用力相等，便在发电机设置的磁场能量中形成一个扭矩力的平衡作用点。此时，磁场能量的阻力形式就不会通过发电机的涡轮壳传导到飞行中的电动飞机上。而作用在发电机内转子和外转子上的一对平衡力，已经完成了对磁场磁力线的切割，达到了在飞行中风力发电的目的。