[发明专利]一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机

说明书

本发明提供了一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机，包括风轮架、挡风板、左风轮、右风轮、偏心对风轴、轴承盖、转动轴承、推力轴承、塔柱。左风轮和右风轮对称安装于风轮架上，挡风板挡住了风轮背风区的风力，消除了背风区风力的负功作用；左风轮和右风轮与中整流板之间的通道会产生狭管效应，增强风力，提高风能利用率；偏心对风轴使得风轮架的重心偏离塔柱的轴线，当风轮架正面与风力方向不垂直时，风轮架所受的水平合风力相对塔柱轴线产生转矩，该转矩将驱动风轮架转动，直至风轮架的正面垂直于风力方向，即实现自动对风。本风力机采用双风轮和偏心对风轴、无尾舵的结构，具有成本低，工作空间小，抗风能力强，风能利用率高的优点。

技术领域

本发明属于垂直轴风力发电机技术领域，具体涉及一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机。

背景技术

现代风力发电机主要分为水平轴风力机和垂直轴风力机。水平轴风力发电机需配备对风系统，具有抗风性能差，结构相对复杂，造价高等缺点，限制了其发展和应用。垂直轴风力发电机又分为阻力型和升力型两种，阻力型风力机具有低风速下启动转矩较大、启动性能良好及结构简单、成本低等优点，但存在风能利用率较低的缺点。阻力型风力发电机风能利用率低的原因之一是其风轮的迎风面仍存在正风区和背风区，只能利用一半风能，背风区的风力对风轮的做负功，大大降低了风轮的风能利用率。为了降低背风区风力对风力机的负功影响，人们通常通过增设挡风板来消除背风区风能的不利影响，但是同时需要在挡风板后方增设面积较大的尾舵来对风。尾舵通常尺寸较大，抗风性能差，增加了制造成本并实际大大增加了整个风机的工作面积，一定程度而言，降低了风机的风能利用率。因而，极大地限制了它的装机容量。

本发明针对以上技术背景，提供一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机，该风力机含有两个对称风轮，两风轮均设有挡风板，降低背风区风力的负功影响；显著特点是它不含尾舵，利用偏心对风轴实现风轮的对风，避免了大大增加风力机工作面积的缺点，保证了风力机的抗风性能，并提高了风机的风能利用率。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足，提供了一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机，该风力机含有两个对称风轮，两风轮的背风区均设有挡风板，显著特点是它不含尾舵，利用偏心对风轴实现风轮的对风。

为达到上述目的,本发明提供以下技术方案：一种高效带挡风板无尾舵对风的双风轮风力发电机，包括风轮架、挡风板、左风轮、右风轮、偏心对风轴、轴承盖、转动轴承、推力轴承、塔柱。所述风轮架包括风架顶柱、上法兰盘、下法兰盘、中整流板、风架底柱，所述中整流板上下两端分别焊接固定在所述风架顶柱和风架底柱的中部，所述风架顶柱两端下方均焊接所述上法兰盘，所述风架底柱两端上方均焊接所述下法兰盘，所述左风轮和所述右风轮对称安装于所述风轮架上的所述上法兰盘和所述下法兰盘之间，所述挡风板的上下两端设有上连接板和下连接板，所述挡风板通过所述上连接板和所述下连接板分别连接于所述上法兰盘和所述下法兰盘，所述风轮架的两侧对称安装2个所述挡风板，所述左风轮和所述右风轮的迎风区分为背风区和正风区，所述挡风板挡住了所述左风轮和所述右风轮的所述背风区风力，基本消除了所述左风轮和所述右风轮的所述背风区风能的负功作用。所述左风轮的正叶片和所述右风轮的反叶片的安装角度大小相等，方向相反；所述风轮架的正面风场区域依次分为背风区、正风区、内部区、正风区和背风区，所述左风轮和所述右风轮的正风区均与所述风轮架的内部区相接，同时，所述左风轮和所述右风轮的所述背风区均位于所述风轮架的外侧。所述挡风板的前端具有导风作用，在所述挡风板、所述左风轮、所述右风轮与所述中整流板之间的通道内会产生狭管效应，流入所述风轮架的风能将加速后驱动所述左风轮和所述右风轮的旋转。