[发明专利]一种落地竖式风力发电机

说明书

本发明公开了一种落地竖式风力发电机，包括发减速机、发电机、逆变器、配电柜和扇叶，扇叶的输出轴与减速机的输入端连接，减速机的输出端和发电机的输入端连接，发电机通过逆变器及配电柜将电力输出，扇叶为竖直安装，所述减速机、发电机、逆变器和配电柜安装在混凝土基础下方，扇叶包括主扇叶和启动扇叶，启动扇叶设于主扇叶的上方，并与主扇叶同轴心连接，主扇叶和启动扇叶呈45°‑90°。本发明的落地竖式风力发电机的扇叶竖直安装，可以全风向发电，吸收360°任何风向的风能，扇叶的输出轴与减速机的输入端连接，传动零距离，整体装置重心向下，通过支承轮和回转支承对扇叶进行承重，中心轴的轴承上设置拉线于混泥土基础多点固定，稳定性较好。

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其是一种落地竖式风力发电机。

背景技术

现有国内外大型风力发电机主要是三叶横向旋转式发电机，该机的优点扫风面积大，如正对风向叶面可全时受风。技术较为成熟，配套产业链较完善。但该机也存在以下缺点：

(1)需要风力大：需6-7级风才可正常做功，原因是这种扇叶横风转，叶面横向受风，这种叶面和风向形成对向180°，从静态表面上看全叶面受风，且扫风面积和尖速比大，叶片的旋转完全依靠扇叶的变量角度，强行使风力改变方向而推动扇叶做功。扇叶的转动方向和风向刚好形成90°，扇叶吸收大部分能量被和风向迎面而对的扇叶所吸收而无法做功，只有在风力较大时才能少量做功，也就是通常大家看到的大型风机在风力较大6-7级时，还在慢慢攸攸的转这种景象的原因。在低风速无法做功，这种结构形式的风机只适合于小微型，主要原因是这种三叶悬臂式结构，无论任何材料性能都有它的极限，扇叶超过一定的长度，经济性大打折扣，甚至不具有经济性；

(2)需对风向：三叶横向式风机如风向对叶片扫风面角度偏离，扇叶将不会转动，无法做功；

(3)启动困难：因扇叶旋转方向和风力方向不一致，及叶面为光滑斜面，风力较小，无法启动；

(4)设备在塔筒上端：扇叶和减速箱及发电机和刹车系统都设置在塔筒顶端，重心偏高，对塔筒、基础提出了更高的要求，扇叶吊装安装更高的要求，同时也带来了安全风险；

(5)保养维护：因主要设备在塔筒上端，平时的保养维护都得需人工高空作业，这样使运营成本上升；

(6)投入产出效率低：三叶横向式风机由于无论是风力捕获方式或设备结构都是属于能量转换低，设备投资高的一种大型风力设备。

中国专利CN202170846U公开了一种立式风力发电机的滑道式风叶系统，其中一个技术方案包括复合式机轴、两个机轴风叶连接法兰盘、三个单体风叶、三个风叶滑轮、风叶环形滑道和两个三角形风叶固定架，两个机轴风叶连接法兰盘安装在复合式机轴上，机轴风叶连接法兰盘之间连接有三个单体风叶，三个单体风叶环形围绕在复合式机轴的周围，相邻两个单体风叶之间呈120°角排布，三个单体风叶的上端通过一个三角形风叶固定架固定连接，三个单体风叶的下端通过另一个三角形风叶固定架固定连接，每个单体风叶的下端均安装有一个风叶滑轮，风叶环形滑道固定安装在立式风力发电机的框架横梁上，风叶滑轮在风叶环形滑道上滑动。该技术方案风叶滑轮支撑风叶的重量，减少了单体风叶对机轴的悬挂力矩，使风叶不会因风叶过长产生变形或下垂，风叶的大小不再受限制，风叶可以做的很大，使风叶受风面积大，风力利用率高，产生最大的推力与最大的旋转力矩，推动风叶在水平面内旋转。风叶在水平面内滑道上旋转，平衡特性好，转速高，稳定性好。但是该技术方案的风叶中部由复合式机轴承重，对复合式机轴的要求较高，并且当风叶较大时，启动性较差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种落地竖式风力发电机，可以对360°任何风向吸收风能，全风向发力，且在较小风力下就可以启动发电。

本发明的目的是以下述方式实现的：