一种高效率利用风能方法及全转子双风轮风力发电机

一种高效率利用风能方法及全转子双风轮风力 发电机

本发明涉及一种高效率利用风能方法及利用本方法生产制造的全 转子双风轮风力发电机和教具玩具全转子双风轮风力发电机。

人类开始，很早就对风进行利用了，利用风帆航船，利用风车提 水，本世纪各国都在利用风发电。

二十世纪，七十年代以来，我国内蒙等地建有生产小型风力发电 机的工厂。二十世纪，九十年代，德国、荷兰、丹麦的风力发电设备 较为先进也没有走出一个风轮、一个轴、一个定子、一个转子的风力 发电机的路子。

本发明的任务

本发明的任务是给人们提供的是物理机械方面的一种高效率利用 风能方法及利用本发明方法能实际有效地生产制造出风机(机械动力) ，全转子双风轮风力发电机和教具玩具全转子双风轮风力发电机。型 体大小根据需要制做，机体材料根据风机用途要求特点选择。

说明书解说

说明书中的附图1是本发明的一种高效率利用风能方法的物理机 械示意图。

说明书中的附图2是本发明的全转子双风轮风力发电机示意图。

教具玩具全转子双风轮风力发电机由说明书中的附图2给出，教 玩具机的磁极转子是永磁体磁极比图中少了电输入机构。

本发明的任务是以下方式完成的

一种高效率利用风能方法

大自然中空气有温差就有空气流动，空气流动就会形成风，有风 就能利用风做功。当风吹动第一个风轮旋转时，透过风轮后面的风和 风轮旋转推动空气流动形成的空气流就会使第二个风轮不停地旋转。 风叶的角度不同旋转的方向也就不同，第一个风轮做成右旋风轮(1) ，第二个风轮做成左旋风轮(2)，迎风顺风原理是一样的，风轮( 1)、风轮(2)能迎风旋转又能顺风旋转做功。

右旋风轮(1)带动轴杆(4)在特制轴承(5)、特制轴承( 6)的支承下不停地向右旋转，左旋风轮(2)带动轴管(3)在特 制轴承(7)特制轴承(8)的支承下不停地向左旋转。根据实验， 两个风轮的转速没有什么区别，这样就产生了两个风轮转动地机械能， 很多机械需要这种高效率利用风能方法。利用这种高效率利用风能方 法能做出双风轮风车工艺品和双风轮风力发电机工艺品。

从全转子双风轮风力发电机的讲叙中更能看出机械原理和本发明 对风能利用的方法。

生产制做时，轴杆、轴管的粗细长短可以变动，轴管可中粗两头 细。轴杆的特制轴承(5)镶在左旋风轮(2)的轮毂内，轴杆的特 制轴承(6)安装在轴管外由轴承座支承或安装在轴管上，轴管的特 制轴承(7)、特制轴承(8)安装在轴管上由轴承座支承。发电转 子可安在轴杆上，磁极转子可安在管筒内。

全转子双风轮风力发电机

本发明的全转子双风轮风力发电机在世界统一把轴杆风轮定为顺 时针的右旋风轮，把轴管风轮定为逆时针的左旋风轮，顺风时，右轮 向左转，左轮向右转。迎风风轮排在前，机体排在后，顺风机体排在 前，风轮排在后。

全转子双风轮风力发电机的部件、部件功能部件间的作用

副件：迎风装置和控速装置根据大、中、小的风机需要配置，同 时可以装配无刷输电和电脑控机组。

主件：有右旋风轮，左旋风轮，分成上下两部分或分成前后两部 分的壳体、轴杆、轴杆轴承、左轴管、右轴承管、管筒、轴管轴承、 磁极转子、发电转子、输入电线、输入电刷、输入电环、轴杆电线槽 电线，输出电环、输出电刷、输出电线。

部件功能部件间的作用

右旋风轮的轮毂安装在轴杆上，轴杆上装有磁极转子，支承轴杆 的特制轴承(5)镶在左旋风轮的轮毂内，支承轴杆的特制轴承(6) 安装在加长的壳体(3)内或安装在右轴管上。左旋风轮的轮毂镶在 左轴管上，左右轴管与管筒法兰接或镶接螺丝紧固，管筒内镶有发电 转子，支承轴管的特制轴承(7)安装在壳体左边，支承轴管的特制 轴承(8)安装在壳体右边。

壳外输入电线与固定在壳体内的输入电刷、轴杆上的输入电环、 轴杆上的电线槽电线、磁极转子线圈相连接。当磁极转子是永磁体磁 极时就不用输入直流电了。

管筒内的发电转子线圈与轴管上的输出电环、固定在壳体内的输 出电刷、壳外的输出电线相连接。

右旋风轮带动轴杆和轴杆上的磁极转子在特制轴承(5)和特制 轴承(6)的支承下不停地向右旋转，左旋风轮带动轴管、管筒和管 筒内的发电转子在特制轴承(7)和特制轴承(8)的支承下不停地 向左旋转，向左旋转的发电转子线圈切割向右旋转的磁极转子磁力线 发出电流。比现有的风力发电机多出一个风轮的发电量。

以下结合说明书附图2全转子双风轮风力发电机示意图加以说明

副件：迎风装置、控速装置、电脑遥控机组、储电设备等图中没 有给出，这些配件按工艺在生产应用中加以配治。

右旋风轮(1)的轮毂安装在轴杆(4)上，轴杆(4)上装有 磁极转子(9)，支承轴杆(4)的特制轴承(5)镶在左旋风轮( 2)的轮毂内，支承轴杆(4)的特制轴承(6)安装在加长了的壳 体(3)内或安在右轴管上。

左旋风轮(2)的轮毂镶在左轴管上，左右轴管与管筒法兰接或 镶接螺丝紧固，发电转子(10)镶在管筒内，支承轴管的特制轴承 (7)安装在壳体(3)左边，支承轴管的特制轴承(8)安装在壳 体(3)右边。

输入电线(14)与固定在壳体(3)内的输入电刷(13)、 轴杆(4)上的输入电环(13)相连接，电刷电环(13)与轴杆 (4)上的电线槽电线相连接，电线槽电线与轴杆(4)上的磁极转 子(9)线圈相连接。磁极转子(9)可以是电磁极也可以是永磁体 磁极。

发电转子(10)线圈与轴管上的输出电环(11)、固定在壳 体(3)内的输出电刷(11)相连接，电环电刷(11)与壳体( 3)外的输出电线(12)相连接。

为了装和修磁极转子(9)和发电转子(10)壳体(3)做成 上下两部分或前后两部分，为了密封壳体(3)对合面要光滑，壳体 (3)上有对合紧固孔和基座孔。电环电刷在壳体(3)上有带盖的 检修孔，特制轴承(5)在风轮(2)的轮毂上、特制轴承(6)特 制轴承(7)特制轴承(8)在壳体(3)上有装卸盖、上油盖、密 封油封。为容易看图，带盖检修孔，装卸盖、上油盖、密封油封图中 未画。

轴杆的特制轴承(5)、特制轴承(6)几公分外到轴头的轴直 径尺寸应小于特制轴承(5)、特制轴承(6)的内径尺寸，轴管的 特制轴承(7)、特制轴承(8)几公分外到轴管头的管直径尺寸应 小于特制轴承(7)、特制轴承(8)的内径尺寸。

当风吹动右旋风轮(1)向右旋转时，透过风轮(1)的风和风 轮(1)旋转产生的空气流推动左旋风轮(2)向左不停地旋转。

右旋风轮(1)带动轴杆(4)和轴杆(4)上的磁极转子(9) 在特制轴承(5)和特制轴承(6)的支承下不停地向右旋转。

左旋风轮(2)带动轴管、管筒和管筒内的发电转子(10)在 特制轴承(7)和特制轴承(8)的支承下不停地向左旋转。

直流电由输入电线(14)经输入电刷输入电环(13)，经轴 杆(4)上的电线槽电线向磁极转子(9)线圈输入直流电产生电磁 极。磁极转子(9)也可以是永磁体产生磁极。

向左旋转的发电转子(10)线圈切割向右旋转的磁极转子(9) 的磁力线产生电流，线圈电流由输出电环输出电刷(11)经过输出 电线(12)向用户单位或者电网输供电流。全转子双风轮风力发电 机完成发电过程。

不足：

小型全转子双风轮风力发电机拿得动搬得动，谈不上维修不便的 问题，大型全转子双风轮风力发电机拿不动搬不动，需要专业服务维 修人员，专业维修工具，要修理转子时要卸开壳体，最好建立维修站， 有运输工具。教具玩具全转子双风轮风力发电机要价低又要机器好是 不足的问题，需很好生产研究解决。

优点：

二十一世纪，一次性能源大量减少，再生能源风是不可多得的能 源，能够充分利用风的全转子双风轮风力发电机将发挥重要作用。本 机比现有的风力发电机多一个风轮的发电量，占地少、成本低、效益 大。本机不产生废气、无污染，保护环境、保护大气臭氧层，在世界 各地很多地方都能使用。