風噴射渦輪機II制造技術

在第一實施方式中一種風噴射渦輪機具有定位在圓柱體的內表面和外表面上的風扇葉片，允許風或流體穿過所述內葉片和外葉片并且導致增加的電產生效率，披露了一種風噴射渦輪機，包括第一組風扇葉片、多個分別具有磁場的磁體、具有內側表面和外側表面的圓柱體，所述圓柱體將所述第一組風扇葉片支撐在內側表面上并且連接到所述多個磁體，和與所述磁體間隔開的至少一個電纜繞組，使得所述圓柱體的轉動導致磁場的橫過所述至少一個電纜繞組的移動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大致涉及發電裝置/發電機，和更具體地涉及具有可轉動葉片的發電裝置。
技術介紹
風カ渦輪機常規地被設計成通過轉動葉片捕獲風，所述葉片轉動位于葉片的中心或轂處的發電機単元。通過這種類型的發電機產生的電能是與風速、掃過面積和氣體密度成比例的(電能=0.5X掃過面積X空氣密度X速度3)。不幸地是，常規的風力渦輪機機是昂貴的、無效的并且占用相當大的空間。常規地，風カ發電裝置已經利用多種不同的葉片、齒輪箱、和發電機技術，但是由于這個實事，即，所有的設計都是基本上相似的并且遵循相同的發電機原理，也就是，常規的三葉片推進器風カ發電機設計，所以仍然產生有限量的電力。幾個公司制造三葉片式推進器風カ發電機或風カ渦輪機。三葉片式風力渦輪機被設計成經由三個轉動葉片捕獲風，所述轉動葉片轉動位于葉片的中心的發動機単元。因此，三葉片風カ渦輪機通過由葉片的表面面積形成的轉矩產生電カ。葉片的最有效部分是行進通過最大體積的空氣的部分。該部分位于葉片的末端。不幸地是，三葉片式渦輪機葉片末端表面面積計算起來小于總表面面積的10%。為了產生常規裝置的兩倍到五倍的電カ同時占據與常規的三葉片式風力渦輪機相同的空間，使用小占地面積的轉動葉片產生電力同時增大葉片的有效部分是有用的。
技術實現思路
本葉片設計是獨特的，其中葉片的總面積位于組件的外側的50%上，同時消除了內側的50%，這樣減輕了葉片的總重量。通過消除葉片的內側的50%，本專利技術引入了“端ロ式”空氣動力學系統，其允許風的內側的50%在不中斷的情況下穿過風噴射渦輪機(windjet turbine)的第一葉片，并且外側的50%被成角度地改變方向。葉片形狀形成文氏管效應，其使得在穿過風噴射渦輪機的端ロ式中心部分時風速増大。増大的內風速與離開渦輪機的空氣的改變方向后的外風速的組合可導致在風噴射渦輪的尾端處的不變的風速。Betz定律形成于1919年并且在1926年出版，并且用來通過進入和離開風力渦輪機或葉片的差別風速來計算風力渦輪機的電カ輸出。Betz定律定義，從穿過轉子或葉片的掃過直徑的氣團得到的電カ的量的極限是59 %。因此，當風速在進入和離開風噴射渦輪機之間沒有顯著變化時獲得的電カ產生増加。此外，風噴射渦輪機消除常規地形成在風カ渦輪機上方的空氣動力學的氣泡(aerodynamic bubble)。這種方法也消除了將Betz定律應用到整個風噴射潤輪機。相反，Betz定律僅僅應用到風噴射渦輪機中的各獨立的葉片。風噴射渦輪機可設計有容納在殼體內的葉片，該殼體將風捕獲和有效的沖擊面積最大化。發電機可被設計成減少損失和提高效率。可以用發電機，諸如交流同步發電機、感應發電機、永磁體(PM)發電機、直流發電機、多步式永磁體RPM擴大器發電機(MSG),和脈沖磁控發動機(PMCG)而獲得電產生。附圖說明附圖中的部件不必須是按比例的，相反，重點放在示出本專利技術的原理上。在附圖 中，在不同的視圖中，相同的附圖標記表示相應的部件。圖I示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的風噴射渦輪機的實施方式的透視和不意視圖。圖2示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，在單個結構或桿上的圖I的風噴射渦輪機的多個實施方式的透視和示意視圖。圖3示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，圖I的風噴射渦輪機的轉動葉片的實施方式的透視和示意視圖。圖4示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，由圖I的風噴射渦輪中的彈簧偏壓的主葉片的實施方式的透視和示意視圖。圖5示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，在圖I的風噴射渦輪機中的各轉動葉片的端部處的磁體的實施方式的透視和示意視圖。圖6示出了在根據本專利技術的示例性的實施方式的，在圖I的風噴射渦輪機的各轉動葉片的端部處的永磁體和彈簧的實施方式的透視和示意視圖。圖7示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，風噴射渦輪機的主發電機電カ芯和繞組的示意圖。圖8示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，由圖I的風噴射渦輪機產生的可變寬度的磁體信號的波形的示意圖。圖9示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，用于從圖I的風噴射渦輪機產生直流(DC)電的主發電機電カ芯和繞組的示意圖。圖10示出了根據本專利技術的另ー個示例性的實施方式的，用于從圖I的風噴射渦輪機產生交流(AC)電的主發電機電カ芯和繞組的示例的示意圖。圖11示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，用于感應、報告和控制激發感應磁體線圈的晶體管的控制電路的方塊圖。圖12示出了ー圖表，該圖表示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，在ー組件中的“ U”形轉子和定子線圏。圖13示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的，由圖I的風噴射渦輪機產生電流的流程圖。圖14示出了根據本專利技術的實施方式的，第二風カ渦輪機實施方式的三個視圖。圖15示出了根據本專利技術的實施方式的，圖14的第二風カ渦輪機實施方式的多組風扇葉片的三個視圖。圖16示出了根據本專利技術的實施方式的，安裝在可轉動的支架上的圖14的風カ渦輪機。圖17示出了根據本專利技術的實施方式的，在位于風カ渦輪機葉片的中心中的轂處的能發電的風力渦輪機的內和外葉片的圖表。圖18示出了根據本專利技術的實施方式的，在自然環境中安裝在圖16的可轉動支架上的第二風カ渦輪機。圖19示出了根據本專利技術的實施方式的，在單個可轉動支架上成對安裝的ー對圖14的第二風カ渦輪機的視圖。圖20示出了根據本專利技術的實施方式的，圖17的內風扇葉片的視圖，其中各葉片具有可變的俯仰角控制。圖21示出了根據本專利技術的實施方式的，由碳纖維制成的圖17的內葉片和外葉片。圖22示出了根據本專利技術的實施方式的，圖14的第二風カ渦輪機的剖切圖，可確定多步式發電機線圈和繞組。圖23示出了根據本專利技術的實施方式的，圖22的多步式發電機線圈和繞組的特寫剖切視圖。圖24示出了根據本專利技術的實施方式的，由圖22的多步式發電機產生的60Hz的波形。具體實施例方式與前面所討論的已知方法不同，這里所披露的風噴射渦輪機克服了上述的限制。例如，這種風噴射渦輪機的其中一種實施方式可以是在風場中的風カ渦輪機。用于高壓輸電網應用的風噴射渦輪機的物理大小可以從幾英尺到數百英尺。風噴射渦輪機的另ー示例性的應用可以是用于民用從而為建筑物產生1-2千瓦特到幾兆瓦特范圍內的電力。民用和商用風噴射渦輪機的物理尺寸可以從一英尺到若干英尺(諸如20英尺)。風噴射渦輪機的另ー應用可以是為車輛、輪船、飛機和/或任何移動交通工具提供千瓦范圍內的電力。車輛風噴射渦輪機的物理大小可以從幾英寸到幾英尺。而且，使用風噴射渦輪機產生電力的方法不限于風，而是可以使用能產生カ以轉動葉片的任何流體或物質(即，流體-其中流體包括風)，諸如水。風噴射渦輪機也可以用來為突發事件發電，諸如作為建筑物的備用電源。殼體和葉片設計可以通過轉動標準發電機，諸如，具有如常規柴油發電機中的轉子和定子，而產生電カ；或者可以通過使用直流(DC)發電方法發電；或基于利用磁體原理，多磁極RPM擴大器、與一個系統中的磁持續時間和電解除相結合的步進式發電的旋轉電機的原理的新型發電機，而發電。這種類型的發電機的兩個例子可包括多步式發電機(MSG)和磁脈沖控制發電機(MPCG)。轉向圖1，示出了根據本專利技術的示例性的實施方式的風噴射發電機100的實施方式的透視性的和示意的剖視圖。風噴射發電機100可具有殼體102和與所本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.04.29 US 61/173,889;2010.03.16 US PCT/US2010/1.一種風噴射渦輪機，包括 第一組風扇葉片； 分別具有磁場的多個磁體； 具有內側表面和外側表面的圓柱體，其將所述第一組風扇葉片支撐在所述內側表面上，并且該圓柱體連接到所述多個磁體；和 與所述磁體間隔開的至少一個電纜繞組，使得所述圓柱體的轉動導致所述磁場橫過所述至少一個電纜繞組的移動。2.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述圓柱體的端部具有Z字形形狀。3.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述第一組風扇葉片中的各風扇葉片具有可以從第一位置變化到第二位置的俯仰角。4.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述圓柱體的所述內側表面限定一不一致大小的開口。5.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述第一組風扇葉片由金屬制成。6.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述第一組風扇葉片由鋁制成。7.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述第一組風扇葉片由碳纖維制成。8.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，進一步包括在所述圓柱體的支撐件的所述外側表面上的第二組風扇葉片。9.如權利要求9所述的風噴射渦輪機，其中所述第二組風扇葉片中的各風扇葉片具有可以從第一位置變化到第二位置的俯仰角。10.如權利要求8所述的風噴射渦輪機，其中所述第二組風扇葉片在殼體內。11.如權利要求10所述的風噴射渦輪機，其中所述殼體具有將進入流體引到所述第二組風扇葉片的導流片。12.如權利要求8所述的風噴射渦輪機，其中所述第二組風扇葉片由金屬制成。13.如權利要求8所述的風噴射渦輪機，其中所述第二組風扇葉片由鋁制成。14.如權利要求8所述的風噴射渦輪機，其中所述第二組風扇葉片由碳纖維制成。15.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述風噴射渦輪機包括尾部。16.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述磁體是永磁體。17.如權利要求I所述的風噴射渦輪機，其中所述磁體是感應磁體。18.如權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：SA伯西克，
申請(專利權)人：SA伯西克，
類型：
國別省市：