垂直軸低速永磁同步發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制造的。主要組成部分如圖1。現(xiàn)代交流發(fā)電機通常由兩部分線圈構(gòu)成;為了提高磁場的強度,一部分線圈繞在一個導磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內(nèi)壁的凹槽內(nèi),這個圓筒固定在機座上稱為定子。定子內(nèi)的線圈可輸出感應電動勢和感應電流,所以又稱其為電樞。發(fā)電機的另一部分的圓柱體,稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是由高性能永磁體來完成,轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉(zhuǎn)動。這叫做旋轉(zhuǎn)磁場式結(jié)構(gòu)的無刷同步發(fā)電機。
工作時,轉(zhuǎn)子恒定磁a場,在風輪的帶動下轉(zhuǎn)子低速旋轉(zhuǎn),恒定磁場也隨之旋轉(zhuǎn),定子的線圈被磁場磁力線切割產(chǎn)生感應電動勢,發(fā)電機就發(fā)出電來。 目前常見的風力發(fā)電機是水平軸風力發(fā)電機,即葉片在風驅(qū)動下繞著水平軸旋轉(zhuǎn);而垂直軸風力發(fā)電機,顧名思義,它的葉片是垂直設(shè)置的,這些葉片環(huán)繞著一根同樣垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
龍泉公司垂直軸,與一般的垂直軸風力發(fā)電機只含有一層葉片不同,他發(fā)明的垂直軸風力發(fā)電機由相互交錯的上、中、下多層垂直葉片組成。由于多了幾層葉片,其截留風能的面積增加了200%,而風機發(fā)電能力與截風面積成正比。
同時,與一般垂直軸風力發(fā)電機不同,新型設(shè)計使葉片持續(xù)在強風中旋轉(zhuǎn),可以截獲更多的能量,此舉將使發(fā)電能力提高200%。
根據(jù)理論計算,這種新型結(jié)構(gòu)發(fā)電機將使其發(fā)電功率比一般垂直軸風力發(fā)電機提高400%。風洞試驗的初步結(jié)果也支持這一推論。
轉(zhuǎn)子及其恒定磁場被風力帶動慢速旋轉(zhuǎn)時,在轉(zhuǎn)子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場,稱為轉(zhuǎn)子磁場或主磁場。平常工作時發(fā)電機的定子線圈即電樞都接有負載,定子線圈被磁場磁力線切割后產(chǎn)生的感應電動勢通過負