风力发电机科技查新报告

项目名称：磁悬浮垂直轴风力发电机(风光互补型)   
委 托 人：**   
委托日期：2008年6月9日   
查新机构（盖章）：**市科技信息研究所   
查新完成日期：2008年6月11日 

山  东  省  科  学  技  术  厅
二○○三年

 
查新项目 中文：磁悬浮垂直轴风力发电机（风光互补型）
   
名    称 英文：   
 名    称 **市科技信息研究所   
 通信地址 **市文化西路82号 邮政编码 250001   
查新机构 负 责 人 高鹏霄 电  话 (此处可能涉及隐私号码/数字) 传  真 (此处可能涉及隐私号码/数字)   
 联 系 人 李军 电  话 (此处可能涉及隐私号码/数字)   
 电子信箱 jnsti@jn.gov.cn   
一、查新目的：      
历下区立项   
二、查新项目的科学技术要点
我们的项目属于离网型的小型磁悬浮垂直轴风力发电机，可在微风下起动，可应用于离网小型风力发电机在山区、湖边以及远离发电厂的地方，还可用于渔民海上作业，用于高速公路路灯更是免去了铺架电线之投资多、线路繁、不利于维护的弊端。
项目具有自主知识产权的磁悬浮轴承风力发电机，减小摩擦，可在微风下起动，并且风力发电机的寿命不受轴承的限制（磁悬浮轴承20年没有问题），可靠性高；不仅具有垂直轴风机的优点，还有可变桨距的特点，使得风能利用率大大提高。对风力发电机本体，不但要求高效，而且要求低制造成本。钕铁硼永磁发电机尽管高效高功率密度，但由于钕铁硼材料价格昂贵，大大增加了发电机本体的制造成本，由本课题组成员正在研究的双转子径向磁场永磁电机可以采用价格低廉的铁氧体永磁而得到与钕铁硼永磁电机相近的功率密度和转矩密度。目前该电机的研究主要应用于电动机，实际上应用于直接驱动、外径空间宽阔的风力发电机更具有优越性。
风光互补型利用太阳能（光伏电池）发电弥补无风时的电能。
综上所述，磁悬浮轴承、垂直轴风机、风光互补、可变桨距的技术亮点使得我们的项目具有国内领先水平。
创新点：
1、采用磁悬浮轴承的风力发电机，摩擦小，噪音小、启动风速低、发电效率高。
2、受风无方向限制，抗风能力强，使用寿命长。桨距可以可以根据实际风力情况调节，提高风能利用率。
3、双转子径向磁场永磁电机、采用价格低廉的铁氧体永磁。
   
三、查新点与查新要求
1、进行磁悬浮垂直轴风力发电机的研究
2、磁悬浮垂直轴风力发电机具备桨距自调节的功能
3、发电机采用价格低廉的铁氧体永磁，且为双转子径向磁场永磁电机。
4、磁悬浮垂直轴风力发电机与太阳能发电为一体的风光互补系统而与太阳能发电为一体的风光互补系统、具有低压充电功能。
   
四、文献检索范围及检索策略
国内部分：
中国科技成果数据库               数据年限：1985年—2007年9月
中国科技成果交易信息数据库       数据年限：1980年—2001年
**省科技成果数据库             数据年限：1986年—2006年
**省科技查新数据库             数据年限：1986年—2007年12月
**省最新科技查新库             数据年限：2003年10月—2007年12月
中国科技经济新闻数据库           数据年限：1990年—2007年11月
中国专利数据库                   数据年限：1985年9月—2008年
中文期刊数据库                   数据年限：1989年—2007年11月
中国学术会议论文数据库           数据年限：1979年—2007年10月
中国学位论文数据库               数据年限：1977年—2007年12月
中国科技文献数据库               数据年限：1999年
中国企业、公司及产品数据库 　    数据年限：1988年—2007年12月
国际互联网                       数据年限：2008年

检索策略：
磁悬浮*风力发电*垂直
（叶片+浆+帆）*自动*调*风力发电*垂直
永磁电机*风力发电*双转子
磁悬浮*风力发电*垂直*（太阳能+风光互补+低压充电）
风力发电*（太阳能+风光互补+低压充电）   
五、检索结果
密切相关文献0篇：
相关文献10篇
 No.1申    请    号：  03116224.X 申   请   日：   2003.04.03
名          称：   磁悬浮微风旋转装置 
申请(专利权)人：   杨子余 
地          址：  321300浙江省永康市华丰东路农业局宿舍35弄4幢2单元601室
发 明 (设计)人：  杨子余 
摘要: 本发明公开了一种磁悬浮微风旋转装置，包括基座(9)、设置在基座(9)上的固定盘(4)，所述的固定盘(4)上设有垂直设置的转动轴(6)，转动轴(6)的一端伸进基座(9)内并固定有上磁体(8)，转动轴(6)的另一端固定有转动盘(3)，在上磁体(8)下方的基座(9)上设有下磁体(10)，上磁体(8)与下磁体(10)相对应的二个面磁极相同；上磁体(8)外圆面与基座(9)内壁之间设有滚珠(5)；所述的转动盘(3)与固定盘(4)之间设有发电装置。采用上述结构后，充分利用磁能，使转动盘(3)在微风条件下就能产生自转；不仅能满足自身用电的需要，必要时也能对外供电；具有结构简单合理、摩擦阻力小、加工方便、成本低等特点；广泛应用到旋转广告、旋转雕塑、风力发电装置等场所

No.2申请号： 200510046001.0    申 请 日 2005.03.11
名          称：   小功率垂直轴风力发电机 
申请(专利权)人：   曾碚凯 
地   址：  110023辽宁省沈阳市铁西区兴华南街58号沈阳工业大学图像中心
发 明 (设计)人：  曾碚凯 
摘要: 本发明公开一种小功率垂直轴风力发电机，在中心柱的上下两端固接着上帆叶支撑盘和下帆叶支撑盘，通过帆叶连轴器安装多个帆叶于上下帆叶支撑盘之间；每个帆叶的下端通过帆叶连轴器还连接一个帆叶迎风角驱动机构，中心柱上端与锚固器活动连接，下端通过主轴承安装在基座上，主轴承通过设有传感器的动力传输机构与配有减速器的发电机相连接；于锚固器上方设风向标；传感器通过主控器与帆叶迎风角驱动机构电连接，整体用锚索通过锚固器锚定；其中主轴承为复合推力轴承结构。它在加强了系统稳定性同时减小了风机所占空间，其帆叶迎风角驱动机构和包括磁悬浮推力轴承的复合推力轴承降低了摩擦损耗，利用率高，有效地延长了发电时间，实用性极强。

No.3申    请    号：  200610072992.4 申   请   日：   2006.04.10
名          称：   超大功率悬浮切圆风力发电机 
申请(专利权)人：   郭晓青 
地          址：  457004河南省濮阳市皇甫林海花园34-1-5
发 明 (设计)人：  郭晓青
摘要: 本发明涉及一种超大功率悬浮切圆风力发电装置。它由两个垂直相切的圆形扇叶与定轴焊接构成风叶组，风叶在风压作用下带动定轴旋转，将风能转化为机械能，从而带动定轴末端通过伞形齿轮或接头相连的发电机传动轴旋转，将机械能转化为电能；定轴与发电机传动轴均利用静磁悬浮技术做失重运动。本发明所提供的超大功率悬浮切圆风力发电装置彻底打破了传统的风力发电机模式，处于失重状态的圆形扇叶拥有理想的有效迎风面积，不受风力大小和方向的限制，能最大限度的利用风能，因而风能利用率极高。超大功率发电机安装在地面机房内或机房底座上，改变了传统水平轴风力发电机头重脚轻的状况，安装维修十分方便。这种装置风能利用率极高、工艺简单、安装维修方便、成本造价低廉，非常容易实现大型化。中国风电市场急需具有我国自主知识产权、性能优异、造价合理的新型风能设备；本发明将从根本上改变目前风力发电依赖进口、不能大规模、产业化的局面。

No.4申    请    号：  200410011647.0 申   请   日：   2006.01.12
名          称：   多级磁斥门型扇多用途风力发电系统 
申请(专利权)人：   于 平;于维娜 
地          址：  150010黑龙江省哈尔滨市道里区上游街副62-3501
发 明 (设计)人：  于 平;于维娜
摘要: 多级磁斥(悬浮)门型扇垂直轴多用途风力发电系统，尤其是“集风系统”，将单位面积内风能的收集达100％，将自然风通过压缩、变流使气流的速度与压强改变，形成高密度比气流，通过半遮式截风板使风力机迎风口1/2被遮挡，集风体前形成高风压区，集风体后形成负风压区的风压差，使通过气流的能量比增大，磁悬浮轴承的利用使阻尼降至最低，降低了启动动能，提高了转子的转动速度和转动惯性力，使输出功率脉动曲线减小，多级发电机的配置使风电系统达到全天候做功，将单位面积内的风能利用率达到80％以上的“集风式垂直轴多级磁悬浮门型扇多用途风力发电系统，从而达到了无风级限制工况，由于体积小本机可置于任何产生风能源的环境；箱式集风体、叠罗汉式集风体、塔桥式集风体使高楼、平地、山岭、海上的自然风能源的利用率达到最大效益。

No.5申    请    号：  200710038642.0 申   请   日：   2007.03.29
名          称：   可自动调节迎风截面的垂直轴式风力发电机风叶结构 
申请(专利权)人：   高龙关 
地          址：  200433上海市水电路1421弄8号402室
发 明 (设计)人：  高龙关;张凌君;张时安 
摘要: 本发明属风力发电设备技术领域，具体为一种垂直轴式风力发电机风叶结构。该风叶由2-3层叠加组合而成。层间用叶片支架隔开，每层由2-6个叶片等角度安装于发电机转轴上。每个叶片支架中有1个或多个片条组成的耗风门，每个耗风门与叶片支架之间由较弱的弹性片连接；每个耗风门内设有一个或多个耗风窗，每扇耗风窗由较强的弹性片与耗风窗框架连接，而耗风窗可以有多种结构形式。本发明设计的风叶结构紧凑，能自动调节迎风截面的角度，因而可输出比较稳定的电压，而且在微风和强风下都能连续运行发电，本发明可广泛用于海岛、城市、山区、平原、荒漠等地区的风力发电设备。

No.6申    请    号：  200520005548.1 申   请   日：   2005.03.09
名          称：   风能叶轮 
申请(专利权)人：   邝振凯     发 明 (设计)人：  邝振凯 
地          址：  100078北京市丰台区方庄芳古园二区5号楼606室
摘要: 一种风能叶轮，主要用于风力发电，或直接为机械设备提供动力。它的旋转轴与地面垂直，上下两端分别通过轴承安装在支架和底座上，在旋转轴上均匀分布4组旋臂，每组旋臂的外端通过轴承安装一只长方形的叶片，4只叶片可以围绕叶轮旋转轴一起旋转，同时也可以围绕各自一组旋臂上的轴承转动150度。无论多大直径的叶轮都可以安置在不到一米的高度上；它对风向和风速的变化有自动的适应能力，所以不需要设置相关的两套调整装置；为防止在阵风时发生叶片与旋臂之间的碰撞现象，在每只叶片和旋臂之间都安装有一套阻尼缓冲装置。该风能叶轮不仅方便了动能的直接输出和日常的维护和修理，还能明显地降低建造的费用。

No.7申    请    号：  200710135507.8 申   请   日：   2007.11.16
名          称：   风力发电机的调速机构 
申请(专利权)人：   胡万波   发 明 (设计)人：  胡万波
地          址：  214024江苏省无锡市滨湖区金城路芦庄三区7-3号
摘要: 本发明涉及一种风力发电机，具体地说是一种风力发电机的调速机构。按照本发明提供的技术方案，在连接套内有可以转动的齿轮传动套，该齿轮传动套的内端固定有齿轮，齿轮传动套的外端用于安装风叶连接件，在齿轮上啮合齿条，该齿条的外端与一个起复位作用的弹性元件连接。本发明通过自动改变风叶的角度来改变整个风轮迎风的面积，大大减小了风载荷垂直于叶片方向上的作用，避免共振，从而最大限度的保护了风叶和风力发电机。

No.8论文题目： 双转子永磁风力发电机研究
论文作者： 王法庆 作者专业： 电机与电器 授予学位： 硕士
导师姓名： 徐衍亮 授予学位单位： **大学
文摘语种： 中文文摘 出版时间： 20070426
关键词： 双转子永磁电机;等效磁路;电枢反应电感;空载气隙磁密;永磁电势;Halbach永磁电机;齿槽转矩;转矩脉动;电磁设计
文摘： 风能是可再生能源，世界各国越来越重视风能的开发和利用。国内外学者也开始研究高效率永磁电机在风力发电上的应用。在**省科技厅资助下，本文研究了一种新型结构的双转子永磁发电机，其高运行效率和特殊的电机结构，使其在小型风力发电系统中存在着巨大优势。

No.9题名：我国首个风光互补发电系统投运
刊名： 广东电力 年： 2005 卷： 18 期： 1
关键词： 10kV电网 电能质量 风光互补发电系统 风力发电场 太阳能光伏发电 电网管理 投运 商业化运行 中国 部门
文摘： 2004年12月8日，我国第一个风光互补发电系统在华能南澳风力发电场成功并入当地10kV电网，正式投入商业化运行。系统中采用的100kW太阳能光伏发电设备经当地电网管理部门检测，光伏发电电能质量完全符合国家标准。

No.10题名：新型户用风光互补供电系统
机构： 中国农业机械化科学研究院，呼和浩特分院，内蒙古呼和浩特010010
刊名： 可再生能源 年： 2006 卷：  期： 3
关键词： 风力发电 光伏发电 风光互补供电系统 应用示范
作者： 杨茂荣 高金锐 郭小坚
文摘： 简要描述了新型户用风光互补供电系统及其应用示范情况，以一个典型的实例分析了系统运行情况。经过1年的运行证明，该系统设计合理，能够满足边远地区目前的用电需求，具有推广应用价值。
   
六、查新结论
依照用户的委托及国家科技部、**省科技厅关于科技查新咨询工作的有关文件规定，在现有的检索领域内共检索出密切相关文献0篇，相关文献10篇。经分析对比，结论如下：
经检索发现国内有磁悬浮轴承风力发电机研制报道。如相关文献1～4涉及到应用磁悬浮技术的风力发电机研究，属于单自由度悬浮结构；相关文献5～7涉及到可自动调节叶片迎风角度研究，其中文献5采用弹性片连接；文献6采用叶片转动方式；文献7采用齿轮传动方式。相关文献8是本查新委托单位关于双转子永磁风力发电机研究报道。相关文献9～10侧重于风力发电机与太阳能发电为一体的风光互补系统研究，未涉及到磁悬浮技术和垂直结构。
    综上，国内分别见有磁悬浮技术、垂直轴风力发电装置研究报道，但本课题拟综合采用五自由度悬浮支撑技术；悬臂和叶轮采用三角形向量法原理连接，无需推杆结构的桨距自动调节技术；双转子径向磁场永磁电机；研究开发具有低压充电功能的磁悬浮垂直轴风力发电机与太阳能发电为一体的风光互补系统，未见有相同的文献报道。

查新员（签字）：张宇称            查新员职称：副研究员
审核员（签字）：                  审核员职称：研究员

（科技查新专用章）
                                                  2008年 6 月 11 日   
七、查新员、审核员声明

1、报告中陈述的事实是真实和准确的。
2、我们按照科技查新规范进行查新、文献分析和审核，并做出上述查新结论。
3、我们获取的报酬与本报告中的分析、意见和结论无关，也与本报告的使用无关。

查新员（签字）：张宇称           审核员（签字）：

            2008年 6 月 11 日              2008年 6 月 11 日   
八、附件清单
    国内检索过程记录。   
九、备注 

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