專利名稱：同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置，主要指一種同軸反轉(zhuǎn)設 計之風力發(fā)電裝置，并具較佳作動穩(wěn)定性、發(fā)電效率。
背景技術：
習知發(fā)電裝置系具有可藉由外界風力、水力...等介質(zhì)作動力源發(fā) 電設計，而在能源短缺的現(xiàn)今利用自然界風力、水力作動力源更可替 代石油能源，并更具環(huán)保功效。
前述發(fā)電裝置主要具驅(qū)動組件、電機組成，而該驅(qū)動組件系可由 外界動力源作動旋轉(zhuǎn)，并具轉(zhuǎn)軸連動電機，又該電機具線圈、場磁極， 而該線圈或場磁極系與轉(zhuǎn)軸連動，使得驅(qū)動組件由外界介質(zhì)傳動令轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)時可令線圈或場磁極單向旋轉(zhuǎn)，并可產(chǎn)生電力。
以風力介質(zhì)發(fā)電方式為例，如第八圖所示系為習知風力發(fā)電裝置
之i ，系包括驅(qū)動組件r、電機2'，而該驅(qū)動組件r具葉片ir、轉(zhuǎn)
軸12'，并該葉片ll'可受風力撞擊而帶動轉(zhuǎn)軸12'旋轉(zhuǎn)；又電機2'具
線圈21'、場磁極22'，并該線圈2r設于旋轉(zhuǎn)座2ir上，并該旋轉(zhuǎn)座
211'與轉(zhuǎn)軸12'連動接合，又線圈21'之輸出線設置電刷212'與設置于 轉(zhuǎn)軸12'之電軌213'導電連接，并該電軌213'連接輸出導線214'以輸 出電力。
場磁極22'系為永久磁鐵并設置于固定座221'上，并該固定座 221'設于激磁線圈21'外側(cè)，并于固定座221'設置可穿伸轉(zhuǎn)軸12'之軸孔222'，并于軸孔222'位置設置軸承223'，而該軸承223'與轉(zhuǎn)軸12' 接合，又于固定座221'固設支撐桿224'，并該支撐桿224'可連接基座 與地面接合(圖中未標示)，使得當外界風力撞擊葉片ll'時可帶動轉(zhuǎn)軸 12'、線圈21'旋轉(zhuǎn)，并使線圈21'與場磁極22'產(chǎn)生電磁感應作用而使 得輸出導線214'產(chǎn)生電力。
請參閱第九圖，前述風力發(fā)電裝置當葉片ll'旋轉(zhuǎn)時將直接帶動 轉(zhuǎn)軸12'旋轉(zhuǎn)，造成轉(zhuǎn)軸12'因須承受該單向旋轉(zhuǎn)力(如圖中箭頭所示) 而具穩(wěn)定性不佳缺失，又如第八圖所示，該驅(qū)動組件l'僅帶動線圈21' 對應場磁極22'旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電磁感應作用，而該場磁極22'并不旋轉(zhuǎn)，當 風力小時驅(qū)動組件l'將不能帶動線圈21'對應場磁極22'運轉(zhuǎn)至電機2' 可有效發(fā)電動作之轉(zhuǎn)速，因而該單向旋轉(zhuǎn)作動之電機2'具發(fā)電效率不 佳缺失。
又習知結(jié)構(gòu)亦可于驅(qū)動組件連設增速齒輪組以提升電機轉(zhuǎn)速，惟 該結(jié)構(gòu)將增加齒輪組之成本，且該齒輪組傳動仍具有機械摩擦損失， 又該增速齒輪組由小齒輪帶動大齒輪動作將增加電機起動運轉(zhuǎn)所需 扭力，當風力不足時具有不易起動令電機運轉(zhuǎn)缺失。
然而通常的電機結(jié)構(gòu)只有永磁鐵(動子)設置在單一電磁體成員
(定子)內(nèi)，其單一電磁體成員的毗鄰線圈間存在有磁通的轉(zhuǎn)換干擾
效應，且此種單一電磁體成員的結(jié)構(gòu)也不易使電機獲得更大的總有效
氣隙表面面積，且因毗鄰的永磁鐵造成磁通的集中受到影響，導致發(fā) 電效率低下。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決現(xiàn)有風力發(fā)電機的發(fā)電效率低的缺點，提供一 種發(fā)電效率高的風力發(fā)電機。
同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電機，包括一軸桿，輪盤狀的第一旋轉(zhuǎn)座和第二旋轉(zhuǎn) 座以軸承結(jié)合在所述的軸桿上，所述的第一旋轉(zhuǎn)座連接第一驅(qū)動組 件，所述的第二旋轉(zhuǎn)座連接第二驅(qū)動組件，所述的第一驅(qū)動組件與第 二驅(qū)動組件的葉片具有使兩驅(qū)動組件反向轉(zhuǎn)動的傾斜角；其特征在 于所述的第一旋轉(zhuǎn)座上設置有包含線圈的電磁體成員，所述的電磁 體成員排列在環(huán)繞所述第一旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)軸心的圓周上，所述的線圈 環(huán)繞所述的軸心方向形成成對極，所述的線圈上有電輸出線；所述的 第二旋轉(zhuǎn)座上設置有環(huán)形槽狀的由導磁材料制造的結(jié)合座，所述的結(jié) 合座的內(nèi)壁上設置有永久磁鐵，所述永久磁鐵的磁極對應于所述的線 圈的成對極；所述的電磁體成員設置在所述的結(jié)合座內(nèi)，所述的永久
磁鐵與所述的線圈之間具有氣隙。
進一步，所述的第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件的葉片平行于所述 的軸桿。
本實用新型主要包括二驅(qū)動組件、 一電機、 一軸桿，并該二驅(qū)動
組件系可互為反向作動；又該電機系具線圈、場磁極，并線圈、場磁 極分別連動接合前述二驅(qū)動組件之一；又軸桿系承接二驅(qū)動組件或電 機，并使電機之線圈、場磁極為同軸設置；藉之外界動力源可令二驅(qū) 動組件分別帶動線圈、場磁極相對反向旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電力，并該軸桿不 對應旋轉(zhuǎn)，且可藉由二反向旋轉(zhuǎn)之作用力互相抵消以具穩(wěn)定之軸心， 并可增進作動穩(wěn)定性，而前述作用力抵消系可抵消全部或部分旋轉(zhuǎn)扭力；又該線圈、場磁極相互反向旋轉(zhuǎn)可提升電磁感應作用，并可提升
線圈輸出電力。
本實用新型可采用軸桿穿伸電機軸心或令電機設于軸桿內(nèi)設計， 而本實用新型配合軸桿穿伸電機軸心設計之具體實施例系具二驅(qū)動 組件、 一電機、 一軸桿，并該二驅(qū)動組件分別設置數(shù)葉片，并該二驅(qū) 動組件之葉片角度不同，使得二驅(qū)動組件受同方向動力源傳導撞擊時 可互為反向作動，又該各葉片分別設置接合柱與二旋轉(zhuǎn)座固接，又于
葉片中央適當處設置連桿接合套體，并該套體套合軸桿；又該電機具 二旋轉(zhuǎn)座，并該二旋轉(zhuǎn)座個自分別安置線圈、場磁極其中之一，且分 別連動接合一驅(qū)動組件，又于二旋轉(zhuǎn)座同1軸向位置設置軸孔，并于 軸孔固設軸承，又該線圈輸出線連設電刷，并于軸桿設置電軌，而該 電軌與前述電刷導電連接，并連設輸出導線，又該軸桿系貫穿二旋轉(zhuǎn) 座之軸孔并與軸承接合，使二旋轉(zhuǎn)座各自由旋轉(zhuǎn)座與軸桿接合，并使 得二驅(qū)動組件受動力源撞擊并帶動二旋轉(zhuǎn)座反向旋轉(zhuǎn)時該線圈、場磁 極可相對旋轉(zhuǎn)感應產(chǎn)生電力，并電力可由線圈輸出線傳導至電刷、電 軌及輸出導線輸出電力。
電機具二旋轉(zhuǎn)座并分別組設線圈、場磁極，并該二旋轉(zhuǎn)座為同軸 設置，又該線圈設于電磁體成員之核心部份，并環(huán)繞軸心方向形成成 對極，又場磁極可為永磁鐵并設于對應線圈之成對極位置，并與線圈 具氣隙，又該永磁鐵系連接導磁性物質(zhì)制造之結(jié)合座與旋轉(zhuǎn)座接合， 并使結(jié)合座可作為二永磁鐵磁通回路之路徑，又該二旋轉(zhuǎn)座之軸心位 置設置可穿伸軸桿之軸孔，并于軸孔接合軸承，并該軸承與軸桿接合，又于接合場磁極之旋轉(zhuǎn)座設置透空部，并使得一驅(qū)動組件之接合柱可 穿伸透空部與接合線圈之旋轉(zhuǎn)座接合，并另I驅(qū)動組件之接合柱與接 合場磁極之旋轉(zhuǎn)座接合，使得該電機可藉由增加線圈成對極與相對的 場磁極之表面面積以提升電磁作用效率，且線圈與旋轉(zhuǎn)座之組合體與 場磁極與旋轉(zhuǎn)座之組合體兩者重量較平均，可具較佳機構(gòu)平衡性及作 動靈活穩(wěn)定性，并可使發(fā)電機具更佳輸出效率。
本實用新型電機之場磁極不一定為永久磁鐵，亦可為多相線圈外 加多向電流通電形成磁場，并具場磁極功能，因而本實用新型所述之 場磁極亦可為前述線圈外加電流通電結(jié)構(gòu)。
本實用新型為因應環(huán)境或動力源之力量改變或初起動時須較大 扭力情況系可令驅(qū)動組件之葉片可依需求展開、收合或改變角度，并 可控制令驅(qū)動組件位移至對應動力源之方位，使得可具較佳驅(qū)動效 率，并可防止驅(qū)動組件帶動電機轉(zhuǎn)速過大而造成電機損壞，使本實用 新型可具較佳作動穩(wěn)定性及使用壽命，又本實用新型之二驅(qū)動組件亦 可設計同時受不同方向動力源傳導時反向作動，且二驅(qū)動組件不一定 須與電機具相同軸心，當二驅(qū)動組件可分別帶動電機之線圈、場磁極 同軸反轉(zhuǎn)動作時即可達成本實用新型訴求功效。
本實用新型藉由共軸結(jié)構(gòu)以獲得電機之線圈、場磁極同軸反轉(zhuǎn)動 作的效益。
本實用新型的永磁鐵布置方式，藉由磁通的集中使磁通的分布被 改進，以提供更大的磁通分布；本實用新型的電磁體成員相互間分離， 藉由電磁體成員各自獨立的安排，使電磁體成員相互間可達成磁性隔離，處理毗鄰電磁體成員線圈間的磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應，且多個電磁 體成員排列構(gòu)成的電樞能有效地擴大線圈的有效表面積，增加效能。
本實用新型方法的優(yōu)點是發(fā)電效率高，穩(wěn)定性好。
圖1系本實用新型之第一實施例之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置立體示意圖
圖2系本實用新型之第一實施例之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置對應圖1之A-A 剖視圖。
圖3系本實用新型之實施例一之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置對應圖1之B-B 剖視及旋轉(zhuǎn)發(fā)電動作示意圖。
圖4系本實用新型之實施例一之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置對應圖1之C-C 剖視及旋轉(zhuǎn)發(fā)電動作示意圖。
圖5系本實用新型之實施例二之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置對應實施例一架 構(gòu)設置另一電機剖視示意圖。
圖6系本實用新型之實施例三之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置組合剖視圖。 圖7系本實用新型之實施例三之同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電裝置立體及動作圖。 圖8系習知風力發(fā)電裝置剖視示意圖。 圖9系習知風力發(fā)電裝置動作示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1、 2，本實用新型之第一實施例分解圖及第一實施例 之A-A組合剖視示意圖，其中本實用新型第一實施例包含二驅(qū)動組 件l、 2、 一電機3、 一軸桿4，并該二驅(qū)動組件l、 2系分別設置數(shù)葉 片ll、 21，并該各葉片ll、 21分別設置接合柱12、 22與后述二旋轉(zhuǎn)座31、 32固接，又該數(shù)葉片ll、 21分別約平行于軸向(軸桿4方向)， 并呈環(huán)狀排列，且葉片ll、 21之設置角度不同，并使葉片ll、 21受 外界介質(zhì)傳導撞擊時可互為反向作動，又于葉片11、 21中央適當處 設置連桿13、 23接合套體14、 24，并該套體14、 24套合后述軸桿4。 電機3系具二旋轉(zhuǎn)座31、 32，并該二旋轉(zhuǎn)座31、 32分別設置線 圈311、場磁極321，而該場磁極321可為永久磁鐵，且二旋轉(zhuǎn)座31、 32分別與前述驅(qū)動組件1、 2之接合柱12、 22組接，又于二旋轉(zhuǎn)座
31、 32同1軸向位置設置軸孔312、 322，并于軸孔312、 322固設軸 承313、 323，又該線圈311之輸出線311a連設電刷314，并該電刷 314與設于后述軸桿4之電軌315導電連接，并電軌315連設輸出導 線316。
軸桿4系貫穿前述二旋轉(zhuǎn)座31、 32之軸孔312、 322，并與軸承 313、 323固接，并可承接電機3之線圈311、場磁極321于同1軸線 x上，而該軸桿4端部可組設基座或其它裝置并呈垂直設置于地面或 其它位置上，并軸桿4不一定須如圖1采立式設置，亦可為橫向設置。
參閱圖1、 3、 4，本實用新型對應圖1之B-B、 C-C剖視及動作 示意圖，本實用新型當如風、水或其它介質(zhì)之外界動力源傳導撞擊二 驅(qū)動組件1、 2之葉片11、 21時可分別帶動二旋轉(zhuǎn)座31、 32相對反 向旋轉(zhuǎn)，并該軸桿4不對應旋轉(zhuǎn)，使得軸桿4可藉由二反向旋轉(zhuǎn)之作 用力(如箭頭所示旋轉(zhuǎn)扭力c、旋轉(zhuǎn)扭力d)相互抵消減小旋轉(zhuǎn)扭力影響 以具穩(wěn)定之軸心，并可增進作動穩(wěn)定性，而作用于軸桿4之力量可由反向之旋轉(zhuǎn)扭力C、旋轉(zhuǎn)扭力d全部或部分抵消，又該線圈311、場 磁極321相互反轉(zhuǎn)可提升電磁感應效率，并如第二圖所示，本實用新
型前述相互反轉(zhuǎn)作用可提升線圈311輸出電力，而該電力可由輸出線 311a、電刷314、輸出導線316輸出。
本實用新型第一實施例二驅(qū)動組件l、 2之葉片11、 21可于多種 不同方向受動力源傳導撞擊皆可令驅(qū)動組件1、 2旋轉(zhuǎn)，而該葉片11、 21系可為一片或多片，又本實用新型可令葉片11、 21依需求展開、 收合或改變角度，使得可具較佳驅(qū)動效率，并可防止驅(qū)動組件1、 2 帶動電機3之轉(zhuǎn)速過大而造成電機3損壞。
本實用新型可采用各種不同結(jié)構(gòu)之電機，如圖5本實用新型第二 實施例之電機5具二旋轉(zhuǎn)座51、 52分別連接線圈511、場磁極521， 并該二旋轉(zhuǎn)座51、 52為同軸設置，又該線圈511設于電磁體成員512 之核心部份512a，并環(huán)繞軸心方向形成成對極512b，又場磁極521 可為永久磁鐵并設于對應線圈511之成對極512b位置，并與線圈511 具氣隙53，又該永久磁鐵系連接導磁性物質(zhì)制造之結(jié)合座522與旋轉(zhuǎn) 座52接合，并使結(jié)合座522可作為二永久磁鐵磁通回路之路徑，又 該二旋轉(zhuǎn)座51、 52之軸心位置設置可穿伸軸桿4之軸孔513、 523， 并于軸孔513、 523接合軸承514、 524，并該軸承514、 524與軸桿4 接合，又于接合場磁極521之旋轉(zhuǎn)座52設置透空部525，并使得一驅(qū) 動組件6之接合柱61可穿伸透空部525與接合線圈511之旋轉(zhuǎn)座51 接合，并另I驅(qū)動組件7之接合柱71與接合場磁極521之旋轉(zhuǎn)座52 接合，使得該電機5可藉由增加線圈512成對極512b與相對的場磁極521之表面面積以提升電磁作用效率，且線圈511與旋轉(zhuǎn)座51之 組合體與場磁極521與旋轉(zhuǎn)座52之組合體兩者重量較平均，可具較 佳機構(gòu)平衡性及作動靈活穩(wěn)定性，并可使發(fā)電機具更佳輸出效率。
本實用新型之電機系可設于軸桿內(nèi)，請參閱圖6，本實用新型第 三實施例之組合剖視圖，本實用新型之第三實施例具二驅(qū)動組件81、 82、 一電機83、 一軸桿84，并該二驅(qū)動組件81、 82分別呈放射狀設 置數(shù)葉片811、 821(如第七圖所示)，并該葉片811、 821約垂直于軸向 (軸桿84方向)，并由底部向外側(cè)呈放射狀設置，且該葉片811、 821 之角度不同，并可受同方向動力源傳導撞擊時反向作動，又該二驅(qū)動 組件81、 82設置接合柱812、 822，并該接合柱812、 822對應軸向位 置設置凸部812a、凹部822a，并可提供分別接合后述線圈831、場磁 極832，又于接合柱812、 822外側(cè)固設軸承813、 823。
電機83具線圈831、場磁極832，并該線圈831與場磁極832分 別設于二驅(qū)動組件81、 82之凸部812a、凹部822a位置，又于線圈831 之輸出線831a連設電刷831b，并該電刷8321b與電軌833導電連接， 并電軌833連設輸出導線834。
軸桿84系于中央設置軸孔841，并該軸孔841與二驅(qū)動組件81、 82之接合柱812、 822上固設之軸承813、 823接合，并可承接電機83 之線圈831、場磁極832于同1軸線y上，又前述電軌833系與軸桿 84接合，又該軸桿84下方固設支撐柱85，而該支撐柱85可與地面 或其它位置接合。
請參閱圖6、 7，本實用新型實施時外界風、水或其它動力源(如雙箭頭所示)傳導撞擊二驅(qū)動組件81、 82時可分別令二驅(qū)動組件81、 82反向旋轉(zhuǎn)，并使線圈831、場磁極832相對反向旋轉(zhuǎn)，并該軸桿84 不對應旋轉(zhuǎn)，并軸桿84可藉由二反向旋轉(zhuǎn)之作用力(如單箭頭所示， 旋轉(zhuǎn)扭力e、旋轉(zhuǎn)扭力f)相互抵消以具穩(wěn)定之軸心，并可增進作動穩(wěn) 定性，而該作用于軸桿84之旋轉(zhuǎn)力量可由反向之旋轉(zhuǎn)扭力e、旋轉(zhuǎn)扭 力f全部或部分抵消，又該線圈831、場磁極832相互反向旋轉(zhuǎn)可提 升電磁感應效率，并可提升輸出電力。
本實用新型之第三實施例亦可采用如第二實施例之電機，當然本 實用新型第一、三實施例亦可采用其它型式之電機，而本實用新型電 機之場磁極不I定為永久磁鐵，亦可為多相線圈外加多向電流通電形 成磁場(如感應電機)，使具場磁極功能，因而本實用新型所述之場磁 極亦可為線圈外加電流通電結(jié)構(gòu)。
本實用新型之驅(qū)動組件81、 82之葉片811、 821系可具一片或多 片，且亦可調(diào)整角度以使驅(qū)動組件81、 82對應動力源方向，并可控 制葉片811、 821展開、收合(圖中未標示)，又本實用新型之第三實施 例亦可采用第一實施例之葉片型態(tài)，并第一實施例亦可采用第三實施 例之葉片型態(tài)，而前述各實施例僅作為本實用新型之例示，并非用以 作為本實用新型申請專利范圍限制，本實用新型可在本實用新型精神 內(nèi)改變及修正。
本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的 列舉，本實用新型的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具 體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領域技術人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1、同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電機，包括一軸桿，輪盤狀的第一旋轉(zhuǎn)座和第二旋轉(zhuǎn)座以軸承結(jié)合在所述的軸桿上，所述的第一旋轉(zhuǎn)座連接第一驅(qū)動組件，所述的第二旋轉(zhuǎn)座連接第二驅(qū)動組件，所述的第一驅(qū)動組件與第二驅(qū)動組件的葉片具有使兩驅(qū)動組件反向轉(zhuǎn)動的傾斜角；其特征在于所述的第一旋轉(zhuǎn)座上設置有包含線圈的電磁體成員，所述的電磁體成員排列在環(huán)繞所述第一旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)軸心的圓周上，所述的線圈環(huán)繞所述的軸心方向形成成對極，所述的線圈上電輸出線；所述的第二旋轉(zhuǎn)座上設置有環(huán)形槽狀的由導磁材料制造的結(jié)合座，所述的結(jié)合座的內(nèi)壁上設置有永久磁鐵，所述永久磁鐵的磁極對應于所述的線圈的成對極；所述的電磁體成員設置在所述的結(jié)合座內(nèi)，所述的永久磁鐵與所述的線圈之間具有氣隙。
2、 如權利要求l所述的同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電機，其特征在于所述的第 一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件的葉片平行于所述的軸桿。
專利摘要線性同軸反轉(zhuǎn)發(fā)電機，包括一軸桿，輪盤狀的第一旋轉(zhuǎn)座和第二旋轉(zhuǎn)座以軸承結(jié)合在所述的軸桿上，所述的第一旋轉(zhuǎn)座連接第一驅(qū)動組件，所述的第二旋轉(zhuǎn)座連接第二驅(qū)動組件，所述的第一驅(qū)動組件與第二驅(qū)動組件的葉片具有使兩驅(qū)動組件反向轉(zhuǎn)動的傾斜角；所述的第一旋轉(zhuǎn)座上設置有包含線圈的電磁體成員，所述的電磁體成員排列在繞所述第一旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)軸心的圓周上，所述的線圈環(huán)繞所述的軸心方向形成成對極，所述的線圈上電輸出線；所述的第二旋轉(zhuǎn)座上設置有環(huán)形槽狀的由導磁材料制造的結(jié)合座，所述的結(jié)合座的內(nèi)壁上設置有永久磁鐵，所述永久磁鐵的磁極對應于所述的線圈的成對極；所述的電磁體成員設置在所述的結(jié)合座內(nèi)，所述的永久磁鐵與所述的線圈之間具有氣隙。本實用新型具有發(fā)電效率高、穩(wěn)定好的優(yōu)點。
文檔編號F03D11/00GK201232607SQ20082012206
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權日2008年7月30日
發(fā)明者陸緯庭 申請人:聯(lián)塑(杭州)機械有限公司;陸孝庭