專利名稱：復合風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發(fā)電設備領域，可廣泛應用于建筑、車船等眾多領域的的高 效能風力發(fā)電機。
背景技術：
近年來，垂直軸風力發(fā)電機得到大力發(fā)展，新的發(fā)明不斷涌現(xiàn)，如中國專利 ZL201020110508. 4 —種垂直軸風力發(fā)電機，該實用新型采用了第一、第二葉片，但也僅此而 已，對發(fā)電功率的提高作用極其有限。增大發(fā)電機的功率和效率，需要考慮多方面的因素， 進行全面的技術改進。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有風力發(fā)電機笨重而功率不足的缺點，本實用新型提供一種復合風力發(fā) 電機，該風力發(fā)電機體積小而功率大。本實用新型為解決上述技術難題所采取的技術方案是復合風力發(fā)電機具有圓筒 形的轉子外殼、復合機芯、復合線圈、發(fā)電機機軸，以及復合風輪，其中轉子外殼使用軸承安 裝在機軸上，所述復合機芯在外殼圓筒體內(nèi)和機軸上，復合風輪的葉片均勻固定在圓筒體 外表面上。復合機芯由多轉子和多定子組合而成，每個轉子和每個定子均呈圓盤形狀，兩兩 相對，定子通過花鍵套裝在機軸上，轉子中間空心不與機軸接觸而緊密套裝在圓筒體的內(nèi) 壁上，每個定子與轉子之間留有間隙，中間使用卡環(huán)和擋圈定位。所述復合線圈即一種定子 線圈，定子線圈使用多股銅線繞制成單元線圈，將至少兩個或兩個以上單元線圈并接而成 復合線圈，使用熱固性材料將復合線圈封固形成定子盤。所述轉子的轉子支架上設有取偶 數(shù)的永磁體，永磁體呈扇形平板狀，并以正面N極和S極相反的極性相臨安裝。所述機軸上 至少設有一條花鍵，轉子外殼通過軸承安裝在機軸上，機軸的兩端從轉子外殼中伸出，在機 軸的兩端部設有螺口。所述定子配合機軸，在定子的中心孔上，設有與花鍵相應的鍵槽，定 子的軸孔鍵槽對準機軸花鍵。所述轉子外殼由開放的圓筒體和兩端蓋組成，在整機安裝時， 首先在圓筒體上安裝轉子到位，放入定子擋圈和轉子卡環(huán)，再將定子推入機軸到位，依次安 裝所有定子和轉子后，將各線圈引線匯總成引出線纜，從機軸引線孔內(nèi)引出，最后使用固定 螺栓將兩端蓋與圓筒體緊固在一起。所述復合風輪由第一組H型風輪和第二組S型風輪組 合而成，其中H型風輪最少為三個葉片，S型風輪最少為兩個葉片，所有葉片均勻安裝在轉 子外殼上，形成風輪_機芯一體機。所述H型風輪葉片有兩種不同剖面形狀，使用其中一種 翼型剖面為對稱翼型，或使用另一種弧型剖面為凹面弧形。所述H型風輪葉片設有較長的 扇柄，扇柄的長度，至少是葉片剖面寬度的兩倍或兩倍以上，扇柄插接在圓筒體側面的扇柄 座上。本實用新型設計了復合機芯、復合線圈以及復合風輪，在較小的體積和較小的空 間內(nèi)，不但提高了功率，而且提高了效率，具有明顯的積極意義。

下面，結合附圖及實施例對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型所提供的一種復合風力發(fā)電機總體結構示意圖。圖2是該復合風力發(fā)電機機芯構造示意圖。圖3是一種復合線圈引線結構示意圖。圖1中，5是第二風輪，4是固定螺栓，9是引出線纜，6是第一風輪，6B扇柄，100是 轉子外殼，102是端蓋，8是機軸，6C是扇柄座。圖2、圖3中，8A是引線孔，21是定子盤，21A是定子線圈，21B是線圈引線，3C是卡 環(huán)，31A是永磁體，30是轉子，31是轉子支架，3B是擋圈，8B是花鍵，101是圓筒體，20是定 子，3A是卡圈，7是軸承，8C是螺口。
具體實施方式
如圖1所示，復合風力發(fā)電機具有具有圓筒形的轉子外殼、復合機芯、復合線圈、 發(fā)電機機軸，以及復合風輪，外轉子100使用軸承7安裝在機軸8上，復合機芯在轉子圓筒 體101內(nèi)和機軸8上，復合風輪包括第一 H型風輪6和第二 S型風輪5，兩種風輪均勻分布 在圓筒體的外表面上。如圖2所示，復合機芯由多轉子和多定子組合而成，每個轉子30和每個定子20均 呈圓盤形狀，兩兩相對，定子通過花鍵8B套裝在機軸8上，轉子中間空心不與機軸接觸而緊 密套裝在圓筒體的內(nèi)壁上，每個定子與轉子之間留有間隙，中間使用卡環(huán)3C和擋圈;3B定 位。復合機芯中多定子、多轉子的數(shù)量，根據(jù)需要設定，在空間寬度允許而高度受限制情況 下，定子盤的直徑可大些，在空間高度允許而寬度受限制情況下，一般應增加定子盤的數(shù)量 以減小其直徑。如圖3所示，定子線圈2IA使用多股銅線繞制成單元線圈，將至少兩個和兩個以上 單元線圈并接而成復合線圈，使用熱固性材料將復合線圈封固形成熱固定子盤21。實際上 定子20就是將復合線圈21A封固在樹脂或塑料中的堅固的圓盤。復合線圈中的各單元線 圈在大小、形狀完全相同情況下，使用錯位疊加法并接在一起，復合線圈中的各單元線圈在 大小、形狀不完全相同情況下，采用形狀相同而大小依次遞減，使用套裝法并接在一起。兩 種方法相比較，錯位疊加法增加了厚度，而套裝法充分利用了剩余空間且不增加厚度，效率 更高。如圖2所示，轉子30的轉子支架31上設有取偶數(shù)的永磁體31A，永磁體呈扇形平 板狀，并以正面N極和S極相反的極性相臨安裝。轉子外殼通過軸承7安裝在機軸上，機軸 從轉子外殼兩側伸出，軸端套有螺口 8C，并在一端開有中心引線孔8A。機軸上至少設有一 條花鍵8B。在定子的中心孔上，設有與花鍵相應的鍵槽，在整機安裝時，定子中心孔鍵槽對 準機軸花鍵，將定子推入機軸到位，定子擋圈上也設有鍵槽，定子擋圈的鍵槽對準花鍵推入 到位。在機芯與端蓋之間，使用卡圈(3A)定位如圖1、圖2所示，復合風輪由第一組H型風輪6和第二組S型風輪5組合而成，H 型風輪最少為三個葉片，多到6個8個甚至更多，而S型風輪最少為兩個葉片。H型風輪葉片 有兩種不同剖面形狀，使用其中一種翼型剖面為對稱翼型，或使用另一種弧型剖面為凹面 弧形。具體使用翼型還是弧形，要視供風環(huán)境而定，在裸風環(huán)境中，一般使用對稱翼型葉片，但在風洞式發(fā)電機的受控風環(huán)境中，根據(jù)其集中供風的特點，應使用弧形葉片效果更佳。H 型風輪葉片設有較長的扇柄6B，扇柄的長度，至少是葉片剖面寬度的兩倍或兩倍以上，扇柄 插接在圓筒體側面的扇柄座6C上。所有葉片均勻安裝在圓筒體上，從而形成風輪-機芯一 體機。一體機免除了傳動軸和各種傳動裝置，機械效率大大提高。
權利要求1.一種具有定子、轉子、機軸的復合風力發(fā)電機，其特征在于復合風力發(fā)電機具有圓 筒形的轉子外殼(100)、復合機芯、復合線圈、發(fā)電機機軸，以及復合風輪，其中轉子外殼使 用軸承(7)安裝在機軸(8)上，所述復合機芯在外殼圓筒體(101)內(nèi)和機軸上，復合風輪的 葉片均勻固定在圓筒體外表面上，復合機芯由多轉子和多定子組合而成，每個轉子(30)和 每個定子(20)均呈圓盤形狀，兩兩相對，定子通過花鍵(8B)套裝在機軸上，轉子中間空心 不與機軸接觸而緊密套裝在圓筒體的內(nèi)壁上，每個定子與轉子之間留有間隙，中間使用卡 環(huán)(3C)和擋圈(3B)定位。
2.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述復合線圈即一種定子線圈， 定子線圈(21A)使用多股銅線繞制成單元線圈，將至少兩個或兩個以上單元線圈并接而成 復合線圈，使用熱固性材料將復合線圈封固形成定子盤。
3.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述轉子(30)的轉子支架(31) 上設有取偶數(shù)的永磁體(31A)，永磁體呈扇形平板狀，并以正面N極和S極相反的極性相臨 安裝。
4.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述機軸上至少設有一條花鍵 (8B)，轉子外殼通過軸承安裝在機軸上，機軸的兩端從轉子外殼中伸出，在機軸的兩端部設 有螺口 (SC)0
5.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述定子配合機軸，在定子的中 心孔上，設有與花鍵相應的鍵槽，定子的軸孔鍵槽對準機軸花鍵。
6.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述轉子外殼(100)由開放的 圓筒體(101)和兩端蓋(102)組成，在整機安裝時，首先在圓筒體上安裝轉子到位，放入定 子擋圈(3C)和轉子卡環(huán)(3B)，再將定子推入機軸到位，依次安裝所有定子和轉子后，將各 線圈引線(21B)匯總成引出線纜(9)，從機軸引線孔(8A)內(nèi)引出，在機芯與端蓋之間加設卡 圈(3A)，最后使用固定螺栓(4)將兩端蓋與圓筒體緊固在一起。
7.如權利要求1所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述復合風輪由第一組H型風 輪(6)和第二組S型風輪(5)組合而成，其中H型風輪最少為三個葉片，S型風輪最少為兩 個葉片，所有葉片均勻安裝在轉子外殼上，形成風輪_機芯一體機。
8.如權利要求7所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述H型風輪葉片有兩種不同 剖面形狀，使用其中一種翼型剖面為對稱翼型，或使用另一種弧型剖面為凹面弧形。
9.如權利要求7所述的復合風力發(fā)電機，其特征在于所述H型風輪葉片設有較長的 扇柄(6B)，扇柄的長度，至少是葉片剖面寬度的兩倍或兩倍以上，扇柄插接在圓筒體側面的 扇柄座(6C)上。
專利摘要一種由定子、轉子、機軸的復合風力發(fā)電機，具有圓筒形的轉子外殼、復合機芯、復合線圈、發(fā)電機機軸，以及復合風輪，其中轉子外殼使用軸承安裝在機軸上，所述復合機芯在外殼圓筒體內(nèi)和機軸上，復合風輪的葉片均勻固定在圓筒體外表面上。
文檔編號F03D9/00GK201865852SQ201020629949
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者趙幼儀 申請人:趙幼儀