專利名稱：磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種風(fēng)カ發(fā)電機，更具體的說，涉及ー種小型的一種磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，風(fēng)能發(fā)電作為可再生環(huán)保能源，越來越受到世界各國的重視。風(fēng)能發(fā)電的潛力巨大，全球的風(fēng)能約為2. 74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風(fēng)能可利用潛カ極大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約2. 53億千瓦；隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。自2004年以來，全球風(fēng)カ發(fā)電能力翻了一番，2006年至2007年間，全球風(fēng)能發(fā)電裝機容量擴大27%。2007年已有9萬兆瓦，預(yù)計未來20-25年內(nèi)，世界風(fēng)能市場每年將遞增25%。
風(fēng)カ發(fā)電機是實現(xiàn)風(fēng)能電能轉(zhuǎn)換的ー種裝置，主要有水平軸風(fēng)カ發(fā)電機、垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機、達達里厄式風(fēng)輪等幾種主流類型。當(dāng)風(fēng)カ達到切入風(fēng)速,風(fēng)カ吹動風(fēng)機主體葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)機主體旋轉(zhuǎn)時帶動盤式發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動對風(fēng)機定子上的永磁磁場做切割磁感線運動，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)線中產(chǎn)生交變電流。發(fā)電機的電壓電流達到蓄電池的充電電壓電流要求吋，風(fēng)カ發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流經(jīng)整流后穩(wěn)定的向蓄電池充電。蓄電池中的電能可供直流或經(jīng)逆變器逆變后做交流用電。當(dāng)風(fēng)カ達到切出風(fēng)速、發(fā)電機的電壓和電流超出蓄電池的充電要求或蓄電池充滿時，控制電路自動斷開充電電流，形成卸荷，保護蓄電池同時形成阻尼降低風(fēng)カ發(fā)電機轉(zhuǎn)速保護發(fā)電機?，F(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)カ發(fā)電機存在有如下缺點I、切入風(fēng)速為3m/S，風(fēng)速小于2m時風(fēng)機不發(fā)電，即是在風(fēng)速較小或微風(fēng)時不能發(fā)電。2、水平軸風(fēng)カ發(fā)電機對風(fēng)向有選擇，在發(fā)電過程中需不斷調(diào)整風(fēng)向，以達到最佳發(fā)點效果，難以利用不同的風(fēng)向獲得最佳發(fā)電效果。3、每個風(fēng)輪只帶動ー個盤式發(fā)電機風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率低。4、風(fēng)機運轉(zhuǎn)時部件之間摩擦大，發(fā)電機壽命短，經(jīng)常需要更換，増加維護及維修成本。5、風(fēng)速改變時發(fā)電機轉(zhuǎn)速改變較快，扭矩波動較大。6、使用高度較高，安裝不方便，占地面積較大。7、風(fēng)機固定方式不靈活。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)力發(fā)電機存在的上述技術(shù)問題，提供一種低風(fēng)速的情況下能正常發(fā)電的，風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率高、易于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪高度并且易于拆卸更換的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機。為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，包括有固定支架，所述固定支架上設(shè)有支架磁體，所述支架磁體中設(shè)有支撐軸，所述支撐軸外周設(shè)有旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪下方設(shè)有與所述支架磁體同極相向的風(fēng)輪磁體，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪與支撐軸之間設(shè)有盤式發(fā)電機。更進一歩的，所述支撐軸上方設(shè)有避雷器。[0009]更進一歩的，所述避雷器為針式避雷器。更進一歩的，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上設(shè)有風(fēng)輪框架葉片。更進ー步的，所述盤式發(fā)電機為I至10個。更進一歩的，所述盤式發(fā)電機為2個。更進一歩的，所述風(fēng)輪葉片為2至20片。更進一歩的，所述風(fēng)輪葉片為13片。更進ー步的，所述支撐軸與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪之間設(shè)有相匹配螺紋，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪沿支撐軸旋 轉(zhuǎn)向上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪高度。本實用新型的有益技術(shù)效果是在進行風(fēng)力發(fā)電時，對風(fēng)速的要求為lm/S即能啟動發(fā)電機發(fā)電，解決了風(fēng)力發(fā)電機低風(fēng)速限制的瓶頸。不需要風(fēng)向選擇，可以隨時達到最佳功率點，較水平軸風(fēng)カ發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上有所改進。每個風(fēng)輪只帶動ー個盤式發(fā)電機風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率較本實用新型低。風(fēng)機運轉(zhuǎn)時部件之間摩擦小，相對現(xiàn)有技術(shù)，發(fā)電機壽命延長4年或更長。風(fēng)速改變時風(fēng)機保護框架可穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)速，扭矩波動較小。本實用新型占地面積小，使用場地靈活。本實用新型的風(fēng)機固定方式靈活，只需螺絲固定即可。最低安裝高度為2m，節(jié)約成本，更具實用價值。本實用新型是ー種新型小功率磁懸浮垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機。在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機的基礎(chǔ)上做了合理的技術(shù)改進，將風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率提高50%以上?？梢源蟠蠼档惋L(fēng)カ發(fā)電機的發(fā)電成本。利用磁懸浮技術(shù)減少風(fēng)機運行時部件之間的摩擦力，進而延長風(fēng)カ發(fā)電機的壽命，通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪與支撐軸上的螺紋，高度調(diào)節(jié)簡便易行，具有非顯而易見性。

圖I是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型一個實施例包括有蓄電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
結(jié)合圖I及圖2，詳細說明本實用新型的具體實施方式
，但不對權(quán)利要求作任何限定。在本實用新型磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，包括有固定支架6，所述固定支架6上設(shè)有支架磁體100，所述支架磁體100中設(shè)有支撐軸5，支撐軸5外周設(shè)有旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4上設(shè)有風(fēng)輪葉片，在本實施例中，風(fēng)輪葉片為13片。所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4下方設(shè)有與所述支架磁體同極相向的風(fēng)輪磁體200，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4與支撐軸之間設(shè)有盤式發(fā)電機2。盤式發(fā)電機為2個，分別設(shè)于旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4上方及旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4下方。所述支撐軸5上方設(shè)有避雷器I。在實施中，避雷器I為針式避雷器。所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4上設(shè)有風(fēng)輪框架葉片3。在實施中，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)圈，內(nèi)轉(zhuǎn)圈上的螺紋與支撐軸上的螺紋相匹配，即所述支撐軸5與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4之間設(shè)有相匹配螺紋，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4沿支撐軸5旋轉(zhuǎn)向上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4的高度，當(dāng)上升到支撐軸5的頂端后，由支撐軸5頂端的限位蓋限位，于是內(nèi)轉(zhuǎn)圈不再轉(zhuǎn)動，而風(fēng)カ驅(qū)動套設(shè)于內(nèi)轉(zhuǎn)圈外的旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4進行轉(zhuǎn)動發(fā)電。固定支架6固定于地面或其他使用場所，避免因風(fēng)大將風(fēng)機吹動或吹倒。將盤式發(fā)電機2與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4用螺絲連接起來，當(dāng)達到切入風(fēng)速時旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4在風(fēng)カ的推動下轉(zhuǎn)動，本實用新型的切入風(fēng)速為lm/S，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4轉(zhuǎn)動時同時帶動盤式發(fā)電機2的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，切割盤式發(fā)電機2中的永磁鐵的磁力線，產(chǎn)生交變電流。當(dāng)電壓電流達到蓄電池充電要求時，控制器將盤式發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流經(jīng)整流后輸送到蓄電池10及蓄電池11儲存或直接經(jīng)逆變器9逆變后供負載7使用。風(fēng)輪框架葉片3與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4用螺絲連接，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4運行時起穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和保護風(fēng)カ發(fā)電機的作用。將避雷器I與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4中間支撐軸5連接，雷雨天氣有避雷效果。依次連接負載7、空氣開關(guān)8逆變器9控制器等負載通路。逆變器9是將蓄電池或控制器輸送的直流電變?yōu)?0HZ、220V交流電以供負載使用。空氣開關(guān)8對負載有保護作用。當(dāng)風(fēng)カ達到切出風(fēng)速、發(fā)電機的電壓和電流超出蓄電池的充電要求或蓄電池充滿時，控制電路自動斷開充電電流，形成卸荷，保護蓄電池同時形成阻尼降低風(fēng)カ發(fā)電機轉(zhuǎn)速保護發(fā)電機。本實用新型所采用無鐵芯盤式永磁發(fā)電機為新型技術(shù)產(chǎn)品，發(fā)電效率高、體積重量小，與風(fēng)輪主體完美結(jié)合。高效無鐵心電機技術(shù)開發(fā)出高效該發(fā)電機在運行中無鐵損耗，無磁滯和齒槽效應(yīng)，動態(tài)響應(yīng)迅速，運轉(zhuǎn)阻カ極小，因此在微風(fēng)(< Im / s) 的情況下就可以啟動，從而使風(fēng)能的利用更加充分，從根本上消除了限制低品位風(fēng)能利用的瓶頸。采用稀土類永磁，多極，小氣隙，功率密度高，輸出功率大，在額定風(fēng)速(15—30m/S)內(nèi)可達最大發(fā)電功率500W，穩(wěn)定發(fā)電功率450W，轉(zhuǎn)速低100-200rmp，無轉(zhuǎn)矩波動，結(jié)構(gòu)緊湊，高體積功率比，由于無鐵損耗，發(fā)熱量低，溫升小。旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪4邊框中空防腐蝕輕質(zhì)鋁合金材料制成，做成水滴形，即美觀又對風(fēng)機葉片進行保護和穩(wěn)速的作用。固定支架采用鍍鋅角鋼，高度可調(diào)，固定于水泥樁或地樁上適宜于各種地形和高度的建筑物。若使用與風(fēng)光互補路燈項目可以使用配套的特殊固定支架結(jié)構(gòu)。在實施本實用新型的過程中，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪的尺寸及風(fēng)輪葉片個數(shù)可以根據(jù)需要進行改變；可以按要求更換發(fā)電機功率。盤式發(fā)電機的個數(shù)可以增加?？刂破髡髂K可以與風(fēng)機控制模塊整合為風(fēng)機輸出控制模塊。支架可以由水泥樁或地樁替代。逆變器與空氣開關(guān)等輔助部件可以整合為交流輸出控制模塊代替。實用新型的針式避雷器可以由其他形式的避雷器(如避雷管)替代。凡此種種，都應(yīng)該視為本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，包括有固定支架，其特征是所述固定支架上設(shè)有支架磁體，所述支架磁體中設(shè)有支撐軸，所述支撐軸外周設(shè)有旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪下方設(shè)有與所述支架磁體同極相向的風(fēng)輪磁體，所述風(fēng)輪與支撐軸之間設(shè)有盤式發(fā)電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述支撐軸上方設(shè)有避雷器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，包括有固定支架，其特征是所述避雷器為針式避雷器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上設(shè)有風(fēng)輪框架葉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述盤式發(fā)電機為I至10個。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述盤式發(fā)電機為2個。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述風(fēng)輪葉片為2至20片。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述風(fēng)輪葉片為13片。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的磁懸浮風(fēng)カ發(fā)電機，其特征是所述支撐軸與旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪之間設(shè)有相匹配螺紋，旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪沿支撐軸旋轉(zhuǎn)向上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪高度。
專利摘要本實用新型的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，技術(shù)目的是提供一種低風(fēng)速的情況下能正常發(fā)電的，風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率高并且易于拆卸更換的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機。包括有固定支架，所述固定支架上設(shè)有支架磁體，所述支架磁體中設(shè)有支撐軸，所述支撐軸外周設(shè)有旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪，所述旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述風(fēng)輪下方設(shè)有與所述支架磁體同極相向的風(fēng)輪磁體，所述風(fēng)輪與支撐軸之間設(shè)有盤式發(fā)電機。本實用新型將風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率提高50%以上。可以大大降低風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電成本。適用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中應(yīng)用。
文檔編號F03D9/00GK202645865SQ201220319419
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者沈元仲, 沈亨春 申請人:深圳市索陽新能源科技有限公司