低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括2個(gè)定子、1個(gè)轉(zhuǎn)子、軸承、固定軸、支撐圈、風(fēng)葉；每個(gè)定子外殼(1)中配置18個(gè)線圈(6)，線圈的外側(cè)設(shè)置了3mm厚的低碳鋼板鐵軛(5)，以便和磁鋼(9)形成磁回路；轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)園壓套在軸承上；16塊扇形的NdFeB磁鋼(9)，嵌置在由硅鋼片疊壓的扇形磁鋼槽內(nèi)，沿轉(zhuǎn)子圓周均布；2個(gè)定子和帶軸承的轉(zhuǎn)子均采用緊壓配合與固定軸(4)連接；風(fēng)葉(8)通過(guò)支撐圈(7)，直接固定在轉(zhuǎn)子(2)的外圓周。當(dāng)風(fēng)葉(8)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的磁力線切割定子線圈(6)而發(fā)電。
【專利說(shuō)明】低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛應(yīng)用的風(fēng)光互補(bǔ)路燈照明系統(tǒng)中，為給路燈供電提供新能源，利用了太陽(yáng)能的光伏組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)有水平軸的和垂直軸的兩種型式，無(wú)論哪種型式的風(fēng)電機(jī)組，均存在低風(fēng)速下輸出電壓不高的缺點(diǎn)。通過(guò)對(duì)各種不同風(fēng)機(jī)廠家多個(gè)風(fēng)機(jī)性能的多次測(cè)試，結(jié)果表明:通常在轉(zhuǎn)速達(dá)到IOOrpm下，輸出電壓約6v左右，如果給2組串接(Un=24v)的蓄電池充電，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只能全靠太陽(yáng)電池組件來(lái)供電。因此，在很多場(chǎng)合下，風(fēng)機(jī)看起來(lái)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，但電壓偏低、容量小，不可能給蓄電池充電，形同虛設(shè)。有的地方為省投資，干脆放棄風(fēng)電，只用太陽(yáng)能給路燈照明供電。然而，太陽(yáng)能和風(fēng)電都是國(guó)家提倡使用的可再生清潔能源，尤其在陰雨天無(wú)陽(yáng)光照射的氣象條件下，如何有效利用風(fēng)力發(fā)電的新能源，研制出一種低風(fēng)速下充電性能良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這是我們所提出本實(shí)用新型的宗旨，不僅為太陽(yáng)能的光伏發(fā)電起到真正的互補(bǔ)作用，甚至還可減少成本較高的光伏發(fā)電容量。因而降低整個(gè)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的造價(jià)。當(dāng)然，這就要求本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)，既能確保低風(fēng)速下的充電性能好，又可實(shí)現(xiàn)低價(jià)格的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為2定子/I轉(zhuǎn)子組合的盤(pán)式電機(jī)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。定子外殼(I)采用PCB板材，每塊定子上均布18個(gè)線圈(6)，線圈連接布置好以后用環(huán)氧樹(shù)脂整體澆注使線圈定位。兩個(gè)定子的內(nèi)側(cè)面正對(duì)著轉(zhuǎn)子的正反兩面安裝，并保持各個(gè)平面的平行，定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙均勻，氣隙長(zhǎng)度0.5mm。兩個(gè)定子線圈的外側(cè)【定子鐵軛(5)】采用了 3mm的低碳鋼板或軟鐵板，有利于與轉(zhuǎn)子(2)上的磁鋼(9)形成磁回路。
[0004]轉(zhuǎn)子⑵上均布16個(gè)扇形孔，16塊牌號(hào)為38sh的扇形釹鐵硼的磁鋼(9)嵌置在扇形孔中，轉(zhuǎn)子的內(nèi)園孔壓套在軸承上，然后將兩個(gè)定子(I)和裝有軸承(3)的轉(zhuǎn)子(2)先后壓套在固定軸(4)上。轉(zhuǎn)子外緣再焊接一圓環(huán)型的支撐圈(7)，支撐圈的外周均布6片風(fēng)葉(8)，每片風(fēng)葉由螺栓固定在支撐圈(7)上。如圖2所示。
[0005]固定軸(4)為空心軸，抗拉強(qiáng)度相對(duì)比實(shí)心軸的大，且重量減輕。
[0006]當(dāng)風(fēng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的磁力線切割定子上的線圈而發(fā)電，輸出的交流電經(jīng)過(guò)機(jī)架上的整流器后，由燈桿頂端向下輸出直流電接到蓄電池，確保路燈的供電。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為2定子/I轉(zhuǎn)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中，1-定子外殼；2-轉(zhuǎn)子；3-軸承；4_固定軸；5_定子鐵軛；6_定子線圈；7-支撐圈；8_風(fēng)葉。[0009]圖2為6片風(fēng)葉沿轉(zhuǎn)子外緣均勻配置的示意圖。
[0010]圖中，7-支撐圈；8-風(fēng)葉
[0011]圖3為定子的線圈配置圖，圖中，6-定子線圈
[0012]圖4為轉(zhuǎn)子的磁鋼配置圖，圖中9-磁鋼
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用兩個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子在軸向組合，交叉配置，如圖1所示。這種配置結(jié)構(gòu)旨在極大發(fā)揮轉(zhuǎn)子磁鋼(9)兩面的雙向勵(lì)磁效果，提高有效材料的利用率，增大輸出功率。
[0015]定子外殼(I)采用輕薄型PCB板材，在整個(gè)圓環(huán)面積上均布18個(gè)線圈(6)，如圖3所示。線圈的排列力求切割磁力線的有效邊長(zhǎng)最大，也即切割磁力線最多，并保證三相線圈的相位要求(互隔120°電角度)；定子與定子的線圈連接則按照需求的電壓、電流大小，由串聯(lián)或并聯(lián)方式解決；兩個(gè)定子均通過(guò)緊壓配合，壓套在固定軸(4)上。
[0016]轉(zhuǎn)子(2)由16塊稀土永磁釹鐵硼磁鋼(9)加工成扇面形狀，嵌置在16個(gè)由硅鋼片沖壓疊置成的相應(yīng)扇形磁鋼槽中，注意嵌置時(shí)轉(zhuǎn)子的每塊磁鋼(9)，其極性應(yīng)相互交叉配置，也即，相鄰磁極的極性必須相反，如圖(4)所示。
[0017]本風(fēng)力發(fā)電機(jī)的另一特點(diǎn)是:風(fēng)葉(6)直接安裝在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外周，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
(2)通過(guò)軸承(3)，壓套在固定軸(4)上，為了由風(fēng)葉(8)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子的外緣，連接一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的支撐圈(7)，支撐圈的外圓環(huán)面與支撐圈焊接為一體，外圓環(huán)面上均布由螺栓連接的6片風(fēng)葉。這樣，在風(fēng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，因磁力線的切割而發(fā)電。
[0018]整套裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效率高，輸出電壓高，輸出功率大，比功率(單位重量的功率)也大，極具使用價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī),包括由外殼(I)、鐵軛(5)和定子線圈(6)組成的定子2個(gè)、轉(zhuǎn)子(2) I個(gè)以及軸承(3)、固定軸(4)、支撐軸(7)、風(fēng)葉⑶，其特征在于；2個(gè)定子和壓套在軸承(3)上的轉(zhuǎn)子，均采用緊壓配合與固定軸(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:該定子沿園周均布18個(gè)線圈(6)，線圈連接布置好以后，用環(huán)氧樹(shù)脂整體澆注定位，兩個(gè)定子線圈的外側(cè)采用了 3mm的低碳鋼板鐵軛，以形成磁回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子(2)園周均布16塊牌號(hào)為38sh的扇形釹鐵硼磁鋼，相鄰磁鋼的極性相反配置。
4.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的低風(fēng)速充電性能優(yōu)的無(wú)鐵芯永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:6片風(fēng)葉(8)通過(guò)支撐圈(7)直接固定在轉(zhuǎn)子的外園周。
【文檔編號(hào)】F03D9/00GK203482058SQ201320549201
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】鄧隱北, 張子亮, 唐慶偉, 李恩重 申請(qǐng)人:河南亮明電控設(shè)備有限公司