专利名称：风力发电机的多重定子组合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机的多重定子组合结构，特别是指一种可有效縮小大功率 风力发电机的体积、减少材料使用量，以降低生产成本的定子结构。
技术背景
现有的风力发电装置，乃如图1所示，其是以一发电机本体A设置于一可自由枢转的旋 转支撑件C顶端，于该发电机本体A的一侧结合可驱动内部转子的驱动组件B (如螺旋桨 或叶片)，发电机本体A的另一侧则可使内部结合定子且向外凸伸的中央轴经由一连杆D而 结合一方向尾翼E，使用时，可藉由外部的动力(如风力)驱动该驱动组件B，并利用该 驱动组件B带动发电机本体A的转子产生相对于定子的转动，藉以达到发电的功效，而该方 向尾翼E则可随风吹的方向而经由连杆D连动发电机本体A、驱动组件B，使其正对该风吹 的方向，以取得最佳的风力驱动效果。
上述发电机本体A的结构，其一常见的结构乃如图2所示，是以二半壳体相对结合而成 一活动壳套9 2，该活动壳套9 2中央可经由至少一轴承9 2 l套合于一中央轴9 1上，该 活动壳套9 2外表侧可与驱动组件B结合形成一连动，而二半壳体由金属铸造一体成型，且
各半壳体于相对的结合面周缘设有复数均匀分布的凹部，以供容置二相对设置的磁性模块9 3、 9 5，该二磁性模块9 3、 9 5各由复数间隔穿插排列的N、 S极磁性体所组成，且该 二磁性模块9 3、 9 5间以相异的磁性体相对并列，另于该二磁性模块9 3、 9 5间设有一 线圈模块9 4，该线圈模块9 4以复数线圈单元9 4 1缠绕于一片状的固定架周缘，使各线 圈单元9 4 1间具有不同的相位差，
并于各线圈单元9 4 l外表侧包覆绝缘材料，以形成一绝缘隔离，再使该线圈模块9 4 与中央轴9 l相结合(该中央轴可与上述连杆D相连结)，以形成一无法自转的定位状态， 而于该线圈模块9 4的输出端则设有引出导线向绝缘材料外伸出，以输出各线圈单元9 4 1 所感应磁场变化而产生的电压。
然而，上述的发电机本体A结构中，其由于二磁性模块9 3、 9 5于设置上有距离的限 制(相距不宜过远，以避免磁力衰减)，因此亦限制了线圈模块9 4的设置形态(对应于单 一磁性体的线圈闸数不宜过多，以避免厚度增加)，致使其若有较大功率的发电需求时，仅 能以增加二磁性模块9 3、 9 5的各磁性体数目，配合增加该线圈模块9 4的线圈总闸数加以对应，如此一来，势必造成活动壳套9 2及线圈模块9 4的固定架整体半径增加，而形成 材料的浪费及成本的增加，同时较大面积的活动壳套9 2不但影响外部的驱动组件B (螺旋 桨或叶片)的设置位置，使得整体发电装置的体积无法有效縮小之外，亦会大幅增加发电机 本体A的重量，影响发电机本体A动作的灵敏度
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种风力发电机的多 重定子组合结构，其可有效縮小风力发电机的整体体积及重量，除可提升空间利用效率外， 亦可减少各种材料的使用量，降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是 一种风力发电机的多重定子
组合结构，其至少包括一中央轴、 一活动壳套、数磁性模块、及数线圈模块，该活动壳套旋 转地设置于该中央轴上，其内部设有数以该中央轴为中心且相互并列的容置空间，且该活动
壳套另结合至少一驱动组件；该数磁性模块分别设置于该活动壳套内的各容置空间周缘二旁 侧，各磁性模块具有复数间隔穿插排列的N、 S极磁性体，且于同一容置空间内的二磁性模 块以相异磁极的磁性体相对设置；该数线圈模块分别设置于该活动壳套各容置空间内，各线 圈模块的中央固定于该中央轴上，其特点是所述各线圈模块由数线圈单元依不同相位排列 于该二磁性模块之间，使各磁性模块随活动壳套而枢转时形成变化的磁场，而各线圈模块则 可同步相对形成磁力线切割。
如此，可于有限的空间环境下，利用多重设置的线圈模块(定子)同步于不同的磁场中 动作，以产生感应电压，而可达到以小体积的发电机本体产生较大输出功率的功效；且于实 际应用时，可依需要而以相同的组成形态增加该磁性模块、线圈模块的数目，藉以达到更大 输出功率的改变，而有效提升整体发电功率，增进其经济效益。
至于本创实用新型的详细构造、应用原理、作用与功效，则参照下列依附图所作的说明 即可得到完全的了解
图l是现有风力发电机的整体结构外观图。
图2是现有风力发电机的发电机本体内部结构剖面图。
图3是本实用新型发电机本体第一实施例构造分解图。
图4是本实用新型发电机本体第一实施例构造组合剖面图。 图5是本实用新型发电机本体第二实施例构造组合剖面图。 标号说明1、 10....中央轴11、12、 13....环凸缘
2、 20....活动壳套21、22....半壳体
211、 221...轴承座212、 222...轴承213、 223...磁屏金属组件23、24....中间隔板
3、 30、 5、 50、 7、 70.....磁性模块31、301... N极磁性体
32、 302... S极磁性体33、303...磁性体固定组件
34、 304.固定空间4、6、 8……线圈模块
41....固定座42....线圈本体
43....衔接环套91....中央轴
92....活动壳套921...轴承
93、 95....磁性模块94....线圈模块
941...线圈单元A.....发电机本体
B……驱动组件C.....旋转支撑件
D……连杆E.....方向尾翼
具体实施方式
请参见图3及图4，可以很明显地看出，本实用新型的发电机本体第一实施例为具有二组 发电线圈的发电机结构，主要包括中央轴l、活动壳套2、复数磁性模块3、 3 0、 5、
5 0及复数线圈模块4 、 6等部份，其中该中央轴1一端周缘设有复数环凸缘11、 12， 活动壳套2由二具相对凹部的半壳体2 1 、 2 2相对结合而成，于二半壳体2 1 、 2 2中央 各设有一轴承座2 11、 2 2 1可供容置一轴承2 12、 2 2 2并结合于该中央轴1的环凸 缘l 1、 1 2二旁侧，且于该二半壳体2 1、 2 2之间可夹设有一具隔离磁力线效果的中间 隔板2 3 (可为金属)，以将二半壳体2 1、 2 2结合后的内部分隔为二容置空间，另于二 半壳体2 1、 2 2的凹部内分别结合一可防止电磁波外泄的磁屏金属组件2 13、 2 2 3， 而于其中一半壳体2 1 (或2 2)外表面可结合于外部的驱动组件B (螺旋桨或叶片)，磁 性模块3由复数N、 S极磁性体3 1、 3 2及一片状的磁性体固定组件3 3所组成，于该磁 性体固定组件3 3周缘设有复数固定空间3 4，可容置各N、 S极磁性体3 1、 3 2形成间 隔穿插排列，磁性模块3 O具有相同的复数N、 S极磁性体3 0 1、 3 0 2及磁性体固定组 件3 0 3 、固定空间3 0 4，使二磁性模块3 、 3 0分别置于该活动壳套2的二容置空间内 ，并以相异磁极的磁性体设置于对应位置上，形成最短且最密集的磁力线排列，而磁性模块
5、 5 O亦具有相同的结构及对应关系，线圈模块4、 6以一线圈本体4 2、 6 2缠绕于一环形的固定座4 1、 6 l周缘，且该线圈本体4 2、 6 2外表侧结合有一体成型的绝缘包覆 材，该线圈本体4 2、 6 2包括复数呈圆形延伸排列的线圈单元，各线圈单元依不同相位排 列对应于单一磁性体，且可延伸于磁性模块3、 3 0与磁性模块5、 5 0之间，使该固定座 4 1、 6l可结合固定于该中央轴l的环凸缘l1、 12上。
使用时，利用该驱动组件B (螺旋桨或叶片)受外(风)力作用而可驱使该活动壳套2 进行与中央轴1相对的枢转，此时，磁性模块3 、 3 Q与磁性模块5 、 5 Q随着活动壳套2 同步转动，而可于(与中央轴l结合)固定不动的线圈模块4、 6周侧形成一相对的变化磁 场，使该线圈模块4、 6可于切割磁力线后输出一感应电压。
请参见图5，为本实用新型的发电机本体第二实施例，其为具有三组发电线圈的发电机 结构，其具有与前述第一实施例相似的构造，主要包括中央轴l 0、活动壳套2 0、复数 磁性模块3、 3 0、 5、 5 0、 7、 7 0、复数线圈模块4、 6、 8等部份，其中该中央轴 1 0—端周缘设有复数环凸缘1 1、 13、 12，活动壳套2 0由二具相对凹部的半壳体2 1、 2 2相对结合而成，且该二半壳体2 1、 2 2各以一轴承2 1 2、 2 2 2结合于该中央 轴l的环凸缘l 1、 1 2二旁侧，于该二半壳体2 1、 2 2之间可夹设有二具隔离磁力线效 果的中间隔板2 3、 2 4 (可为金属)，并设置于该环凸缘l 1、 13、 1 2之间，以将该 活动壳套2 0内分隔为三个以中央轴1 O为中心且相互并列的容置空间，磁性模块3、 3 0 、7、 7 0与5、 5 0分别依序设置于该活动壳套2 0内的各容置空间内周缘二对侧，各磁 性模块以复数相邻间隔穿插的N、 S极磁性体呈环形排列，且于同一容置空间内的二磁性模 块间以相异磁极的磁性体相对设置，线圈模块8亦以一线圈本体8 2缠绕于一环形的固定座 8 l周缘，且该线圈本体8 2外表侧结合有一体成型的绝缘包覆材，该线圈本体8 2包括复 数呈圆周延伸的线圈单元，各线圈单元依不同相位排列对应于单一磁性体，且可延伸于磁性 模块7 、 7 0之间，使该固定座8 1可结合固定于该中央轴1的环凸缘1 3上，而该线圈模 组4、 6则可依前述方式结合于该环凸缘1 1、 1 2上，并以线圈本体4 2、 6 2凸伸于磁 性模块3 、 3 Q与磁性模块5 、 5 Q之间。
上述结构中，为使该位于中间的线圈模块8方便组装，在实际应用时，可将该环凸缘l 1 (或l 2)设成外周缘直径较小的结构，并配合一衔接环套4 3结合于线圈模块4 (或6 )中央，使该线圈模块4 (或6)可于线圈模块8固定后，再固定于环凸缘l 1 (或l 2) ，以简化整体的组装作业。
藉由上述结构，可于有限的空间环境下，利用多重设置的线圈模块(定子)同步于不同 的磁场中动作，以产生感应电压，而可达到以小体积的发电机本体产生较大输出功率的功效;且于实际应用时，可依需要而以相同的组成形态增加该磁性模块、线圈模块的数目，藉以 达到更大输出功率的改变。
由上所述可知，本实用新型风力发电机的多重定子组合结构确实具有縮小结构体积、减 少材料用量并降低生产成本的功效，确已具有产业上的利用性、新颖性及进步性。
权利要求权利要求1一种风力发电机的多重定子组合结构，其至少包括一中央轴、一活动壳套、数磁性模块、及数线圈模块，该活动壳套旋转地设置于该中央轴上，其内部设有数以该中央轴为中心且相互并列的容置空间，且该活动壳套另结合至少一驱动组件；该数磁性模块分别设置于该活动壳套内的各容置空间周缘二旁侧，各磁性模块具有复数间隔穿插排列的N、S极磁性体，且于同一容置空间内的二磁性模块以相异磁极的磁性体相对设置；该数线圈模块分别设置于该活动壳套各容置空间内，各线圈模块的中央固定于该中央轴上，其特征在于所述各线圈模块由数线圈单元依不同相位排列于该二磁性模块之间，使各磁性模块随活动壳套而枢转时形成变化的磁场，而各线圈模块则同步相对形成磁力线切割。
2 如权利要求l所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述各线圈模块间相互衔接。
3 如权利要求1或2所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征 在于所述各线圈模块于数线圈单元外表结合有一体成型的绝缘包覆材。
4 如权利要求l或2所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特 征在于所述活动壳套的各容置空间之间分别以一片状具隔离磁力线效果的中间隔板加以分 隔。
5 如权利要求3所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述活动壳套的各容置空间之间分别以一片状具隔离磁力线效果的中间隔板加以分隔。
6 如权利要求1或2所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征 在于所述磁性模块设置于一片状的磁性体固定组件上，该磁性体固定组件周缘设有数固定 空间，所述各N、 S极磁性体相邻间隔穿插排列容置于该固定空间。
7 如权利要求3所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述磁性模块设置于一片状的磁性体固定组件上，该磁性体固定组件周缘设有数固定空 间，所述各N 、 S极磁性体相邻间隔穿插排列容置该固定空间。
8 如权利要求4所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在于所述磁性模块设置于一片状的磁性体固定组件上，该磁性体固定组件周缘设有数固定空 间，所述各N 、 S极磁性体相邻间隔穿插排列容置该固定空间。
9 如权利要求5所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述磁性模块设置于一片状的磁性体固定组件上，该磁性体固定组件周缘设有数固定空 间，所述各N 、 S极磁性体相邻间隔穿插排列容置该固定空间。
10 如权利要求1或2所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征 在于所述活动壳套由二具凹部的半壳体相对结合而成，且于各半壳体中央分别经由一轴承 结合于该中央轴上。
11 如权利要求3所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述活动壳套由具凹部的二半壳体相对结合而成，且于各半壳体中央分别经由一轴承结 合于该中央轴上。
12 如权利要求4所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述活动壳套由具凹部的二半壳体相对结合而成，且于各半壳体中央分别经由一轴承结合于该中央轴上。
13 如权利要求5所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述活动壳套由具凹部的二半壳体相对结合而成，且于各半壳体中央分别经由一轴承结合于该中央轴上。
14 如权利要求10所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在于所述二半壳体的凹部内分别结合一磁屏金属组件。
15 如权利要求ll所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述二半壳体的凹部内分别结合一磁屏金属组件。
16 如权利要求12所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述二半壳体的凹部内分别结合一磁屏金属组件。
17 如权利要求13所述的风力发电机的多重定子组合结构，其特征在 于所述二半壳体的凹部内分别结合一磁屏金属组件。
专利摘要一种风力发电机的多重定子组合结构，主要是于活动壳套内部设有数以该中央轴为中心且相互分隔并列的容置空间，该活动壳套另结合至少一驱动组件，数磁性模块分别设置于该活动壳套内各容置空间周缘二旁侧，数线圈模块分别设置于各容置空间内，各线圈模块的中央固定于该中央轴上，且各线圈模块由数线圈单元依不同相位排列于该二磁性模块之间，利用该驱动组件受外部的风力驱动而可使该活动壳套进行与中央轴之间的相对枢转，使各磁性模块随活动壳套枢转而形成变化的磁场，而各线圈模块则可同步相对形成磁力线切割而产生感应电压。
文档编号H02K16/00GK201256344SQ20082030153
公开日2009年6月10日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者蔡信雄 申请人:蔡信雄