022]其中，第四端盖41，第四定子42，第四轴承415是配对组成的I副功率叠片，图2中功率叠片上面和下面的---虚线为可以根据用户要求增加安装到主轴2上去的，由第四端盖41，第四定子42，第四轴承415配对组成的X个发电机功率叠片中的I副；其中X为自然数。
[0023]实施例:附图3、一种中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机的结构不意图；作为优选，图3中:1、第一端盖，101、第一导磁盘，102、第一永磁块，103、安装螺栓的输入螺孔，104、第一轴承，2、主轴，201、备用螺孔，3、第一定子，301、第一定子绕组，5、第三端盖，501、第四导磁盘，502、第四永磁块，503、输出端螺孔，504、第三轴承，505、螺栓，7、导线。8、风力发电风轮，801、风轮立管，9、中心点避雷装置，901、绝缘轴承，902、金属棒或不锈钢管。
【主权项】
1.一种中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，由:第三端盖(5)通过第三轴承(504)设置在主轴(2)的下端，第三端盖(5)内设第四导磁盘(501)、第四永磁块(502)，第二定子￠)固定在主轴(2)上设置在第四永磁块(502)的上部，第二端盖(4)通过第二轴承(405)、主轴(2)设置在第二定子(6)的上部，第二端盖(4)内上下两面通过若干螺栓固定第二导磁盘(401)和第三导磁盘(403)，并各自设有与第三端盖(5)数量相同，磁极配对的第二永磁块(402)和第三永磁块(404)，固定在主轴(2)上的第一定子(3)设置在第二永磁块(402)的上部，第一端盖(I)通过主轴上的第一轴承(104)设置在第一定子(3)的上部，第一端盖内设第一导磁盘(101)并固定一圈与第二永磁块(402)数量相同，磁极配对的第一永磁块(102)，其中，永磁块与定子绕组之间各自留有气隙，导线(7)连接第一定子绕组(301)和第二定子绕组(601)通过主轴(2)内管路引出；特征是:所述第二端盖(4)和第二定子(6)配对成I副，为X个功率叠片，其中X为自然数，可根据功率要求增加或减少功率叠片，灵活机动地制造各种外直径相同、功率可任意增减的外转子发电机，克服因功率增加发电机转子直径太大的缺陷，而且主轴(2)上端可设置中心点避雷装置(9)，解决了风力发电机定子绕组免受闪电雷击绝缘击穿绕组短路或轴承滚珠电弧卡死的常见故障，确保发电机的运行安全。
2.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述主轴(2)由圆钢加工制成圆塔形状，上端设螺孔(201)供外接中心点避雷装置(9)使用，中端设键槽供定子固定，未端设螺口或键槽供与发电机底座金属架体连接，主轴(2)内设管路供导线(7)通过；主轴(2)外径设有可供第一轴承(104)、第一定子(3)、第二轴承(405)、第二定子￠)、第三轴承(504)或X个功率叠片各自固定的凸挡靠山，以精确控制并且固定上述各部件的定位尺寸。
3.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述第一端盖(I)或第三端盖(5)由金属或加强塑料制成，中心圆孔内设第一轴承(101)或第三轴承(504)，端盖内端面各自通过若干螺栓(505)固定第一导磁盘(101)或第四导磁盘(501)，第一端盖(I)或第三端盖(5)外端面设C个输入端螺孔(103)或输出端螺孔(503)供安装维修或外接传动部件使用，制作功率1000W以上的发电机时，外壳端面设加强筋，其中，C为多6的自然数。
4.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述第二端盖(4)由金属材料制成，通过主轴(2)上的第二轴承(405)设置在第二定子(6)的上部，第二端盖外圆端面设卡口与第一端盖(I)或第三端盖(5)设置的卡口连接以后通过R个螺栓固定，第二端盖(4)上端面设C个维修螺孔(406)供安装或维修时使用，第二端盖内上下两面通过Y个螺栓固定第二导磁盘(401)和第三导磁盘(403)，并且各自设置配对的第二永磁块(402)和第三永磁块(404)，其中，R，C，Y为彡6的自然数。
5.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述外转子中的第一永磁块(102)、第二永磁块(402)、第三永磁块(404)、第四永磁块(502)为稀土钕铁硼永磁或钐钴永磁或铝镍钴永磁体，制成方形体、环式扇形体、椭圆形体或梯形体，各自由F个永磁块组成一组，其中F为多8的自然数，永磁块的磁场极性:按S-N-S-N……S的顺序圆形排列；或者按S-N-导磁块-N-S-导磁块-S-N-导磁块-N-S……S的顺序圆形排列，各自固定在第一导磁盘(101)、第二导磁盘(401)、第三导磁盘(403)、第四导磁盘(501)上，每两块永磁体中间设间隙或导磁凸子。
6.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述第一定子(3)或第二定子￠)由绝缘体材料或金属轴套结合绝缘体材料制成盘形框架，设在框架中心的金属轴套供主轴(2)穿过固定，框架的圆面积内各自设置第一定子绕组(301)或第二定子绕组(601);或者将绕制成型的第一定子绕组(301)或第二定子绕组(601)放入专用的注塑模具内，连同金属轴套或主轴直接压制注塑成盘形为第一定子(3)或第二定子(6);导线(7)连接第一定子绕组和第二定子绕组，通过主轴内的管路引出机夕卜，备置与控制器连接；其中，定子绕组为三相发电机漆包线线圈绕组，绕组内可选择设置热敏电阻或霍尔元件或限流电阻，供温度传感、转速检测或过电流保护和单片机系统或自动跟踪控制系统的控制器配套使用。
7.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述定子中的定子绕组与永磁块之间各自留有的间隙宽度，需根据发电机功率大小设定，选择为0.3mm?5mm范围，气隙越小，则越利于提高发电机的输出效率。
8.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述第二端盖(4)、第二轴承(405)和第二定子(6)配对成I SU，为X个功率叠片，可以根据功率要求增加或减少功率叠片，灵活机动地制造各种外直径相同、功率可任意增减的大功率外转子发电机，其中X为自然数。
9.根据权利要求1所述中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，特征是:所述主轴(2)上端可设置中心点避雷装置(9)为:在金属管(902)的中端设绝缘轴承(901)以后上端制成避雷针穿出金属防雨罩顶端并焊接固定，下端通过风轮(8)中的立管(801)与发电机的主轴(2)套接，通过备用螺孔(201)用螺栓固定或焊接固定，其中，绝缘轴承(103)外圆绝缘体与立管(801)内壁轻微接触利于中心点定位；中心点避雷装置(9)的高度须大于风轮(8)的半径，使被保护物处在以顶点为中心的弧形圈度数下的保护范围内，利用发电机主轴(2)与风力发电机金属机架直接固定以后的良好导电性能，直接连接规范的接地线或接地网；设置成功后的中心点避雷装置(9)为不动体，屹立在风力发电机中心的制高点上，守护着旋转中的风轮，有效保护了风轮中发电机的定子绕组和滚珠轴承不受雷电冲击，确保风力发电机安全运行。
【专利摘要】一种中心点避雷的垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，属于清洁能源技术领域；由主轴分别通过轴承连接第端盖、第二端盖和第三端盖，设在3个端盖之间的2个定子分别与第永磁块、第二永磁块、第三永磁块、第四永磁块之间各自留有气隙，导线连接第定子绕组和第二定子绕组后通过主轴内的管路引出，特征是：第二端盖和第二定子配对成1副，为X个功率叠片，可以根据用户功率要求增加或减少功率叠片，灵活地制造各种外直径相同、功率可任意增减的外转子发电机，克服了因功率增加发电机转子直径太大的缺陷，而且主轴上端可设置中心点避雷装置，解决了风力发电机定子绕组免受闪电雷击绝缘击穿绕组短路或轴承滚珠电弧卡死的常见故障，确保了发电机的运行安全。
【IPC分类】H02K1-27, H02K16-04, H02H9-04, H02K11-00, H02K1-12, H02K5-02
【公开号】CN104578638
【申请号】CN201510063508
【发明人】陈国祥, 陈国宝
【申请人】杭州天航国发科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月5日