专利名称：微风启动风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电机，是一种微风启动风力发电机。
二背景技术：
风力发电机的核心组成部分是发电总成，而发电总成主要由电枢和磁极组成，目前的风力发电机的电枢一般是与叶轮固定连接在一起的，通过风力吹动风机叶片，风机叶片带动叶轮旋转最终带动电枢旋转，三相电枢绕组线圈固定安装在叶轮壳体的槽内，三相绕组的始端之间或末端之间彼此相隔120度，而磁极固定安装在叶轮内部的固定轴上保持相对静止，使三相电枢绕组线圈切割磁极产生的磁力线而发电。由于目前现有的风力发电机的三相电枢绕组线圈的质量和惯性较大，同时三相电枢绕组线圈切割磁力线的磁阻较大，而造成风力发电机需要较大的能量才能启动，因此，现有风力发电机在实际使用过程中存在以下不足只有风力较大时或需要耗费额外的电能使用启动电机带动时才能完成启动。
三
发明内容本实用新型提供了一种微风启动风力发电机，其解决了现有风力发电机的启动需要较大的风力或需用启动电机带动的问题。 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种微风启动风力发电机，包括风机架、固定转轴、变向转换总成、叶轮轴、平衡轴、发电总成、风机叶片和风向调节尾翼；固定转轴的下端固定安装在风机架上，固定转轴的上端安装有能转动的变向转换总成；水平方向的叶轮轴的后部固定安装在变向转换总成的前部上，水平方向的平衡轴的前部固定安装在变向转换总成的后部上；叶轮轴的前部安装有能转动的发电总成，发电总成上固定安装有不少于二片的风机叶片，平衡轴的后部固定安装有竖直方向的风向调节尾翼；发电总成包括发电总成壳体、电枢盘和磁极，发电总成壳体通过轴承安装在叶轮轴的前部，带有电枢绕组的电枢盘固定连接在叶轮轴上并位于发电总成壳体内部，电枢盘前侧与后侧的发电总成壳体内分别固定安装有磁极。 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进 上述发电总成壳体可包括发电总成箱体和发电总成箱盖，发电总成箱体和发电总成箱盖通过螺钉固定连接在一起，发电总成箱盖的中部有叶轮轴孔，发电总成箱体和发电总成箱盖的中部分别固定安装有箱体叶轮轴承和箱盖叶轮轴承，叶轮轴的前部有限位凸台，发电总成箱体通过箱体叶轮轴承安装在限位凸台前侧的叶轮轴上，发电总成箱盖通过叶轮轴孔套装在叶轮轴上并通过箱盖叶轮轴承安装在限位凸台后侧的叶轮轴上；电枢盘上固定安装有三相电枢绕组，叶轮轴的内部有连通发电总成箱体内腔和变向转换总成的轴向导线孔，轴向导线孔内安装有三相电导线，三相电枢绕组的末端电连接在一起而形成星形联接，三相电枢绕组的始端分别与三相电导线前端的三个端头电连接在一起，三相电导线的后端位于变向转换总成内部；磁极包括第一极导磁块、第二极导磁块、第一极强磁体和第二极强磁体，电枢盘前侧的发电总成箱体内壁上固定安装有不少于三个且环绕叶轮轴均匀间隔分布的第一极导磁块，电枢盘后侧的发电总成箱盖内壁上对应第一极导磁块的位置分别固定安装有第二极导磁块，每个第一极导磁块和每个第二极导磁块上的靠近电枢盘的侧面上分别固定连接有第一极强磁体和第二极强磁体。 上述变向转换总成可包括变向转换总成壳体、轴承座和轴承盖；变向转换总成壳体的下底面上固定安装有轴承座，轴承座的下端固定安装有轴承盖；轴承座的内部有轴承座沉孔，固定转轴的中部外侧有环形凸台，轴承座通过轴承座沉孔坐在环形凸台的上端并能转动，轴承盖上有轴承盖孔，轴承盖通过轴承盖孔套装在环形凸台下部的固定转轴上，环形凸台的上端面与轴承座沉孔的上端面之间安装有固定转轴上轴承，环形凸台的下端面与轴承盖的上端面之间安装有固定转轴下轴承。 上述变向转换总成壳体可包括变向转换总成箱体和变向转换总成箱盖，变向转换总成箱体的内腔底部可固定安装有连接基板，连接基板上由前至后依次可固定安装有叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座；叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的中部分别有水平方向的限位通孔，叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的上端分别有竖直方向并与限位通孔相连通的锁紧螺孔，锁紧螺孔内安装有锁紧螺钉；叶轮轴上对应叶轮轴前连接座和叶轮轴后连接座的位置上分别有叶轮轴前锁紧平台和叶轮轴后锁紧平台，叶轮轴的中部套装在叶轮轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴前锁紧平台固定安装在叶轮轴前连接座上，叶轮轴的后端套装在叶轮轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴后锁紧平台固定安装在叶轮轴后连接座上；平衡轴上对应平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的位置上分别有平衡轴前锁紧平台和平衡轴后锁紧平台，平衡轴的前端套装在平衡轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴前锁紧平台锁紧在平衡轴前连接座上，平衡轴的中部套装在平衡轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴后锁紧平台锁紧在平衡轴后连接座上。 上述变向转换总成箱体内可安装有直流转换装置，直流转换装置可包括电刷固定板、整流桥、正电刷、负电刷、正滑环和负滑环；变向转换总成箱体的底部中心有箱体转轴孔，连接基板上对应箱体转轴孔的位置有基板转轴孔并固定安装有电刷固定板，电刷固定板上有与基板转轴孔位置相对应的固定板转轴孔，电刷固定板上固定安装有能够将三相交流电源转换为直流电源的整流桥，整流桥上有第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子、第三相交流电输入端子、正极输出端子和负极输出端子，第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子和第三相交流电输入端子分别与三相电导线的后端的三个端头电连接在一起；固定转轴的上部自上而下依次穿过固定板转轴孔、基板转轴孔和箱体转轴孔并能转动，位于电刷固定板上方的固定转轴外侧上固定连接有正滑环，位于电刷固定板下方的固定转轴外侧上固定连接有负滑环；电刷固定板的上部固定安装有始终与正滑环电连接在一起的正电刷，正电刷与整流桥的正极输出端子电连接在一起，电刷固定板的下部固定安装有始终与负滑环电连接在一起的负电刷，负电刷与整流桥的负极输出端子电连接在一起；固定转轴的内部有连通变向转换总成箱体内腔与位于轴承盖下方的固定转轴外部的导线孔，导线孔内安装有正输出导线和负输出导线，固定转轴上固定有使正输出导线上端与正滑环电连接在一起的正滑环导柱，固定转轴上固定有使负输出导线上端与负滑环电连接在一起的负滑环导柱。 上述正电刷可包括正刷座、正压縮弹簧和正碳刷块；正刷座的底部固定安装在电刷固定板的上侧面上，正刷座内有能使正碳刷块滑动伸出或縮回的正碳刷滑槽，正碳刷滑槽内安装有正压縮弹簧，正碳刷块的一端套装在正碳刷滑槽内并压紧在正压縮弹簧上，正碳刷块的另一端压紧在正滑环上；正碳刷块的上端固定有正电刷导线柱，正刷座的上端对应正电刷导线柱的位置上有开口朝向正滑环的正线柱槽，正电刷导线柱套装在正线柱槽内并能自由移动。 上述负电刷可包括负刷座、负压縮弹簧和负碳刷块；负刷座的顶部固定安装在电刷固定板的下侧面上，负刷座内有能使负碳刷块滑动伸出或縮回的负碳刷滑槽，负碳刷滑槽内安装有负压縮弹簧，负碳刷块的一端套装在负碳刷滑槽内并压紧在负压縮弹簧上，负碳刷块的另一端压紧在负滑环上；负碳刷块的下端固定有负电刷导线柱，负刷座的下端对应负电刷导线柱的位置有开口朝向负滑环的负线柱槽，负电刷导线柱套装在负线柱槽内并能自由移动。 上述整流桥可包括左部第一相二极管、左部第二相二极管、左部第三相二极管、右部第一相二极管、右部第二相二极管、右部第三相二极管、正桥脚和负桥脚；左部第一相二极管的负极与右部第一相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第一相交流电输入端子，左部第二相二极管的负极与右部第二相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第二相交流电输入端子，左部第三相二极管的负极与右部第三相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第三相交流电输入端子，左部第一相二极管的正极、左部第二相二极管的正极和左部第三相二极管的正极电并联在一起并电连接有负桥脚，右部第一相二极管的负极、右部第二相二极管的负极和右部第三相二极管的负极电并联在一起并电连接有正桥脚，正桥脚和负桥脚固定连接在电刷固定板上，正桥脚与正极输出端子电连接在一起，负桥脚与负极输出端子电连接在一起。 本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过风力带动风机叶片驱动磁极旋转，电枢盘相对保持静止而切割磁力线发电，仅需较小风力就可启动，并能通过变向转换总成中的直流转换装置将三相交变电流转换为直流电，具有成本低廉、高效节能的特点。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。[0015] 附图2为附图1中的发电总成的主视剖视结构示意图。[0016] 附图3为附图1中D-D处的剖视结构示意图。[0017] 附图4为附图3中E-E处的旋转剖视结构示意图。[0018] 附图5为附图4中F处的局部放大结构示意图。[0019] 附图6为本实用新型最佳实施例的电路示意图。 附图7为附图1中的风向调节尾翼及平衡轴的局部剖视结构示意图。[0021] 附图中的编码分别为1为风机架，2为固定转轴，3为变向转换总成，4为叶轮轴，5为平衡轴，6为发电总成，7为风机叶片，8为风向调节尾翼，9为电枢盘，10为发电总成箱体，11为发电总成箱盖，12为叶轮轴孔，13为箱体叶轮轴承，14为箱盖叶轮轴承，15为限位凸台，16为轴向导线孔，17为三相电导线，18为第一极导磁块，19为第二极导磁块，20为第一极强磁体，21为第二极强磁体，22为轴承座，23为轴承盖，24为轴承座沉孔，25为环形凸 台，26为轴承盖孔，27为固定转轴上轴承，28为固定转轴下轴承，29为变向转换总成箱体， 30为变向转换总成箱盖，31为连接基板，32为叶轮轴前连接座，33为叶轮轴后连接座，34为 平衡轴前连接座，35为平衡轴后连接座，36为叶轮轴前锁紧平台，37为叶轮轴后锁紧平台， 38为平衡轴前锁紧平台，39为平衡轴后锁紧平台，40为电刷固定板，41为正滑环，42为负 滑环，43为箱体转轴孔，44为基板转轴孔，45为固定板转轴孔，46为导线孔，47为正输出导 线，48为负输出导线，49为正滑环导柱，50为负滑环导柱，51为正刷座，52为正压縮弹簧，53 为正碳刷块，54为正碳刷滑槽，55为正线柱槽，56为正电刷导线柱，57为负刷座，58为负压 縮弹簧，59为负碳刷块，60为负碳刷滑槽，61为负线柱槽，62为负电刷导线柱，63为左部第 一相二极管，64为左部第二相二极管，65为左部第三相二极管，66为右部第一相二极管，67 为右部第二相二极管，68为右部第三相二极管，69为正桥脚，70为负桥脚，71为配重空腔， 72为注入孔，A、 B、 C为三相电枢绕组的始端，Al为第一相交流电输入端子，Bl为第二相交 流电输入端子，Cl为第三相交流电输入端子，X为正极输出端子，Y为负极输出端子。
五具体实施方式本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。 下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述 如附图1、2所示，该微风启动风力发电机包括风机架1、固定转轴2、变向转换总成 3、叶轮轴4、平衡轴5、发电总成6、风机叶片7和风向调节尾翼8 ;固定转轴2的下端固定 安装在风机架1上，固定转轴2的上端安装有能转动的变向转换总成3 ;水平方向的叶轮轴 4的后部固定安装在变向转换总成3的前部上，水平方向的平衡轴5的前部固定安装在变 向转换总成3的后部上；叶轮轴4的前部安装有能转动的发电总成6，发电总成6上固定安 装有不少于二片的风机叶片7，平衡轴5的后部固定安装有竖直方向的风向调节尾翼8 ;发 电总成6包括发电总成壳体、电枢盘9和磁极，发电总成壳体通过轴承安装在叶轮轴4的前 部，带有电枢绕组的电枢盘9固定连接在叶轮轴4上并位于发电总成壳体内部，电枢盘9前 侧与后侧的发电总成壳体内分别固定安装有磁极。通过使质量和惯性较大的电枢盘9保持 相对静止，而使风力带动相对较轻的磁极旋转，使较小的风力即可完成风力发电机的启动。 风向调节尾翼8能够始终与风保持同一方向，风向调节尾翼8带动变向转换总成3绕固定 转轴2转动，从而使风机叶片7在有微风时即可带动发电总成6绕叶轮轴4旋转。 可根据实际需要，对上述微风启动风力发电机作进一步优化或/和改进 如附图2所示，发电总成壳体包括发电总成箱体10和发电总成箱盖ll，发电总成 箱体IO和发电总成箱盖11通过螺钉固定连接在一起，发电总成箱盖11的中部有叶轮轴孔 12，发电总成箱体IO和发电总成箱盖11的中部分别固定安装有箱体叶轮轴承13和箱盖叶 轮轴承14，叶轮轴4的前部有限位凸台15，发电总成箱体10通过箱体叶轮轴承13安装在 限位凸台15前侧的叶轮轴4上，发电总成箱盖11通过叶轮轴孔12套装在叶轮轴4上并通 过箱盖叶轮轴承14安装在限位凸台15后侧的叶轮轴4上；电枢盘9上固定安装有三相电 枢绕组，叶轮轴4的内部有连通发电总成箱体10内腔和变向转换总成3的轴向导线孔16， 轴向导线孔16内安装有三相电导线17，三相电枢绕组的末端电连接在一起而形成星形联
8接，三相电枢绕组的始端A、B、C分别与三相电导线17前端的三个端头电连接在一起，三相 电导线17的后端位于变向转换总成3内部；磁极包括第一极导磁块18、第二极导磁块19、 第一极强磁体20和第二极强磁体21，电枢盘9前侧的发电总成箱体10内壁上固定安装有 不少于三个且环绕叶轮轴4均匀间隔分布的第一极导磁块18，电枢盘9后侧的发电总成箱 盖11内壁上对应第一极导磁块18的位置分别固定安装有第二极导磁块19，每个第一极导 磁块18和每个第二极导磁块19上的靠近电枢盘9的侧面上分别固定连接有第一极强磁体 20和第二极强磁体21。通过限位凸台15能够防止发电总成壳体在叶轮轴4上轴向窜动。 通过第一极导磁块18和第二极导磁块19能够降低成本，节省第一极强磁体20和第二极强 磁体21的材料。发电总成壳体最好为质轻而坚固并且不导磁的铝合金。 如附图4所示，变向转换总成3包括变向转换总成壳体、轴承座22和轴承盖23 ;变 向转换总成壳体的下底面上固定安装有轴承座22，轴承座22的下端固定安装有轴承盖23 ; 轴承座22的内部有轴承座沉孔24，固定转轴2的中部外侧有环形凸台25，轴承座22通过 轴承座沉孔24坐在环形凸台25的上端并能转动，轴承盖23上有轴承盖孔26，轴承盖23通 过轴承盖孔26套装在环形凸台25下部的固定转轴2上，环形凸台25的上端面与轴承座沉 孔24的上端面之间安装有固定转轴上轴承27，环形凸台25的下端面与轴承盖23的上端面 之间安装有固定转轴下轴承28。通过环形凸台25能够防止变向转换总成3上下窜动而脱 离固定转轴2。 如附图3、4所示，变向转换总成壳体包括变向转换总成箱体29和变向转换总成箱 盖30，变向转换总成箱体29的内腔底部固定安装有连接基板31，连接基板31上由前至后 依次固定安装有叶轮轴前连接座32、叶轮轴后连接座33、平衡轴前连接座34和平衡轴后连 接座35 ;叶轮轴前连接座32、叶轮轴后连接座33、平衡轴前连接座34和平衡轴后连接座35 的中部分别有水平方向的限位通孔，叶轮轴前连接座32、叶轮轴后连接座33、平衡轴前连 接座34和平衡轴后连接座35的上端分别有竖直方向并与限位通孔相连通的锁紧螺孔，锁 紧螺孔内安装有锁紧螺钉；叶轮轴4上对应叶轮轴前连接座32和叶轮轴后连接座33的位 置上分别有叶轮轴前锁紧平台36和叶轮轴后锁紧平台37，叶轮轴4的中部套装在叶轮轴 前连接座32的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴前锁紧平台36固定安装在叶轮轴前连 接座32上，叶轮轴4的后端套装在叶轮轴后连接座33的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶 轮轴后锁紧平台37固定安装在叶轮轴后连接座33上；平衡轴5上对应平衡轴前连接座34 和平衡轴后连接座35的位置上分别有平衡轴前锁紧平台38和平衡轴后锁紧平台39，平衡 轴5的前端套装在平衡轴前连接座34的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴前锁紧平台 38锁紧在平衡轴前连接座34上，平衡轴5的中部套装在平衡轴后连接座35的限位通孔内 并通过锁紧螺钉和平衡轴后锁紧平台39锁紧在平衡轴后连接座35上。通过叶轮轴前连接 座32、叶轮轴后连接座33、平衡轴前连接座34和平衡轴后连接座35能够保证叶轮轴4和 平衡轴5牢固地固定安装在变向转换总成3上，并且便于拆卸和维修。变向转换总成壳体 应保持防水和绝缘性能良好。 如附图3、4、5所示，变向转换总成箱体29内安装有直流转换装置，直流转换装置 包括电刷固定板40、整流桥、正电刷、负电刷、正滑环41和负滑环42 ;变向转换总成箱体29 的底部中心有箱体转轴孔43，连接基板31上对应箱体转轴孔43的位置有基板转轴孔44并 固定安装有电刷固定板40，电刷固定板40上有与基板转轴孔44位置相对应的固定板转轴孔45，电刷固定板40上固定安装有能够将三相交流电源转换为直流电源的整流桥，整流桥 上有第一相交流电输入端子Al、第二相交流电输入端子Bl、第三相交流电输入端子Cl、正 极输出端子X和负极输出端子Y，第一相交流电输入端子Al、第二相交流电输入端子Bl和 第三相交流电输入端子C1分别与三相电导线的后端的三个端头电连接在一起；固定转轴2 的上部自上而下依次穿过固定板转轴孔45、基板转轴孔44和箱体转轴孔43并能转动，位 于电刷固定板40上方的固定转轴2外侧上固定连接有正滑环41，位于电刷固定板40下方 的固定转轴2外侧上固定连接有负滑环42 ;电刷固定板40的上部固定安装有始终与正滑 环41电连接在一起的正电刷，正电刷与整流桥的正极输出端子X电连接在一起，电刷固定 板40的下部固定安装有始终与负滑环42电连接在一起的负电刷，负电刷与整流桥的负极 输出端子Y电连接在一起；固定转轴2的内部有连通变向转换总成箱体29内腔与位于轴承 盖23下方的固定转轴2外部的导线孔46，导线孔46内安装有正输出导线47和负输出导 线48，固定转轴2上固定有使正输出导线47上端与正滑环41电连接在一起的正滑环导柱 49，固定转轴2上固定有使负输出导线48上端与负滑环42电连接在一起的负滑环导柱50。 通过直流转换装置能够将发电总成6产生的三相交变电流转换为直流电，以便于给蓄电器 充电等使用。电刷固定板40需保证绝缘性能良好。 如附图5所示，正电刷包括正刷座51、正压縮弹簧52和正碳刷块53 ;正刷座51的 底部固定安装在电刷固定板40的上侧面上，正刷座51内有能使正碳刷块53滑动伸出或縮 回的正碳刷滑槽54，正碳刷滑槽54内安装有正压縮弹簧52，正碳刷块53的一端套装在正 碳刷滑槽54内并压紧在正压縮弹簧52上，正碳刷块53的另一端压紧在正滑环41上；正碳 刷块53的上端固定有正电刷导线柱56，正刷座51的上端对应正电刷导线柱56的位置上有 开口朝向正滑环41的正线柱槽55，正电刷导线柱56套装在正线柱槽55内并能自由移动。 正电刷保证了在不影响变向转换总成3绕固定转轴2转动的前提下的电能的顺利输出，正 碳刷块53通过正压縮弹簧52能够始终保持与正滑环41接触而保证电连接的可靠性。 如附图5所示，负电刷包括负刷座57、负压縮弹簧58和负碳刷块59 ;负刷座57的 顶部固定安装在电刷固定板40的下侧面上，负刷座57内有能使负碳刷块59滑动伸出或縮 回的负碳刷滑槽60，负碳刷滑槽60内安装有负压縮弹簧58，负碳刷块59的一端套装在负 碳刷滑槽60内并压紧在负压縮弹簧58上，负碳刷块59的另一端压紧在负滑环42上；负碳 刷块59的下端固定有负电刷导线柱62，负刷座57的下端对应负电刷导线柱62的位置有 开口朝向负滑环42的负线柱槽61，负电刷导线柱62套装在负线柱槽61内并能自由移动。 负电刷保证了在不影响变向转换总成3绕固定转轴2转动的前提下的电能的顺利输出，负 碳刷块59通过负压縮弹簧58能够始终保持与负滑环42接触而保证电连接的可靠性。 如附图3、6所示，整流桥包括左部第一相二极管63、左部第二相二极管64、左部第 三相二极管65、右部第一相二极管66、右部第二相二极管67、右部第三相二极管68、正桥脚 69和负桥脚70 ;左部第一相二极管63的负极与右部第一相二极管66的正极电串联在一起 并在连接处有第一相交流电输入端子A1，左部第二相二极管64的负极与右部第二相二极 管67的正极电串联在一起并在连接处有第二相交流电输入端子Bl ，左部第三相二极管65 的负极与右部第三相二极管68的正极电串联在一起并在连接处有第三相交流电输入端子 Cl，左部第一相二极管63的正极、左部第二相二极管64的正极和左部第三相二极管65的 正极电并联在一起并电连接有负桥脚70，右部第一相二极管66的负极、右部第二相二极管
1067的负极和右部第三相二极管68的负极电并联在一起并电连接有正桥脚69，正桥脚69和 负桥脚70固定连接在电刷固定板40上，正桥脚69与正极输出端子X电连接在一起，负桥 脚70与负极输出端子Y电连接在一起。由二极管构成整流电路，整流桥的结构简单而且便 于维修。 此外，如附图7所示，平衡轴5中部及后部的内部可有配重空腔71，平衡轴5的中 部可有与配重空腔71相连通的注入孔72。通过注入孔72可向配重空腔71内灌注水泥桨， 以调节配重，使固定转轴2的前侧受力和后侧受力保持平衡。 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施 效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。 本实用新型最佳实施例的工作过程是首先，风力吹动风向调节尾翼8，使其保持 与风向的方向一致，风向调节尾翼8通过平衡轴5带动变向转换总成3绕固定转轴2转动， 使风机叶片7能够在风力的作用下带动发电总成6绕叶轮轴4转动；接着，发电总成6内的 第一极强磁体20及第一极导磁块18和第二极强磁体21及第二极导磁块19之间的磁力线 被相对静止的电枢盘9上固定安装的三相电枢绕组线圈切割，三相电枢绕组线圈内产生三 相交变电流；然后，三相交变电流通过三相电导线17传导至整流桥，经过整流转换为直流 电；最后，直流电通过正电刷和负电刷传导至正滑环41和负滑环42，又经正滑环导柱49和 负滑环导柱50传导至正输出导线47和负输出导线48，自正输出导线47和负输出导线48 下端输出。
权利要求一种微风启动风力发电机，其特征在于包括风机架、固定转轴、变向转换总成、叶轮轴、平衡轴、发电总成、风机叶片和风向调节尾翼；固定转轴的下端固定安装在风机架上，固定转轴的上端安装有能转动的变向转换总成；水平方向的叶轮轴的后部固定安装在变向转换总成的前部上，水平方向的平衡轴的前部固定安装在变向转换总成的后部上；叶轮轴的前部安装有能转动的发电总成，发电总成上固定安装有不少于二片的风机叶片，平衡轴的后部固定安装有竖直方向的风向调节尾翼；发电总成包括发电总成壳体、电枢盘和磁极，发电总成壳体通过轴承安装在叶轮轴的前部，带有电枢绕组的电枢盘固定连接在叶轮轴上并位于发电总成壳体内部，电枢盘前侧与后侧的发电总成壳体内分别固定安装有磁极。
2. 根据权利要求1所述的微风启动风力发电机，其特征在于发电总成壳体包括发电总成箱体和发电总成箱盖，发电总成箱体和发电总成箱盖通过螺钉固定连接在一起，发电总成箱盖的中部有叶轮轴孔，发电总成箱体和发电总成箱盖的中部分别固定安装有箱体叶轮轴承和箱盖叶轮轴承，叶轮轴的前部有限位凸台，发电总成箱体通过箱体叶轮轴承安装在限位凸台前侧的叶轮轴上，发电总成箱盖通过叶轮轴孔套装在叶轮轴上并通过箱盖叶轮轴承安装在限位凸台后侧的叶轮轴上；电枢盘上固定安装有三相电枢绕组，叶轮轴的内部有连通发电总成箱体内腔和变向转换总成的轴向导线孔，轴向导线孔内安装有三相电导线，三相电枢绕组的末端电连接在一起而形成星形联接，三相电枢绕组的始端分别与三相电导线前端的三个端头电连接在一起，三相电导线的后端位于变向转换总成内部；磁极包括第一极导磁块、第二极导磁块、第一极强磁体和第二极强磁体，电枢盘前侧的发电总成箱体内壁上固定安装有不少于三个且环绕叶轮轴均匀间隔分布的第一极导磁块，电枢盘后侧的发电总成箱盖内壁上对应第一极导磁块的位置分别固定安装有第二极导磁块，每个第一极导磁块和每个第二极导磁块上的靠近电枢盘的侧面上分别固定连接有第一极强磁体和第二极强磁体。
3. 根据权利要求1或2所述的微风启动风力发电机，其特征在于变向转换总成包括变向转换总成壳体、轴承座和轴承盖；变向转换总成壳体的下底面上固定安装有轴承座，轴承座的下端固定安装有轴承盖；轴承座的内部有轴承座沉孔，固定转轴的中部外侧有环形凸台，轴承座通过轴承座沉孔坐在环形凸台的上端并能转动，轴承盖上有轴承盖孔，轴承盖通过轴承盖孔套装在环形凸台下部的固定转轴上，环形凸台的上端面与轴承座沉孔的上端面之间安装有固定转轴上轴承，环形凸台的下端面与轴承盖的上端面之间安装有固定转轴下轴承。
4. 根据权利要求1或2所述的微风启动风力发电机，其特征在于变向转换总成壳体包括变向转换总成箱体和变向转换总成箱盖，变向转换总成箱体的内腔底部固定安装有连接基板，连接基板上由前至后依次固定安装有叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座；叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的中部分别有水平方向的限位通孔，叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的上端分别有竖直方向并与限位通孔相连通的锁紧螺孔，锁紧螺孔内安装有锁紧螺钉；叶轮轴上对应叶轮轴前连接座和叶轮轴后连接座的位置上分别有叶轮轴前锁紧平台和叶轮轴后锁紧平台，叶轮轴的中部套装在叶轮轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴前锁紧平台固定安装在叶轮轴前连接座上，叶轮轴的后端套装在叶轮轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴后锁紧平台固定安装在叶轮轴后连接座上；平衡轴上对应平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的位置上分别有平衡轴前锁紧平台和平衡轴后锁紧平台，平衡轴的前端套装在平衡轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴前锁紧平台锁紧在平衡轴前连接座上，平衡轴的中部套装在平衡轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴后锁紧平台锁紧在平衡轴后连接座上。
5. 根据权利要求3所述的微风启动风力发电机，其特征在于变向转换总成壳体包括变向转换总成箱体和变向转换总成箱盖，变向转换总成箱体的内腔底部固定安装有连接基板，连接基板上由前至后依次固定安装有叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座；叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的中部分别有水平方向的限位通孔，叶轮轴前连接座、叶轮轴后连接座、平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的上端分别有竖直方向并与限位通孔相连通的锁紧螺孔，锁紧螺孔内安装有锁紧螺钉；叶轮轴上对应叶轮轴前连接座和叶轮轴后连接座的位置上分别有叶轮轴前锁紧平台和叶轮轴后锁紧平台，叶轮轴的中部套装在叶轮轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴前锁紧平台固定安装在叶轮轴前连接座上，叶轮轴的后端套装在叶轮轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和叶轮轴后锁紧平台固定安装在叶轮轴后连接座上；平衡轴上对应平衡轴前连接座和平衡轴后连接座的位置上分别有平衡轴前锁紧平台和平衡轴后锁紧平台，平衡轴的前端套装在平衡轴前连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴前锁紧平台锁紧在平衡轴前连接座上，平衡轴的中部套装在平衡轴后连接座的限位通孔内并通过锁紧螺钉和平衡轴后锁紧平台锁紧在平衡轴后连接座上。
6. 根据权利要求4所述的微风启动风力发电机，其特征在于变向转换总成箱体内安装有直流转换装置，直流转换装置包括电刷固定板、整流桥、正电刷、负电刷、正滑环和负滑环；变向转换总成箱体的底部中心有箱体转轴孔，连接基板上对应箱体转轴孔的位置有基板转轴孔并固定安装有电刷固定板，电刷固定板上有与基板转轴孔位置相对应的固定板转轴孔，电刷固定板上固定安装有能够将三相交流电源转换为直流电源的整流桥，整流桥上有第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子、第三相交流电输入端子、正极输出端子和负极输出端子，第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子和第三相交流电输入端子分别与三相电导线的后端的三个端头电连接在一起；固定转轴的上部自上而下依次穿过固定板转轴孔、基板转轴孔和箱体转轴孔并能转动，位于电刷固定板上方的固定转轴外侧上固定连接有正滑环，位于电刷固定板下方的固定转轴外侧上固定连接有负滑环；电刷固定板的上部固定安装有始终与正滑环电连接在一起的正电刷，正电刷与整流桥的正极输出端子电连接在一起，电刷固定板的下部固定安装有始终与负滑环电连接在一起的负电刷，负电刷与整流桥的负极输出端子电连接在一起；固定转轴的内部有连通变向转换总成箱体内腔与位于轴承盖下方的固定转轴外部的导线孔，导线孔内安装有正输出导线和负输出导线，固定转轴上固定有使正输出导线上端与正滑环电连接在一起的正滑环导柱，固定转轴上固定有使负输出导线上端与负滑环电连接在一起的负滑环导柱。
7. 根据权利要求5所述的微风启动风力发电机，其特征在于变向转换总成箱体内安装有直流转换装置，直流转换装置包括电刷固定板、整流桥、正电刷、负电刷、正滑环和负滑环；变向转换总成箱体的底部中心有箱体转轴孔，连接基板上对应箱体转轴孔的位置有基板转轴孔并固定安装有电刷固定板，电刷固定板上有与基板转轴孔位置相对应的固定板转轴孔，电刷固定板上固定安装有能够将三相交流电源转换为直流电源的整流桥，整流桥上有第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子、第三相交流电输入端子、正极输出端子和负极输出端子，第一相交流电输入端子、第二相交流电输入端子和第三相交流电输入端子分别与三相电导线的后端的三个端头电连接在一起；固定转轴的上部自上而下依次穿过固定板转轴孔、基板转轴孔和箱体转轴孔并能转动，位于电刷固定板上方的固定转轴外侧上固定连接有正滑环，位于电刷固定板下方的固定转轴外侧上固定连接有负滑环；电刷固定板的上部固定安装有始终与正滑环电连接在一起的正电刷，正电刷与整流桥的正极输出端子电连接在一起，电刷固定板的下部固定安装有始终与负滑环电连接在一起的负电刷，负电刷与整流桥的负极输出端子电连接在一起；固定转轴的内部有连通变向转换总成箱体内腔与位于轴承盖下方的固定转轴外部的导线孔，导线孔内安装有正输出导线和负输出导线，固定转轴上固定有使正输出导线上端与正滑环电连接在一起的正滑环导柱，固定转轴上固定有使负输出导线上端与负滑环电连接在一起的负滑环导柱。
8. 根据权利要求7所述的微风启动风力发电机，其特征在于正电刷包括正刷座、正压縮弹簧和正碳刷块；正刷座的底部固定安装在电刷固定板的上侧面上，正刷座内有能使正碳刷块滑动伸出或縮回的正碳刷滑槽，正碳刷滑槽内安装有正压縮弹簧，正碳刷块的一端套装在正碳刷滑槽内并压紧在正压縮弹簧上，正碳刷块的另一端压紧在正滑环上；正碳刷块的上端固定有正电刷导线柱，正刷座的上端对应正电刷导线柱的位置上有开口朝向正滑环的正线柱槽，正电刷导线柱套装在正线柱槽内并能自由移动。
9. 根据权利要求8所述的微风启动风力发电机，其特征在于负电刷包括负刷座、负压縮弹簧和负碳刷块；负刷座的顶部固定安装在电刷固定板的下侧面上，负刷座内有能使负碳刷块滑动伸出或縮回的负碳刷滑槽，负碳刷滑槽内安装有负压縮弹簧，负碳刷块的一端套装在负碳刷滑槽内并压紧在负压縮弹簧上，负碳刷块的另一端压紧在负滑环上；负碳刷块的下端固定有负电刷导线柱，负刷座的下端对应负电刷导线柱的位置有开口朝向负滑环的负线柱槽，负电刷导线柱套装在负线柱槽内并能自由移动。
10. 根据权利要求9所述的微风启动风力发电机，其特征在于整流桥包括左部第一相二极管、左部第二相二极管、左部第三相二极管、右部第一相二极管、右部第二相二极管、右部第三相二极管、正桥脚和负桥脚；左部第一相二极管的负极与右部第一相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第一相交流电输入端子，左部第二相二极管的负极与右部第二相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第二相交流电输入端子，左部第三相二极管的负极与右部第三相二极管的正极电串联在一起并在连接处有第三相交流电输入端子，左部第一相二极管的正极、左部第二相二极管的正极和左部第三相二极管的正极电并联在一起并电连接有负桥脚，右部第一相二极管的负极、右部第二相二极管的负极和右部第三相二极管的负极电并联在一起并电连接有正桥脚，正桥脚和负桥脚固定连接在电刷固定板上，正桥脚与正极输出端子电连接在一起，负桥脚与负极输出端子电连接在一起。
专利摘要本实用新型涉及风力发电机，是一种微风启动风力发电机，其包括风机架、固定转轴、变向转换总成、叶轮轴、平衡轴、发电总成、风机叶片和风向调节尾翼；固定转轴的下端固定安装在风机架上；发电总成包括发电总成壳体、电枢盘和磁极，发电总成壳体通过轴承安装在叶轮轴的前部，带有电枢绕组的电枢盘固定连接在叶轮轴上并位于发电总成壳体内部，电枢盘前侧与后侧的发电总成壳体上分别固定安装有磁极。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过风力带动风机叶片驱动磁极旋转，电枢盘相对保持静止而切割磁力线发电，仅需较小风力就可启动，并能通过变向转换总成中的直流转换装置将三相交变电流转换为直流电，具有成本低廉、高效节能的特点。
文档编号F03D7/04GK201531368SQ200920164530
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者王新民 申请人:王新民