专利名称：一种新型风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电机，尤其涉及风力发电机。
背景技术：
随着经济发展，对能源需求越来越大，电力供应紧张持续存在，风力发电机作为新 能源动力机械，是低碳节能新技术的发展方向。目前国内风力发电机的结构多为定子线圈 绕组套装转子轴，由风扇带转子轴转动，定子线圈引线由定子壳体的出线孔中引出，连接地 面控制盘，通过控制盘输出电能。发电机水平放置，转子轴连接风扇绕水平轴线垂直方向转 动，转子轴上嵌装磁铁，定子壳内镶嵌线圈绕组，转子轴磁铁旋转切割定子线圈磁力线，实 现发电功能。这种结构的发电机虽然能够实现风力发电，但是存在重量大、成本高、起动风 力要求高、风能利用率低的不足。
发明内容本实用新型的目的，就是提供一种结构紧凑，装设形式灵活多样，起动风速要求 低，能够充分利用风力，提高风能利用率的新型风力发电机械。本实用新型的任务是这样完成的设计一种新型风力发电机，与立柱架及控制柜 配合组装，由转子壳、永磁铁镶块、定子轴、定子轴辊、线圈、端盖、外护套、风扇叶片组合构 成，转子壳外壁上嵌装永磁铁镶块，两端配装端盖，端盖中孔与定子轴配合套装，定子轴中 部外套定子轴辊，定子轴辊上嵌绕线圈，线圈引线由定子轴中孔中引出，与立柱架旁边的控 制柜连接，转子壳外套装外护套，将永磁铁镶块封闭，转子壳的一端装设风扇叶片。定子轴 为长空心轴，轴端带有外螺纹，轴体上开有通线孔，轴体中部套装定子轴辊，定子轴辊为中 空厚圆筒体，端面中孔套装盘轴套与定子轴配合固定，外圆柱面上均勻排列若干立齿，在各 个立齿之间形成若干轴向和径向嵌线槽，轴向嵌线槽中嵌绕线圈，线圈的引线由定子轴的 通线孔伸入轴内孔，由轴端内孔引出，连接控制柜。转子壳为圆筒状壳体，两端内孔与端盖 配装，端部外圆面上开有键槽，壳体外壁上开有若干轴向镶磁槽，内嵌永磁铁镶块。端盖中 间为径向盘面，圆周面分别向两端凸出，形成内端中凹套孔和外端内凹孔槽，外端面中间带 有轴承座，套装轴承与定子轴配装，端盖内端外圆面带有中止口，与转子壳端部中孔配装， 中止口外圆面开有键槽，与转子壳键槽相连，嵌装连接键。风扇叶片为若干弧形板，由支杆 连接固定在风扇中心座上，风扇中心座内孔壁上开有键槽，套装在端盖和转子壳端部外面， 将连接键嵌在风扇中心座的键槽内固定连接。叶片支杆内端固定装设在风扇中心座上，风 扇叶片与支杆之间形成一定的倾斜角度。将本实用新型装设在立柱杆顶部，由电机引线连 接设在立柱杆底部旁边的控制柜。使用时，当风吹动风扇叶片，风扇叶片带动转子壳旋转， 转子壳上嵌装的永磁铁镶块与定子轴辊上的线圈绕组相对运动切割磁力线，发生电磁感 应，产生电能，通过线圈连接的引线由定子轴的中孔中引出，连接至地面上的控制柜，再由 控制柜输电线输出电能，就可用作动力电源。线圈绕组可以采用单层链式绕组，也可采用双 层叠式绕组形式，嵌绕在定子轴辊上的嵌绕槽内。风扇中心座与转子壳端面采用紧配合箍装，风扇中心座和转子壳端面配合处开有键槽，内外键槽相对，槽中嵌装连接键，将风扇中 心座与转子壳固定连接。风扇中心座上装设叶片支杆，支杆外端连接风扇叶片，风扇叶片为 弧形板，与支杆倾斜一定角度装设。由于转子壳外径大，转动灵活轻巧，起动风速要求低，只 要风速达到每秒1米即可转动，经过整流输出的直流电压高于发电机发出的交流电压。按照上述方案进行制作、试验，证明本实用新型设计合理、结构紧凑，既可卧式装 设，又可立式装设，转动灵活，使用方便，起动风速要求低，风能利用率高，发电效率高，成本 低，经济效益和社会效益良好，具有推广应用价值，较好地达到了预定目的。
图1是本实用新型的整体外部结构示意图；图2是图1的A向视图；图3是图1中风力发电机1的装配结构剖面图；图4是本实用新型的转子壳10的半剖结构示意图；图5是本实用新型的定子轴辊8嵌绕线圈7的端面结构示意图。图中，1-风力发电机，2-定子轴，3-风扇叶片，4-立柱架，5-控制柜，6-端盖，7-线 圈，8-定子轴辊，9-永磁铁镶块，10-转子壳，11-外护套；A-视向符号，T-风扇中心座，L-支 杆，Y-引线，C-轴承，M-螺母，J-连接键，P-盘轴套，F-键槽，N-镶磁槽，Z-立齿，E-嵌线 槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式加以说明。参阅图1，以立式装设风力发电机1为例，风力发电机1的中心套装定子轴2，上端 部外装风扇中心座T，风扇中心座T上固定斜撑支杆L，外端连接长弧形板式风扇叶片3，立 式装设在立柱架4顶部。定子轴2的下轴端中孔引出引线Y向下延伸，连接立柱架4旁边 的控制柜5，再由控制柜5向外输出电能。参阅图2，风扇中心座T与转子壳10端部配合装配，中孔露出定子轴2端部，支杆 L内端固定在风扇中心座T外圆柱面上，若干片风扇叶片3与支杆L在投影面上倾斜一定角 度连接，在圆周面上均勻设置。参阅图3，风力发电机1的定子轴2中部套装定子轴辊8，装设在转子壳10中，转 子壳10的两端由端盖6封口，端盖6中孔装设轴承C，套装定子轴2的轴颈，定子轴2中部 定子轴辊8上嵌装线圈7，引线Y通过定子轴2下轴端的中孔引出，向下延伸连接控制柜5。 转子壳10的外圆柱面上嵌装若干永磁铁镶块9，转子壳10主体外部套装外护套11，将转子 壳10和永磁铁镶块9封闭在内。端盖6外圆面、转子壳10端部外圆面与风扇中心座T内 孔壁上均开有键槽F，键槽F中装有连接键J，装配时键槽F对合，连接键J将端盖6、转子壳 10与风扇中心座T紧密连接固定。风力发电机1顶端圆柱面外套装风扇中心座T，风扇中 心座T外圆面上固定装设叶片支杆L，支杆L呈上下斜撑状态，外端连接风扇叶片3。参阅图4，转子壳10为空心圆筒，两端开口内带有止口，可配装端盖6，中止口外圆 面上开有键槽F，外圆柱面上开有若干轴向长镶磁槽N，槽内嵌装永磁铁镶块9。参阅图5，定子轴2为中空轴，中部外套装定子轴辊8，定子轴辊8为中空封闭圆筒体，两端面开有中孔套装定子轴2，定子轴辊8采用铝合金或硬质型料等非导磁材料制作， 圆柱面上均勻排列若干立齿Z，各立齿Z间隔空隙形成嵌线槽E，嵌线槽E中嵌绕线圈7，线 圈7可以采用单层链式绕组形式，也可以采用双层叠式绕组形式。线圈7的电源引线Y通 过定子轴2的端部中孔引出，向下延伸连接控制柜5。 本实用新型采用转子壳10与定子轴2配合结构，可以卧式装设，也可立式装设，使 用方便，转动灵活，风速要求低，起动快，风能利用率高，风力发电效率高，经过整流，交流电 转为直流电能够增高电压，发电量提高5 15%，成本低，效益好。
权利要求一种新型风力发电机，与立柱架(4)及控制柜(5)配合组装，其特征在于是由转子壳(10)、永磁铁镶块(9)、定子轴(2)、定子轴辊(8)、线圈(7)、端盖(6)、外护套(11)、风扇叶片(3)组合构成，转子壳(10)外壁上嵌装永磁铁镶块(9)，两端配装端盖(6)，端盖(6)中孔与定子轴(2)配合套装，定子轴(2)中部外套定子轴辊(8)，定子轴辊(8)上嵌绕线圈(7)，线圈(7)引线由定子轴(2)中孔中引出，与立柱架(4)旁边的控制柜(5)连接，转子壳(10)外套装外护套(11)，将永磁铁镶块(9)封闭，转子壳(10)的一端装设风扇叶片(3)。
2.按照权利要求1所述的新型风力发电机，其特征在于所说的定子轴(2)为长空心 轴，轴端带有外螺纹，轴体上开有通线孔，轴体中部套装定子轴辊(8)，定子轴辊(8)为中空 厚圆筒体，端面中孔套装盘轴套(P)与定子轴(2)配合固定，外圆柱面上均勻排列若干立 齿(Z)，在各个立齿(Z)之间形成若干轴向和径向嵌线槽(E)，轴向嵌线槽(E)中嵌绕线圈 (7)，线圈(7)的引线⑴由定子轴⑵的通线孔伸入轴内孔，由轴端内孔引出，连接控制柜 (5)。
3.按照权利要求1所述的新型风力发电机，其特征在于所说的转子壳(10)为圆筒状壳 体，两端内孔与端盖(6)配装，端部外圆面上开有键槽(F)，壳体外壁上开有若干轴向镶磁 槽(N)，内嵌永磁铁镶块(9)。
4.按照权利要求1所述的新型风力发电机，其特征在于所说的端盖(6)中间为径向盘 面，圆周面分别向两端凸出，形成内端中凹套孔和外端内凹孔槽，外端面中间带有轴承座， 套装轴承(C)与定子轴(2)配装，端盖(6)内端外圆面带有中止口，与转子壳(10)端部中 孔配装，中止口外圆面开有键槽(F)，与转子壳(10)、键槽(F)相连，嵌装连接键(J)。
5.按照权利要求1所述的新型风力发电机，其特征在于所说的风扇叶片(3)为若干弧 形板，由支杆(L)连接固定在风扇中心座(T)上，风扇中心座(T)内孔壁上开有键槽(F)，套 装在端盖(6)和转子壳(10)端部外面，将连接键(J)嵌在风扇中心座⑴的键槽(F)内固 定连接。
专利摘要一种新型风力发电机，转子壳(10)外圆柱面上的镶磁槽(N)嵌装永磁铁镶块(9)，两端装设端盖(6)，通过中心轴承(C)与定子轴(2)配合套装，定子轴(2)中部外套装定子轴辊(8)，定子轴辊(8)上嵌绕线圈(7)，装设在转子壳(10)内。转子壳(10)与端盖(6)连接处外圆柱面上开有键槽(F)，嵌装连接键(J)，与风扇中心座(T)内孔壁键槽(F)嵌装连接固定，风扇中心座(T)外圆柱面通过支杆(L)连接风扇叶片(3)，外护套(11)将转子壳(10)永磁铁镶块(9)封装在内。本实用新型既可卧式装设，又可立式装设，转动灵活，使用方便，风速每秒1米即可起动，风能利用率高，发电效率高，运转成本低，无环境污染，低碳、节能、环保，经济效益和社会效益良好。
文档编号F03D3/06GK201763536SQ20102050045
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者刘金军, 邹君 申请人:高唐县高立电器设备厂