低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机，包括2个定子、1个转子、轴承、固定轴、支撑圈、风叶；每个定子外壳(1)中配置18个线圈(6)，线圈的外侧设置了3mm厚的低碳钢板铁轭(5)，以便和磁钢(9)形成磁回路；转子(2)内园压套在轴承上；16块扇形的NdFeB磁钢(9)，嵌置在由硅钢片叠压的扇形磁钢槽内，沿转子圆周均布；2个定子和带轴承的转子均采用紧压配合与固定轴(4)连接；风叶(8)通过支撑圈(7)，直接固定在转子(2)的外圆周。当风叶(8)驱动转子(2)旋转时，转动的磁力线切割定子线圈(6)而发电。
【专利说明】低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风力发电【技术领域】，具体涉及一种低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机。
【背景技术】
[0002]目前广泛应用的风光互补路灯照明系统中，为给路灯供电提供新能源，利用了太阳能的光伏组件和风力发电机，其中，风力发电机有水平轴的和垂直轴的两种型式，无论哪种型式的风电机组，均存在低风速下输出电压不高的缺点。通过对各种不同风机厂家多个风机性能的多次测试，结果表明:通常在转速达到IOOrpm下，输出电压约6v左右，如果给2组串接(Un=24v)的蓄电池充电，那是远远不够的，只能全靠太阳电池组件来供电。因此，在很多场合下，风机看起来不停地转动，但电压偏低、容量小，不可能给蓄电池充电，形同虚设。有的地方为省投资，干脆放弃风电，只用太阳能给路灯照明供电。然而，太阳能和风电都是国家提倡使用的可再生清洁能源，尤其在阴雨天无阳光照射的气象条件下，如何有效利用风力发电的新能源，研制出一种低风速下充电性能良好的风力发电机，这是我们所提出本实用新型的宗旨，不仅为太阳能的光伏发电起到真正的互补作用，甚至还可减少成本较高的光伏发电容量。因而降低整个风光互补系统的造价。当然，这就要求本实用新型的风机，既能确保低风速下的充电性能好，又可实现低价格的制造成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型的风力发电机为2定子/I转子组合的盘式电机结构，如图1所示。定子外壳(I)采用PCB板材，每块定子上均布18个线圈(6)，线圈连接布置好以后用环氧树脂整体浇注使线圈定位。两个定子的内侧面正对着转子的正反两面安装，并保持各个平面的平行，定、转子之间的气隙均匀，气隙长度0.5mm。两个定子线圈的外侧【定子铁轭(5)】采用了 3mm的低碳钢板或软铁板，有利于与转子(2)上的磁钢(9)形成磁回路。
[0004]转子⑵上均布16个扇形孔，16块牌号为38sh的扇形钕铁硼的磁钢(9)嵌置在扇形孔中，转子的内园孔压套在轴承上，然后将两个定子(I)和装有轴承(3)的转子(2)先后压套在固定轴(4)上。转子外缘再焊接一圆环型的支撑圈(7)，支撑圈的外周均布6片风叶(8)，每片风叶由螺栓固定在支撑圈(7)上。如图2所示。
[0005]固定轴(4)为空心轴，抗拉强度相对比实心轴的大，且重量减轻。
[0006]当风力驱动转子旋转时，转动的磁力线切割定子上的线圈而发电，输出的交流电经过机架上的整流器后，由灯杆顶端向下输出直流电接到蓄电池，确保路灯的供电。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为2定子/I转子风力发电机的结构示意图。
[0008]图中，1-定子外壳；2-转子；3-轴承；4_固定轴；5_定子铁轭；6_定子线圈；7-支撑圈；8_风叶。[0009]图2为6片风叶沿转子外缘均匀配置的示意图。
[0010]图中，7-支撑圈；8-风叶
[0011]图3为定子的线圈配置图，图中，6-定子线圈
[0012]图4为转子的磁钢配置图，图中9-磁钢
【具体实施方式】
[0013]下面，结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0014]本实用新型的结构特点是采用两个定子和一个转子在轴向组合，交叉配置，如图1所示。这种配置结构旨在极大发挥转子磁钢(9)两面的双向励磁效果，提高有效材料的利用率，增大输出功率。
[0015]定子外壳(I)采用轻薄型PCB板材，在整个圆环面积上均布18个线圈(6)，如图3所示。线圈的排列力求切割磁力线的有效边长最大，也即切割磁力线最多，并保证三相线圈的相位要求(互隔120°电角度)；定子与定子的线圈连接则按照需求的电压、电流大小，由串联或并联方式解决；两个定子均通过紧压配合，压套在固定轴(4)上。
[0016]转子(2)由16块稀土永磁钕铁硼磁钢(9)加工成扇面形状，嵌置在16个由硅钢片冲压叠置成的相应扇形磁钢槽中，注意嵌置时转子的每块磁钢(9)，其极性应相互交叉配置，也即，相邻磁极的极性必须相反，如图(4)所示。
[0017]本风力发电机的另一特点是:风叶(6)直接安装在发电机转子外周，发电机转子
(2)通过轴承(3)，压套在固定轴(4)上，为了由风叶(8)直接驱动转子(2)旋转，在转子的外缘，连接一个焊接结构的支撑圈(7)，支撑圈的外圆环面与支撑圈焊接为一体，外圆环面上均布由螺栓连接的6片风叶。这样，在风力驱动发电机转子旋转时，因磁力线的切割而发电。
[0018]整套装置，结构简单，发电效率高，输出电压高，输出功率大，比功率(单位重量的功率)也大，极具使用价值。
【权利要求】
1.一种低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机,包括由外壳(I)、铁轭(5)和定子线圈(6)组成的定子2个、转子(2) I个以及轴承(3)、固定轴(4)、支撑轴(7)、风叶⑶，其特征在于；2个定子和压套在轴承(3)上的转子，均采用紧压配合与固定轴(4)连接。
2.根据权利要求1所述的低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机，其特征在于:该定子沿园周均布18个线圈(6)，线圈连接布置好以后，用环氧树脂整体浇注定位，两个定子线圈的外侧采用了 3mm的低碳钢板铁轭，以形成磁回路。
3.根据权利要求1所述的低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机，其特征在于:转子(2)园周均布16块牌号为38sh的扇形钕铁硼磁钢，相邻磁钢的极性相反配置。
4.根据权 利要求1所述的低风速充电性能优的无铁芯永磁风力发电机，其特征在于:6片风叶(8)通过支撑圈(7)直接固定在转子的外园周。
【文档编号】F03D9/00GK203482058SQ201320549201
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】邓隐北, 张子亮, 唐庆伟, 李恩重 申请人:河南亮明电控设备有限公司