用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机的制作方法

本实用新型属于复合式发电技术领域，特别是涉及到一种用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机。

背景技术：

随着人民生活水平的不断上升，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和服务水平，成为社会对供电企业要求的重要部分。实时性、安全性是完成正常的电力运输、保证用户满意度和电网经济运行不可或缺的因素。然而发生自然灾害、出现设备故障等常常可能造成电网的损坏，极大的影响人们的生活质量。因此稳定运行的电力监测系统是人民高质量用电服务的安全保障。传感器是监测系统的核心元件，稳定的能量供应是使传感器正常工作的重要保障，然而许多苛刻环境很难通过定期更换电池来保障传感器的能量供应，因此如何设计一种高效稳定的传感器供能装置是目前亟待解决的问题。

目前，俘获自然环境可再生能源转化为电能给传感器供电是一种有效的方式。中国发明专利，申请公布号为201010605481.0，申请日为2010年12月27日，其公开的

技术实现要素：
为一种复合式风力发电机，通过在发电机的叶轮叶片上包裹一层太阳能电池板可以达到在收集风能与太阳能两种形式能量的目的。但由于叶轮快速旋转会使一部分热能损失，影响太阳能电池板发电，同时专利内容所述的通过导线将太阳能电池板收集的电量传输的方式会影响到叶片的旋转，降低电磁发电机的发电效率。因此合理设计复合发电机结构来提高电能转化率，是为电网监测装置提供稳定电能的重要保障。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机，用来解决电网监测装置能量供给所存在的使用时间有限、稳定性差等技术问题。

一种用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机，其特征是：包括电磁发电装置、太阳能发电光板、双曲式旋转叶片、发电机外壳及固定底座，所述发电机外壳为中空的敞口壳体结构，发电机外壳的敞口端与固定底座固定连接；太阳能发电光板固定安装在发电机外壳的外部；所述电磁发电装置位于发电机外壳的内部，电磁发电装置的下部与固定底座固定连接，电磁发电装置的上部贯穿发电机外壳后与双曲式旋转叶片连接。

所述电磁发电装置包括叶片固定转轴、基座连接转轴、上电磁转盘、下电磁转盘、线圈支架、线圈、上转盘固定螺钉、下转盘固定螺钉和底座固定螺钉；所述叶片固定转轴的一端设置有螺纹副，叶片固定转轴的另一端设置有连接杆，连接杆上设置有螺纹孔Ⅰ，叶片固定转轴的外侧壁上设置有连接臂，连接臂上设置有通孔Ⅰ；所述基座连接转轴的一端设置有螺纹孔Ⅱ，基座连接转轴通过螺纹孔Ⅱ与螺纹副螺纹连接，基座连接转轴的另一端设置有端部连接杆，基座连接转轴的外侧壁上设置有连接臂，连接臂上设置有通孔Ⅱ；所述上电磁转盘上设置有螺纹孔Ⅲ和圆形通孔Ⅰ，上电磁转盘通过圆形通孔Ⅰ套在叶片固定转轴的外部并且由上转盘固定螺钉固定，上电磁转盘的盘面Ⅰ上固定安装有磁铁Ⅰ；所述上转盘固定螺钉穿过通孔Ⅰ后与螺纹孔Ⅲ螺纹连接；所述下电磁转盘上设置有螺纹孔Ⅳ和圆形通孔Ⅱ，下电磁转盘通过圆形通孔Ⅱ套在基座连接轴的外部并且由下转盘固定螺钉固定，下电磁转盘的盘面Ⅱ上固定安装有磁铁Ⅱ；所述下转盘固定螺钉穿过通孔Ⅱ后与螺纹孔Ⅳ螺纹连接；所述线圈支架上设置有线圈凹槽和通孔Ⅲ，线圈支架通过通孔Ⅲ套装在基座连接转轴的外部；所述线圈凹槽中固定安装有线圈。

所述双曲式旋转叶片包括叶柄、固定圆环和螺纹孔Ⅴ；所述叶柄呈双侧双曲结构，叶柄的数量为三个，相邻两片叶柄之间的夹角呈120度；所述固定圆环位于双曲式旋转叶片的中部，固定圆环与连接杆过盈配合连接；所述螺纹孔Ⅴ通过螺钉与螺纹孔Ⅰ连接。

所述发电机外壳上设置有通孔Ⅳ和滚动轴承，发电机外壳通过螺钉Ⅰ穿过通孔Ⅳ后与固定底座固定连接；所述螺钉Ⅰ与固定底座上设置的螺纹孔Ⅵ螺纹连接；所述滚动轴承与叶片固定转轴过盈配合连接。

所述固定底座上设置有止推轴承和螺纹孔Ⅶ；所述止推轴承与端部连接杆过盈配合连接；所述螺纹孔Ⅶ与底座固定螺钉螺纹连接。

所述磁铁Ⅰ嵌入式安装在盘面Ⅰ上，并通过环氧树脂胶粘接固定。

所述磁铁Ⅱ嵌入式安装在盘面Ⅱ上，并通过环氧树脂胶粘接固定。

所述线圈嵌入式安装在线圈凹槽的内部。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

本实用新型采用双曲式旋转叶片可对不同角度、不同方向流动的风能进行实时转化与存储，增大了风能的利用率，充分保证了对风能的收集与转化，大大加强了发电装置持久供电的效果。本实用新型还可将白天的太阳能转化为电能为传感器供电。太阳能和利用风能进行电磁式发电的复合发电形式，为野外环境的状态监测传感器提供了稳定、持续的电能供应。本实用新型在复合发电技术领域拥有广阔的前景。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机的结构示意图。

图2为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中电磁发电机结构示意图。

图3为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中太阳能发电光板侧视图。

图4为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中双曲式旋转叶片俯视图。

图5为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中发电机外壳结构示意图。

图6为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中固定底座结构示意图。

图7为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中叶片固定转轴结构示意图。

图8为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中基座连接转轴结构示意图。

图9为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中上电磁转盘结构示意图。

图10为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中下电磁转盘结构示意图。

图11为本实用新型用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机中线圈支架结构示意图。

图中，1-电磁发电装置、2-太阳能发电光板、3-双曲式旋转叶片、4-发电机外壳、5-固定底座、101-叶片固定转轴、102-基座连接转轴、103-上电磁转盘、104-下电磁转盘、105-线圈支架、106-线圈、107-上转盘固定螺钉、108-下转盘固定螺钉、109-底座固定螺钉、1011-连接杆、1012-通孔Ⅰ、1013-螺纹副、1014-螺纹孔Ⅰ、1021-螺纹孔Ⅱ、1022-通孔Ⅱ、1023-端部连接杆、1031-盘面Ⅰ、1032-螺纹孔Ⅲ、1033-圆形通孔Ⅰ、1034-磁铁Ⅰ、1041-盘面Ⅱ、1042-螺纹孔Ⅳ、1043-圆形通孔Ⅱ、1044-磁铁Ⅱ、1051-线圈凹槽、1052-通孔Ⅲ、301-叶柄、302-固定圆环、303-螺纹孔Ⅴ、401-通孔Ⅳ、402-螺钉Ⅰ、403-滚动轴承、501-止推轴承、502-螺纹孔Ⅶ、503-螺纹孔Ⅵ。

具体实施方式

如图1～图11所示，用于配电电缆状态监测装置的太阳能电磁式发电机包括电磁发电装置1、太阳能发电光板2、双曲式旋转叶片3、发电机外壳4及固定底座5。

所述的电磁发电装置1包括叶片固定转轴101、基座连接转轴102、上电磁转盘103、下电磁转盘104、线圈支架105、线圈106、上转盘固定螺钉107、下转盘固定螺钉108和底座固定螺钉109；在电磁发电装置1中，叶片固定转轴101一端的螺纹副1013与基座连接转轴102一端的螺纹孔Ⅱ1021进行螺纹连接；上转盘固定螺钉107穿过通孔Ⅰ1012与上电磁转盘103中的螺纹孔Ⅲ1032进行螺纹连接；上电磁转盘103带有圆形通孔Ⅰ1033可使叶片固定转轴101通过且不发生干涉情况；上电磁转盘103中的盘面Ⅰ1031可与磁铁Ⅰ1034进行嵌入式连接，连接处通过环氧树脂胶进行粘接以防磁铁Ⅰ1034发生脱落；下电磁转盘104中的盘面Ⅱ1041与磁铁Ⅱ1044进行嵌入式连接，连接处通过环氧树脂胶进行粘接固定；基座连接轴102可穿过圆形通孔Ⅱ1043且不发生干涉；下转盘固定螺钉108可穿过通孔Ⅱ1022与螺纹孔Ⅳ1042进行螺纹副连接固定；线圈支架105中带有线圈凹槽1051，线圈凹槽1051可将线圈106嵌入并进行固定；通孔Ⅲ1052可使基座连接转轴102穿过且不发生干涉。

所述的太阳能发电光板2粘接于发电外壳4的外侧；双曲式旋转叶片3中叶柄301呈双侧双曲结构，且两片叶柄301之间的夹角呈120度；双曲式旋转叶片3中间带有固定圆环302可与叶片固定转轴101中的连接杆1011进行过盈配合，螺纹孔Ⅴ303可与螺纹孔Ⅰ1014通过螺钉进行连接；发电机外壳4带有通孔Ⅳ401，螺钉Ⅰ402可穿过通孔Ⅳ401与固定底座5中的螺纹孔Ⅵ503进行螺纹连接；发电机外壳4带有滚动轴承403，滚动轴承403可与叶片固定转轴101进行过盈配合连接，使叶片固定转轴101自由转动；固定底座5中带有止推轴承501，止推轴承501可与基座连接转轴102中的端部连接杆1023进行过盈配合连接；底座固定螺钉109可与固定底座5中的螺纹孔Ⅶ502进行螺纹连接。

本实施方式的具体发电原理：风能可以在不同的角度对双曲式旋转叶片3进行激励，由于双曲线的结构所致，不同方向的风能都可使能量汇聚于叶片并使叶片产生转动，由此增大了风能的利用率。双曲式旋转叶片3带动叶片固定转轴101转动，使磁铁Ⅰ1034与磁铁Ⅱ1044进行切割线圈106的运动输出，由此将风能直接转化为电能。在白天光照条件下，太阳能发电光板2产生一定的电动势，通过太阳能发电光板2内部组件的串并联形成太阳能蓄电方阵，该方阵可由光能转换而来的电能贮存起来供传感器使用。在两种发电模式的复合作用下，电能可被有效的产生并进行存储，该电能可对传感器进行持续有效的电能供应。