CN106100234A - 旗式风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明旗式风力发电机，包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。通过旗的摆动带动转子转动，利用转子内的磁铁与定子线圈的相对运动产生感应电流发电，并且装置占用空间小。

Description

旗式风力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，尤其是一种旗式风力发电机，属于发电装置领域。
背景技术
风力发电是一种清洁发电的方式，利用风机进行发电的成本及所占用的空间较大，因此需要一种占用空间较小的装置利用风力发电。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种旗式风力发电机，能够利用利用风吹动旗来进行发电，占用空间小。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
旗式风力发电机，包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。
进一步的，定子包括多个，多个定子绕定轴周向均匀分布。
进一步的，转子为圆筒状，转子内壁沿其周向均匀分布有多个磁铁。
进一步的，还包括限位装置，限位装置用于限制转子的转动角度。
进一步的，限位装置将磁铁的转动角度限制在线圈切割磁力线变化率最大的范围内。
进一步的，限位装置包括底座、弹簧及滚珠，底座固定在定轴或定子上，在底座上设有放置弹簧及滚珠的腔室，腔室开口朝向磁铁，弹簧两端分别抵顶腔室壁及滚珠，滚珠的部分能位于腔室外限制磁铁的转动角度。
进一步的，限位装置底座上的腔室个数与沿转子周向分布的磁铁的个数相同，在各个腔室内均设置有弹簧及滚珠。
进一步的，在定轴或定子的上端和下端分别设置有上限位装置和下限位装置，两者对称设置；上限位装置的底座上的腔室的开口朝下，下限位装置的底座上的腔室的开口朝上，腔室开口与定轴之间的距离和磁铁与定轴之间的距离相等，滚珠位于相邻两个磁铁之间的空间。
进一步的，定子为多级定子，绕定轴轴向均匀分布，转子内壁的磁铁个数及定子级数相等，其数量为2-6个。
进一步的，定子为多级定子，绕定轴轴向均匀分布，转子内壁的磁铁个数及定子级数相等，其数量大于6个。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明旗式风力发电机，包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。通过旗的摆动带动转子转动，利用转子内的磁铁与定子线圈的相对运动产生感应电流发电，并且装置占用空间小。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本发明旗式风力发电机的结构示意图。
图2是本发明旗式风力发电机的俯视示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图3的局部放大示意图。
图5是本发明旗式风力发电机的结构示意图。
图6是图5中的定子为4级结构的B-B剖视图。
图7是图5中的定子为30级结构的B-B剖视图。
1、定轴 2、定子 3、转子 4、限位装置 5、定轴承 6、固定装置 7、旗 8、磁铁。
具体实施方式
如图1-6所示，本发明旗式风力发电机，包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。
定子包括多个，多个定子绕定轴周向均匀分布。
转子为圆筒状，转子内壁沿其周向均匀分布有多个磁铁。
旗7通过固定装置6固定在转子3的外壁上，在风吹动旗7时，旗7的摆动带动转子3的转动，转子3转动时其内部的磁铁8也随之转动，进而使得缠绕在定子2上的线圈切割磁力线产生感应电流。
定子为多级定子，绕定轴轴向均匀分布，转子内壁的磁铁个数及定子级数相等，当其数量为2-6个时，由于旗7的摆动无规律，故为了使转子转动时能使线圈切割磁力线更有效率，故本发明旗式风力发电机还包括限位装置，限位装置用于限制转子的转动角度。限位装置将磁铁的转动角度限制在线圈切割磁力线变化率最大的范围内。这样产生的感应电流最大。
而在其他实施例中，当转子内壁的磁铁个数及定子级数大于6个时，由于磁铁间及定子间的间距较小，则无需设置限位装置。如图7所示，转子内壁的磁铁个数及定子级数为30个，则不设限位装置。
当然，可以理解的是，转子内壁的磁铁个数及定子级数与转子的半径、磁铁大小及定子大小有关系。当转子的半径大时，某一固定大小的磁铁及某一固定大小的定子所需要的个数较多。而当转子的半径小时，此固定大小的磁铁及此固定大小的定子所需要的个数较少。
限位装置包括底座、弹簧及滚珠，底座固定在定轴或定子上，在底座上设有放置弹簧及滚珠的腔室，腔室开口朝向磁铁，弹簧两端分别抵顶腔室壁及滚珠，滚珠的部分能位于腔室外限制磁铁的转动角度。
限位装置底座上的腔室个数与沿转子周向分布的磁铁的个数相同，在各个腔室内均设置有弹簧及滚珠。
在定轴或定子的上端和下端分别设置有上限位装置和下限位装置，两者对称设置。
上限位装置的底座上的腔室的开口朝下，下限位装置的底座上的腔室的开口朝上，腔室开口与定轴之间的距离和磁铁与定轴之间的距离相等，滚珠位于相邻两个磁铁之间的空间。
在风力较小时，弹簧抵顶滚珠使滚珠能部分突出于腔室开口并位于相邻两个磁铁之间的间隙中，当转子带动磁铁转动时，磁铁会碰到滚珠，滚珠限制磁铁继续转动，使磁铁的转动角度限制在线圈切割磁力线变化率最大的范围内。不会由于风力较小使磁铁位于线圈切割磁力线变化率最小的范围内持续摆动。
但是由于弹簧具有弹性，在风力较大时，磁铁也可以挤压滚珠进而挤压弹簧使滚珠向腔室内缩，磁铁继续转动，线圈持续切割磁力线产生感应电流，不会影响到发电的效率。
本发明旗式风力发电机，包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。通过旗的摆动带动转子转动，利用转子内的磁铁与定子线圈的相对运动产生感应电流发电，并且装置占用空间小。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.旗式风力发电机，其特征在于：包括定轴、固定在定轴上的定子、能转动地连接于定轴上并套设在定子外且能相对定子转动的转子，在转子上设置有固定旗的固定装置，定子上缠绕有线圈，转子上安装有磁铁，利用转子转动时线圈与磁铁的相对运动产生感应电流进而发电。
2.根据权利要求1所述的旗式风力发电机，其特征在于：定子包括多个，多个定子绕定轴周向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的旗式风力发电机，其特征在于：转子为圆筒状，转子内壁沿其周向均匀分布有多个磁铁。
4.根据权利要求1-3任一项所述的旗式风力发电机，其特征在于：还包括限位装置，限位装置用于限制转子的转动角度。
5.根据权利要求4所述的旗式风力发电机，其特征在于：限位装置将磁铁的转动角度限制在线圈切割磁力线变化率最大的范围内。
6.根据权利要求4所述的旗式风力发电机，其特征在于：限位装置包括底座、弹簧及滚珠，底座固定在定轴或定子上，在底座上设有放置弹簧及滚珠的腔室，腔室开口朝向磁铁，弹簧两端分别抵顶腔室壁及滚珠，滚珠的部分能位于腔室外限制磁铁的转动角度。
7.根据权利要求6所述的旗式风力发电机，其特征在于：限位装置底座上的腔室个数与沿转子周向分布的磁铁的个数相同，在各个腔室内均设置有弹簧及滚珠。
8.根据权利要求7所述的旗式风力发电机，其特征在于：在定轴或定子的上端和下端分别设置有上限位装置和下限位装置，两者对称设置；
上限位装置的底座上的腔室的开口朝下，下限位装置的底座上的腔室的开口朝上，腔室开口与定轴之间的距离和磁铁与定轴之间的距离相等，滚珠位于相邻两个磁铁之间的空间。
9.根据权利要求4所述的旗式风力发电机，其特征在于：定子为多级定子，绕定轴轴向均匀分布，转子内壁的磁铁个数及定子级数相等，其数量为2-6个。
10.根据权利要求1-3所述的旗式风力发电机，其特征在于：定子为多级定子，绕定轴轴向均匀分布，转子内壁的磁铁个数及定子级数相等，其数量大于6个。
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