CN109274214B - 一种电磁阵列微型风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种电磁阵列微型风力发电机，涉及了电磁发电领域和新能源利用领域，具有结构简单、微型化等优点，以满足低能耗电子产品的持续供能需求。本发明由发电机底座、两个轴承座、三对卡槽板、磁铁安装板、永磁铁、扇叶帽、扇叶、驱动轴、联轴器、从动轴、轴承、连接杆、转子底座、支撑梁、线圈、线圈管和圆柱套筒组成。所述扇叶与驱动轴通过平键连接构成动力输入部分；所述支撑梁、线圈、线圈管、圆柱套筒和从动轴构成了发电机的转子；所述永磁铁和前后磁铁安装板构成了发电机的定子；所述联轴器将驱动轴与从动轴连接在一起，使得动力传输到转子，并使转子在定子中旋转，实现风能到电能的转化。本发明用于满足低能耗电子产品的供能需求。

Description

一种电磁阵列微型风力发电机
技术领域
本发明属于风力发电领域，具体涉及一种电磁阵列微型风力发电的新装置。
背景技术
目前，风力发电主要是在风况良好的海岸沿线或内陆大型风场安装大型风车发电机，满足人类对电能的需求。而对于微型低能耗电子产品，需探究相应的微型风力发电机为其持续供能。随着各种设备的微型化以及绿色能源的提出，微型发电机的应用领域变得越来越广泛。微型发电机的主要功能是为一些微型电子产品供电，从而替换掉例如电池、电子等消耗型的供电电源，实现长期稳定地向微型电子产品供电的目的。微型发电机的能量来源也很广泛，例如振动能、风能、潮汐能。其中风能是一种重要的清洁能源。利用风能发电的微型发电机具有受地域和气候影响小、造价低、易于实现等特点。
电磁发电主要利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时线圈中产生的感应电流将机械能转化为电能。电磁发电具有便于实施、结构简单、易于微型化、产生电流较大等优点，是微型发电机主要的发电形式之一。
发明内容
本发明为了解决传统风力发电设备造价高昂、易受地域和气候影响的问题 ，提供了一种电磁阵列微型风力发电机。
一种电磁阵列微型风力发电机，包括发电机底座（1）、两个轴承座（2）、三对卡槽板（3）、磁铁安装板（4）、永磁铁（5）、扇叶帽（6）、扇叶（7）、驱动轴（8）、联轴器（9）、从动轴（10）、轴承（11）、连接杆（12）、支撑梁（13）、线圈管（14）、线圈（15）、圆柱套筒（16）和平键（17）；所述发电机底座（1）上带有两个轴承座（2），以及通过螺栓固定在发电机底座（1）上的三对卡槽板（3）；所述永磁铁（5）共有12对，阵列粘贴在前后磁铁安装板（4）上，通过卡槽板（3）将磁铁安装板（4）固定在发电机底座（1）上，构成了发电机的定子；为了使得穿过线圈（15）的磁通量有明显的变化，因此永磁铁（5）的直径均小于线圈管（14）的内直径；所述驱动轴（8）安装在两个轴承座（2）上，并通过平键（17）与扇叶（7）连接，构成动力输入部分；所述从动轴（10）分别安装在前后磁铁安装板（4）上，两根从动轴（10）各自的一端分别楔入连接杆（12）的一端，将连接杆（12）固定，使得连接杆（12）随从动轴（10）一起转动；所述支撑梁（13）的两端分别嵌入连接杆（12）和圆柱套筒（16）中；所述线圈（15）紧密缠绕在线圈管（14）上，整体置于圆柱套筒（16）中，并粘贴在圆柱套筒（16）的内壁上，至此，所述的支撑梁（13）、圆柱套筒（16）、线圈（15）、线圈管（14）、连接杆（12）和两根从动轴（10）就构成了发电机的转子；所述驱动轴（8）通过联轴器（9）连接从动轴（10）,实现动力的输送；初始能量来源为风能。
本发明的有益效果是：所述一种电磁阵列微型风力发电机，具有使用寿命长、加工简单、造价低廉、易微型化等优点。本发明可以取代电池、电子等主要消耗型供能源，解决环境污染、回收困难等问题，在一定程度上减少了地域、气候等因素对风力发电的影响，对于偏远地区微型电子产品供能问题的解决有着重大意义。
附图说明
图1是本发明的三维结构图；
图2是扇叶帽、扇叶和驱动轴组合结构的示意图；
图3是支撑梁、圆柱套筒、线圈、线圈管、转子底座和两根从动轴构成的电机的转子示意图；
图4是圆柱套筒、线圈和线圈管的组合结构处于单对磁场中心的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
具体实施方式：所述的一种电磁阵列微型风力发电机，包括发电机底座（1）、两个轴承座（2）、三对卡槽板（3）、磁铁安装板（4）、永磁铁（5）、扇叶帽（6）、扇叶（7）、驱动轴（8）、联轴器（9）、从动轴（10）、轴承（11）、连接杆（12）、支撑梁（13）、线圈管（14）、线圈（15）、圆柱套筒（16）和平键（17）；所述发电机底座（1）上带有两个轴承座（2），以及通过螺栓固定在发电机底座（1）上的三对卡槽板（3）；所述永磁铁（5）共有12对，阵列粘贴在前后磁铁安装板（4）上，通过卡槽板（3）将磁铁安装板（4）固定在发电机底座（1）上，构成了发电机的定子；为了使得穿过线圈（15）的磁通量有明显的变化，因此永磁铁（5）的直径均小于线圈管（14）的内直径；所述驱动轴（8）安装在两个轴承座（2）上，并通过平键（17）与扇叶（7）连接，构成动力输入部分；所述从动轴（10）分别安装在前后磁铁安装板（4）上，两根从动轴（10）各自的一端分别楔入连接杆（12）的一端，将连接杆（12）固定，使得连接杆（12）随从动轴（10）一起转动；所述支撑梁（13）的两端分别嵌入连接杆（12）和圆柱套筒（16）中；所述线圈（15）紧密缠绕在线圈管（14）上，整体置于圆柱套筒（16）中，并粘贴在圆柱套筒（16）的内壁上，至此，所述的支撑梁（13）、线圈管（14）、线圈（15）、圆柱套筒（16）、连接杆（12）和两根从动轴（10）就构成了发电机的转子；所述驱动轴（8）通过联轴器（9）连接从动轴（10）,实现动力的输送；初始能量来源为风能。
其工作原理为：具有一定速度的风吹向扇叶（7），每片扇叶的两侧产生压力差，使得扇叶（7）通过平键带动驱动轴（8）转动；驱动轴（8）与从动轴（10）通过联轴器（9）连接，从而将动力传输到转子上；转子在定子中旋转，并且圆柱套筒（16）轴线的运动轨迹与12对永磁铁（5）阵列安装的圆重合，使得通过圆柱套筒（16）内线圈（15）的磁通量发生变化，在线圈（15）内产生感应电动势，实现风能到电能的转化。
由图3和图4所述线圈（15）紧密地缠绕在线圈管（14）上，置于圆柱套筒（16）中并粘贴在圆柱套筒（16）内壁上，线圈（15）处于永磁铁（5）构建的磁场中,为了使得穿过线圈（15）的磁通量有明显的变化，永磁铁（5）的直径小于线圈管（14）的内直径，再由图1可以看出下一时刻离开图示位置，经过一段时间后进入下一对永磁铁中，如此重复下去，持续地将风能转化成电能。
上述的具体实施方式中，一种电磁阵列微型风力发电机，具有结构简单、造价低廉、重量小、使用寿命长、检修方便等突出优点。

Claims (2)

1.一种电磁阵列微型风力发电机，包括发电机底座、两个轴承座、三对卡槽板、磁铁安装板、永磁铁、扇叶帽、扇叶、驱动轴、联轴器、从动轴、轴承、连接杆、支撑梁、线圈管、线圈、圆柱套筒和平键；所述发电机底座上带有两个轴承座，以及通过螺栓固定在发电机底座上的三对卡槽板；所述永磁铁共有12对圆周阵列粘贴在前后磁铁安装板上，通过卡槽板将磁铁安装板固定在发电机底座上，构成了发电机的定子；为了使得穿过线圈的磁通量有明显的变化，因此永磁铁的直径均小于线圈管的内直径；所述驱动轴安装在两个轴承座上，并通过平键与扇叶连接，构成动力输入部分；所述从动轴分别安装在前后磁铁安装板上，两根从动轴各自的一端分别楔入连接杆的一端，将连接杆固定，使得连接杆随从动轴一起转动；所述支撑梁的两端分别嵌入连接杆和圆柱套筒中；所述线圈紧密缠绕在线圈管上，整体置于圆柱套筒中，并粘贴在圆柱套筒的内壁上，至此，所述的支撑梁、圆柱套筒、线圈、线圈管、连接杆和两根从动轴就构成了发电机的转子；所述驱动轴通过联轴器连接从动轴,实现动力的输送。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阵列微型风力发电机，其特征在于，初始能量来源为风能，在自然界各向风的激励下带动线圈旋转。
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