CN1953303A - 无槽积木式微风风力发电机 - Google Patents

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CN1953303A CNA2006100702014A CN200610070201A CN1953303A CN 1953303 A CN1953303 A CN 1953303A CN A2006100702014 A CNA2006100702014 A CN A2006100702014A CN 200610070201 A CN200610070201 A CN 200610070201A CN 1953303 A CN1953303 A CN 1953303A
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李志国
李良
王芬
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Abstract

无槽积木式微风风力发电机，包括定子和转子，所述的定子中间为固定在机座上中轴，中轴上套置的有一组或多组铁芯和线圈绕组，线圈径向缠绕在中空的工型线圈架上，卡在线圈架上的铁芯由两部分呈J型的硅钢片内侧对接、外侧平行错开而成。所述的转子由外壳及固定在外壳上的多片极性间隔设置的磁钢；线圈的输出端沿中轴轴向引出。该发电机是在原有发电机的基础上采用了变压器的工作原理，将它们巧妙的结合在一起，设计成一种无槽“J”型卡式铁芯的发电机，它和传统的发电机相比，具有结构简单、紧凑、重量轻、折装维修方便、起动风速低、运转平稳、噪音低等特点。除用于风力发电外，还可用于水力、畜力发电等。

Description

无槽积木式微风风力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，特别是涉及一种用于微风风力发电的无槽积木式微风风力发电机。
背景技术
现有的三相永磁风力发电机，一般都是有多对磁极，而每一对磁极又要有三个绕组、每一个绕组要有一对线槽，槽与槽之间又要有一定的铁芯尺寸来保证绕组和磁通量的需要，绕组间的尺寸难以减小，起动扭矩和起动风速比较大，运转的平稳性较差。同时体积大、耗材多、成本高。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种无槽积木式微风风力发电机。在同样的输出功率情况下，简化结构、减小起动扭矩、减轻重量、降低成本。
本发明的技术方案是，无槽积木式微风风力发电机，包括定子和转子，二者之间通过轴承连接，其特征在于，所述的定子中间为固定在机座上中轴，中轴上套置的有一组或多组铁芯和线圈绕组，每一铁芯和线圈绕组两端设有绝缘定位隔板，线圈径向缠绕在中空的工型线圈架上，卡在线圈架上的铁芯由两部分呈J型的硅钢片内侧对接、外侧平行错开而成；在中轴两端的绝缘定位隔板外设有紧固螺母；所述的转子由外壳及固定在外壳上的多片极性间隔设置的磁钢；线圈的输出端沿中轴轴向引出。
本发明进一步的技术方案是，在中轴上同心套置有与铁芯和线圈绕组对应的一节或多节钢套，缸套与中轴之间设有尼龙支撑套，缸套的外侧面与位于工型线圈架孔内的硅钢片所组成的环面相接触。
本发明进一步的技术方案还可以是，所述的铁芯和线圈绕组为三组，顺序套置在中轴上。
本发明的有益效果是：
1、重量轻：本发电机比原有的风力发电机何种小、重量轻，200W的发电机重量只有3.5公斤，是目前同样功率发电机重量的1/8左右。
2、起动风速低：本发电机的工艺结构是三相单线圈，无槽多极差位结构，极相之间的角度差只有2.5°。在一个直径只有70毫米园周内，相位之差只有1.6毫米，是其它结构的发电机无法做到的，它在相间磁场的相互作用下，极大的减小了起动扭距，也使其在低转速下动转平稳。
3、风能利用率高：因为本发电机的起动扭距小它可以在比较低的风速下起动，也可在比较低的风速下达到额定转速，提高了风能的利用率。
4、制造工艺简单：本发电机内部是积木式结构所有部件的加工都是预先加工成半成品的小件组合，当按装时，只要将所有小件组合按绕线线圈上的定位槽和定位板上的固定位置排好，串在中间轴，中间套上紧固在一起，推入壳体盖好端盖即可。
5、制造成本低本发电机总体重量轻，使用材料少，制造工艺简单、占用场地小、人力和运输费用相对都少，制造成本就降低下来了。
6、维修保养方便：因本电机采用的是积木式制造工艺、拆装时无需专用工具、也无需过多的专业知识和技术，就像排积木一样，拆开更换所损坏配件即可，只需2-3年换一次润滑油。
7、使用寿命长本风力发电机的额定转速低，配件的磨损小、密封性好，正常情况下可使用20年左右。
8、移运架设方便：因发电机本身的重量轻同时也减小了塔架的尺寸重量和总体重量。一般的移动按装只需1-2人就可以轻松架起。
9、使用成本低：因发电机的制造成本、重量轻同时也大大降低了运输费用，这样也就降低了用户的购买成本，风能利用率的提高，维修成本的降低，使用寿命长都会使使用成本降低，综合上述降低使用成本的条件计算，千瓦电的使用成本只有0.3元钱左右。
附图说明
图1为本发明实施例沿轴向剖视示意图。
图2为图1的A-A视图。
图3为本发明的铁芯片侧面视图；
图4为图3的左视图。
图中，1端盖，2外壳，3磁钢，4定位隔板，5定位锁片，6紧固螺母，7铁芯，71硅钢片外侧，72硅钢片中部，73硅钢片内侧，8线圈，9中轴，10钢套，11尼龙支撑套，12轴承，13定位槽，14出线槽。
具体实施方式
如图1、图2所示。
无槽积木式微风风力发电机，包括定子和转子两个主要部分。
所述的定子中间为固定在机座上的中轴9，中轴9上套置的有三组顺序套置在中轴上的铁芯和线圈绕组，每一铁芯和线圈绕组两端设有绝缘定位隔板4，线圈8径向缠绕在中空的工型线圈架(图中未示出)的工型槽内内，线圈架的两个端面设有径向辐射状槽，卡在线圈架径向辐射状槽内的铁芯7由两部分呈J型的硅钢片组成。如图3、图4，所述的硅钢片呈J型，由硅钢片外侧71、硅钢片中部72和硅钢片内侧73，硅钢片外侧71和硅钢片内侧73相平行，硅钢片中部72以一定的倾角连接硅钢片外侧71和硅钢片内侧73，安装在线圈架上后，硅钢片内侧对接、外侧平行错开。硅钢片叠合绝缘粘固成组。
铁芯和线圈绕组的数量因起动风速和起动扭矩的要求而定，当需要较小的起动扭矩时，数量可以增加，反之减少。
在中轴9上同心套置有与铁芯和线圈绕组对应的三节钢套10，钢套10端面之间由定位隔板隔开，缸套与中轴之间设有尼龙支撑套11，缸套的外侧面与位于工型线圈架孔内的硅钢片所组成的环面相接触。钢套的10的作用在于从内侧支撑硅钢片，同时增大铁芯的截面积。尼龙支撑套11主要为同心定位作用。在定位隔板的内孔中设有一个或多个突起，所述的突起通过钢套壁孔、尼龙支撑套壁孔、插接在中轴相应的定位槽13内。
在中轴两端的绝缘定位隔板外设有定位锁片5和紧固螺母6，以保证铁芯和线圈绕组结合紧密，特别是保证硅钢片内侧对接问题。各线圈绕组的输出端沿中轴设置的出线槽14轴向引出。
所述的转子由外壳2及固定在外壳上的多片极性间隔设置的磁钢3组成，外壳与风力叶片实现风力传动连接。外壳端部设有端盖1，端盖与中轴之间设有轴承12，转子可绕定子转动。
本发电机内部是积木式结构所有部件的加工都是预先加工成半成品的小件组合，当按装时，只要将所有小件组合按绕线线圈上的定位槽和定位板上的固定位置排好，串在中轴，上中间套上紧固在一起，推入壳体盖好端盖即可。
本无槽积木式微风风力发电机是一种利用可再生能源发电的节能、绿色、环保的发电机，该发电机是在原有发电机的基础上采拿了变压器的工作原理，将它们巧妙的结合在一起，设计成一种无槽“J”型卡式铁芯的发电机，它和传统的发电机相比，具有结构简单、紧凑、重量轻、折装维修方便。易生产、易加工、风能利用率高、起动风速低、运转平稳、噪音低等特点。除用于风力发电外，还可用于水力、畜力发电等。

Claims (3)

1、无槽积木式微风风力发电机，包括定子和转子，二者之间通过轴承连接，其特征在于，所述的定子中间为固定在机座上中轴，中轴上套置的有一组或多组铁芯和线圈绕组，每一铁芯和线圈绕组两端设有绝缘定位隔板，线圈径向缠绕在中空的工型线圈架上，卡在线圈架上的铁芯由两部分呈J型的硅钢片内侧对接、外侧平行错开而成；在中轴两端的绝缘定位隔板外设有紧固螺母；所述的转子由外壳及固定在外壳上的多片极性间隔设置的磁钢；线圈的输出端沿中轴轴向引出。
2、根据权利要求1所述的无槽积木式微风风力发电机，其特征在于，在中轴上同心套置有与铁芯和线圈绕组对应的一节或多节钢套，缸套与中轴之间设有尼龙支撑套，缸套的外侧面与位于工型线圈架孔内的硅钢片所组成的环面相接触。
3、根据权利要求1或2所述的无槽积木式微风风力发电机，其特征在于，所述的铁芯和线圈绕组为三组，顺序套置在中轴上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282050B (zh) * 2008-05-22 2011-05-04 中国科学院电工研究所 一种蒸发冷却电机无槽定子
CN102394523A (zh) * 2011-11-29 2012-03-28 李志国 聚磁式叠片爪极永磁发电机

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