CN201750235U - 轻型模块化组合式风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型针对现有风力发电机存在的扩展不便、重量过大以及漏磁严重的缺陷，提供一种磁场利用率高的轻型模块化组合式风力发电机，包括电机壳体、穿设在电机壳体上的旋转中轴、置于电机壳体内的永磁体和线圈，所述永磁体与线圈对应面以外的其余表面包覆有铁制屏蔽层，屏蔽层连同永磁体固定设置在铝制支承架上，铝制支承架与中轴固定连接，所述线圈与电机壳体固定连接。本实用新型的有益效果在于：永磁体通过屏蔽层固定在铝制支承架上，大大减轻了电机重量，导热性能好，磁场利用率高，功率可以做得很大，扩展性好；模块化结构，扩展方便，便于快速拆装，线圈和永磁体独立，无论是永磁体或线圈损坏都能轻松更换，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型风力发电机，具体是指一种轻型模块化组合式风力发电机。
背景技术
现有的风力发电机一般包括包括电机壳体、穿设在电机壳体上的旋转中轴、置于电机壳体内的永磁体和线圈，线圈直接压合成形而不是绕制在铁芯上，即无铁芯风力发电机，其线圈引出端从中轴轴向空腔引出部位用绝缘胶固定，因而主轴上只能安装单个风力发电机，这样就导致制造完成后不能灵活扩展，由于这种风力发电机功率一般比较小，应用范围十分有限；要增大输出功率只能提高单个风力发电机的功率，随着功率增加电机直径也大幅增加，制造成本过高，对于水平安装的风力发电机由于直径大导致风阻系数增大，应用受限，难以推广；电机壳体冲压成形，动平衡能力差，容易晃动，使用寿命短；线圈整体灌注绝缘胶，降低磁通量，且导致散热不畅，电机容易烧毁；永磁体固定在铁制壳体上，漏磁严重，磁场利用率低。
发明内容
本实用新型针对现有风力发电机存在的扩展不便、重量过大以及漏磁严重的缺陷，提供一种磁场利用率高的轻型模块化组合式风力发电机。
本实用新型采用的技术方案为：
轻型模块化组合式风力发电机，包括电机壳体、穿设在电机壳体上的旋转中轴、置于电机壳体内的永磁体和线圈，所述永磁体与线圈对应面以外的其余表面包覆有铁制屏蔽层，屏蔽层连同永磁体固定设置在铝制支承架上，铝制支承架与中轴固定连接，所述线圈与电机壳体固定连接。
所述电机壳体包括若干扣合拼装的筒状壳体单元，位于外侧筒状壳体单元具有圆形外侧壁，每一筒状壳体单元内设置一个铝制支承架，两相邻筒状壳体单元之间设置一个线圈，两相邻线圈之间的铝制支承架内的铁制屏蔽层截面呈“工”字形，铁制屏蔽层两侧均设有永磁体，两相邻筒状壳体单元内壁结合部设有凹槽，线圈外缘套设有预成形绝缘套，通过预成形绝缘套嵌合固定于凹槽内。
所述铝制支承架开有容置槽，屏蔽层连同永磁体与线圈对应面以外的其余表面嵌合设置在容置槽内。
进一步地，所述筒状壳体单元通过台阶形凸缘扣合拼装。
为方便集中引出导线，所述筒状壳体单元环形侧壁上开有导线引出孔。
所述铝制支承架与中轴通过轴套固定连接。
为方便安装，轴套与铝制支承架一体浇铸成形。
所述轴套通过螺栓或销钉与中轴固定连接。
作为优选，中轴可是空心轴或实心轴，根据中轴的承重量选择。
作为优选，两侧的壳体单元分别通过轴承套装在中轴上，连接方式简单，转动顺畅。
本实用新型的有益效果在于：永磁体通过屏蔽层固定在铝制支承架上，铸铝材料易于制造，大大减轻了电机重量，导热性能好，提高了线圈位置的磁通量，磁场利用率高，功率可以做得很大，扩展性好；模块化结构，扩展方便，便于快速拆装，线圈和永磁体独立，无论是永磁体或线圈损坏都能轻松更换，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为线圈的结构示意图；
图3为三个线圈单元压合的结构示意图；
图4为本实用新型实施例二的结构示意图；
图5为本实用新型与安装基座装配结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：
实施例一
参照图1，轻型模块化组合式风力发电机，包括电机壳体1、穿设在电机壳体上的旋转中轴2、置于电机壳体1内的永磁体3和线圈4，永磁体3与线圈4对应面以外的其余表面包覆有铁制屏蔽层5，屏蔽层5连同永磁体3固定设置在铝制支承架6上，铝制支承架6与中轴2固定连接，本实施例中，铝制支承架6与中轴2通过轴套8固定连接，轴套8也采用铝制材料，与铝制支承架6一体浇铸成形，减少连接部位，保证电机运行稳定，轴套8通过螺栓或销钉9与中轴2固定连接，图1中示出的是在轴套和中轴开设小孔，插入销钉9即可靠固定，还可以在中轴2和轴套的表面开槽，插入一根长条形销轴即将所有轴套相对中轴固定。
电机壳体1包括若干扣合拼装的筒状壳体单元11，每一筒状壳体单元内设置一个铝制支承架，本实施例中，电机壳体1仅由两个筒状壳体单元11扣合拼装，筒状壳体单元11通过台阶形凸缘111扣合拼装。两筒状壳体单元之间设置一个线圈4，两相邻筒状壳体单元内壁结合部设有凹槽，线圈4外缘套设有预成形绝缘套7，线圈4通过预成形绝缘套7嵌合固定于凹槽内，线圈3通过预成形绝缘套7与电机壳体1固定连接。
铝制支承架6开有容置槽，铁制屏蔽层5连同永磁体3除与线圈4对应面以外的其余表面嵌合设置在容置槽内，最大限度地提高线圈位置磁通量，避免漏磁现象。本设计适用于任何永磁电机，不论永磁体形状如何(长条形、圆形、Y形等等)、极对数多少，均可以多面包覆仅露出与线圈相对的一面作为工作面，磁力线仅从工作面引出形成磁路，磁场利用率大大提高。
筒状壳体单元11环形侧壁上开有导线引出孔112，方便集中引出输出导线。
中轴2可是空心轴或实心轴，根据中轴的承重量选择，由于本实施例中仅有两块筒状壳体单元，中轴2可以采用空心轴，降低材料损耗，减轻电机整体重量。
两侧的筒状壳体单元11分别通过轴承10套装在中轴2上，连接方式简单，转动顺畅。
参照图2和图3，线圈4可以是单层线圈(如图2所示)，也可以是多层线圈单元错开一定角度压合而成(图3以3层线圈单元为例)，每个单层线圈包括若干绕组单元，每个绕组单元从里向外绕，例如第一个绕组单元顺时针绕，则第二个绕组单元逆时针绕制；若第一个绕组单元的起始线头在上面，那么第二个绕组单元的起始线头在下面，以此类推。线圈4外表面涂敷绝缘胶，这样处理的散热效果比灌注绝缘胶好得多。
实施例二
参照图4，本实施例中，电机壳体共由5个筒状壳体单元组成，筒状壳体单元分为2个位于外侧具有圆形外侧壁的外筒状壳体单元11和拼合在两外筒状壳体单元11之间的3个中间筒状壳体单元12，每一筒状壳体单元内设置一个铝制支承架6，两相邻筒状壳体单元之间设置一个线圈4，两相邻筒状壳体单元内壁结合部设有凹槽，线圈4外缘套设有预成形绝缘套7，通过预成形绝缘套7嵌合固定于凹槽内。
中间筒状壳体单元12内的铝制支承架6开有贯穿孔，嵌合设置在该铝制支承架6内铁制屏蔽层5截面呈“工”字形，呈“工”字形的铁制屏蔽层5两侧均设有永磁体3，与两侧的线圈4位置对应。图1中示出的是在轴套和中轴开设小孔，沿中轴径向插入销钉即可靠固定，还可以在中轴2和轴套的表面开槽，插入一根长条形销轴9′即将所有轴套相对中轴固定。
安装时，只需将右侧截面为“]”形的外筒状壳体单元11、铝制支承架6、线圈4、环形的中间筒状壳体单元12依次套装在中轴上，将线圈引出端从简状壳体单元的导线引出孔111中抽出，再通过销钉9将轴套8与中轴2固定，再套装铝制支承架6、线圈4、中间筒状壳体单元12，依次安装，最后在左侧将截面为“[”形的壳体单元11通过轴承10套装在中轴2上；旋转各壳体单元至导线引出孔111对齐，各壳体单元通过销钉销紧，两端铆钉铆合，发电机安装完毕。
图5示出的是发电机整体与基座装配结构示意图，发电机再焊接底座13，发电机底座13与需安装发电机位置的基座15通过螺栓101连接，发电机壳体上还设有连接块14，连接块14上开有连接螺孔，安装完毕后，电机内的永磁体3便可连同中轴2一起旋转，静止线圈切割旋转磁场，引出导线从线圈4经电机壳体的导线引出孔111引出，输出电能。
需要指出的是，本实用新型并不局限以上实施方式，任何在本实用新型发明构思基础上作出的变形都落入本实用新型保护范围内。
Claims (10)
1.轻型模块化组合式风力发电机，包括电机壳体、穿设在电机壳体上的旋转中轴、置于电机壳体内的永磁体和线圈，其特征在于：所述永磁体与线圈对应面以外的其余表面包覆有铁制屏蔽层，屏蔽层连同永磁体固定设置在铝制支承架上，铝制支承架与中轴固定连接，所述线圈与电机壳体固定连接。
2.如权利要求1所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述电机壳体包括若干扣合拼装的筒状壳体单元，位于外侧筒状壳体单元具有圆形外侧壁，每一筒状壳体单元内设置一个铝制支承架，两相邻筒状壳体单元之间设置一个线圈，两相邻线圈之间的铝制支承架内的铁制屏蔽层截面呈“工”字形，铁制屏蔽层两侧均设有永磁体，两相邻筒状壳体单元内壁结合部设有凹槽，线圈外缘套设有预成形绝缘套，通过预成形绝缘套嵌合固定于凹槽内。
3.如权利要求2所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述铝制支承架开有容置槽，屏蔽层连同永磁体与线圈对应面以外的其余表面嵌合设置在容置槽内。
4.如权利要求2所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述筒状壳体单元通过台阶形凸缘扣合拼装。
5.如权利要求3所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述筒状壳体单元环形侧壁上开有导线引出孔。
6.如权利要求1至5任一项所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述铝制支承架与中轴通过轴套固定连接。
7.如权利要求6所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：轴套与铝制支承架一体浇铸成形。
8.如权利要求6所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述轴套通过螺栓或销钉与中轴固定连接。
9.如权利要求1至5任一项所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：所述中轴为空心轴或实心轴。
10.如权利要求1至5任一项所述的轻型模块化组合式风力发电机，其特征在于：两侧的壳体单元分别通过轴承套装在中轴上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010202581162U CN201750235U (zh) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 轻型模块化组合式风力发电机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185401A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-09-14 | 北京交通大学 | 一种高速永磁同步电机转子 |
| CN109995153A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-09 | 天津大学 | 一种多组合可调型pcb集中绕组的定子结构 |
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- 2010-07-08 CN CN2010202581162U patent/CN201750235U/zh not_active Expired - Fee Related
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