CN202108654U - 风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供的风力发电机，包括圆筒形支架及转子部件，转子部件包括主轴，主轴一端连接风轮，另一端连接发电机的动力输入轴，主轴上安装有第一磁性部件，支架上安装有与第一磁性部件相互作用以使转子部件悬浮的第二磁性部件。本实用新型所提供的风力发电机通过第一磁性部件与第二磁性部件的相互作用，使转子部件所受的吸引力或排斥力平衡，同时产生向上的悬浮力，由此使转子部件悬浮，风轮的转动阻力减小，风轮的启动风速降低，发电效率得到提高。

Description

风力发电机
技术领域
本实用新型涉及一种风力发动机与受它驱动的装置的组合，特别是涉及一种风力发电机。
背景技术
风能不但具有清洁环保、可再生的特点，而且其分布地域广大，而且便于利用，是一种极具发展前途的新型能源。而且人们利用风力发电，不但不会产生任何负面影响，而且还会带来减缓风力灾害、抑制荒漠化、减少或降低沙尘暴数量和强度的好处。
现有的风力发电机按旋转轴的方向来分，可分为水平轴和垂直轴两种。目前被广泛应用的是水平轴风力发电机，但其存在设计制造复杂，造价居高不下等缺陷。相比之下，垂直轴风力发电机以启动风速低、风能利用率高和无噪声等众多优点，具备更加广阔的市场应用前景。
在垂直轴风力发电机通常包括固定于地面的支架及垂直于地面的主轴，主轴一端连接风轮，另一端连接发电机的动力输入轴。在现实工作中，主轴和主轴与支架间的轴承要承载风轮的重力，当主轴旋转，主轴与轴承之间因此产生很大摩擦力，使风轮转动的阻力增大，影响风轮的启动风速，发电机的发电效率降低，同时轴承的使用寿命也大大降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发电效率高、风轮的启动风速小的风力发电机。
本实用新型的风力发电机，包括圆筒形支架及转子部件，所述转子部件包括主轴，所述主轴一端连接风轮，另一端连接发电机的动力输入轴，所述主轴上安装有第一磁性部件，所述支架上安装有与所述第一磁性部件相互作用以使所述转子部件悬浮的第二磁性部件。
优选的，所述第一磁性部件包括水平设置于所述主轴上第一圆盘，所述第一圆盘外侧壁设有环绕所述第一圆盘外侧壁的第一磁带，所述第二磁性部件包括水平设置于所述支架的内壁且环绕所述支架的内壁的第二磁带，所述第二磁带与所述第一磁带相对且相互作用以使所述转子部件悬浮。
优选的，所述第二磁带与所述第一磁带相对且相互吸引以使所述转子部件悬浮。
优选的，所述第一磁带由多个粘贴于所述第一圆盘外侧壁的第一永磁磁片构成，所述第二磁带由多个粘贴于所述支架内壁的第二永磁磁片构成，所述第一永磁磁片外侧面的极性与所述第二永磁磁片的外侧面的极性相反。
优选的，所述支架内部底壁上设置有与所述支架底壁同圆心的第一磁环带，所述第一圆盘与所述支架相对的底面上设置有与所述第一圆盘同圆心的第二磁环带，所述第一磁环带与所述第二磁环带相互排斥。
优选的，所述第一磁性部件包括水平设置于所述主轴与所述第一圆盘之间的第二圆盘，所述第二圆盘外侧壁设有环绕所述第二圆盘外侧壁的第三磁带，所述支架的内壁设有环绕所述支架的内壁的第四磁带，所述第四磁带与所述第二磁带平行，所述第三磁带与所述第四磁带相对且相互作用。
优选的，所述第三磁带与所述第四磁带相互吸引。
优选的，所述第三磁带由多个粘贴于所述第二圆盘外侧壁的第三永磁磁片构成，所述第四磁带由多个粘贴于所述支架的内壁的第四永磁磁片构成，所述第四永磁磁片与所述第三永磁磁片相互吸引。
优选的，所述风轮包括配重圆盘，所述配重圆盘通过中心孔固定安装于所述主轴上，所述配重圆盘外边缘连接有多个连接臂，所述连接臂的外端连接有碗形风帆。
优选的，所述连接臂上还连接有配重块。
本实用新型所提供的风力发电机通过第一磁性部件与第二磁性部件的相互作用，使转子部件所受的吸引力或排斥力平衡，同时产生向上的悬浮力，由此使转子部件悬浮，风轮的转动阻力减小，风轮的启动风速降低，发电效率得到提高。
附图说明
图1为本实用新型的风力发电机的结构示意图的主视图；
图2为图1中风轮的俯视图；
图3为图1的A局部放大图；
图4为本实用新型的风力发电机的第一圆盘及支架俯视图的局部放大图，示出了第一磁带和第二磁带的结构。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的风力发电机，包括固定于地面的圆筒形支架1及转子部件2，转子部件2包括垂直于地面的主轴3，主轴3的一端连接风轮4，主轴3的另一端连接发电机5的动力输入轴。本实施例的风轮4包括配重圆盘41，配重圆盘41通过自身的中心孔42固定安装于主轴3上。配重圆盘41的外边缘连接有二十到三十个水平向外延伸的连接臂43，每个连接臂43的外端连接有一个碗形风帆45。每个连接臂43上还连接有用于配重的配重块46。主轴3上安装有第一磁性部件10，支架1上安装有与第一磁性部件10相互作用以使转子部件2悬浮的第二磁性部件20。本实用新型所的风力发电机通过第一磁性部件10与第二磁性部件20的相互作用，使转子部件2所受的吸引力或排斥力平衡，同时产生向上的悬浮力，由此使转子部件2悬浮。
本实施例中，第一磁性部件10与第二磁性部件20相互吸引。在本实用新型的其他实施例中，第一磁性部件10与第二磁性部件20也可以相互排斥，转子部件2所受的排斥力平衡，同样可以悬浮。
本实施例的第一磁性部件10包括水平设置于主轴3上第一圆盘11，第一圆盘11通过自身的中心孔固定安装于主轴3上，其位置在发电机5与风轮4之间。
结合图3、图4所示，第一圆盘11外侧壁设有环绕第一圆盘11外侧壁的第一磁带31。第二磁性部件20包括水平设置于支架1的内壁且环绕支架1的内壁的第二磁带32。第二磁带32与第一磁带31之间留有空隙。第二磁带32与第一磁带31相对且第二磁带32与第一磁带31相互作用以使转子部件2悬浮。具体来说，第一磁带31的外侧面与第二磁带32的外侧面相对。第一磁带31的外侧面的极性与第二磁带32的外侧面的极性相反。第二磁带32与第一磁带31相对且相互吸引以使所述转子部件悬浮。
第一磁带31由多个粘贴于第一圆盘11外侧壁上的第一永磁磁片51构成。多个第一永磁磁片51紧密排列并粘贴于第一圆盘11外侧壁上，形成第一磁带31。第二磁带32由多个粘贴于支架1内壁上的第二永磁磁片52构成。多个第二永磁磁片52紧密排列并粘贴于支架1内壁上，形成了第二磁带32。第一永磁磁片51外侧面的极性与第二永磁磁片52的外侧面的极性相反。第二永磁磁片52与第一永磁磁片51相互吸引以使转子部件2悬浮。第一圆盘11径向所受的吸引力平衡，同时产生向上的悬浮力，第一圆盘11带动转子部件2悬浮。
为使转子部件2悬浮得更加平稳，避免受轻微扰动而失衡，支架1的内部底壁上设置有与支架1的底壁同圆心的第一磁环带61，第一圆盘11与支架1相对的底面上设置有与第一圆盘11同圆心的第二磁环带62。第一磁环带61与第二磁环带62之间留有空隙。第一磁环带61与第二磁环带62相互排斥，增大了带动转子部件2悬浮的垂直的悬浮力，使转子部件2悬浮得更加平稳。
第一磁环带61由多个粘贴于支架1的内部底壁上的第五永磁磁片(图中未示出)构成。第二磁环带62由多个粘贴于第一圆盘11与支架1相对的底面上的第六永磁磁片(图中未示出)构成。第五永磁磁片的顶面的极性与第六永磁磁片的下底面的极性相同。
为使转子部件2悬浮得更加平稳，本实施例的第一磁性部件10还包括水平设置于主轴3上的第二圆盘21，第二圆盘21通过自身的中心孔固定安装于主轴3上，第二圆盘21的位置在第一圆盘11与风轮4之间。第二圆盘21外侧壁设有环绕第二圆盘21外侧壁的第三磁带33。相应的，支架1的内壁设有环绕支架1的内壁的第四磁带34，第四磁带34与第二磁带32平行，第四磁带34位于第二磁带32上方。第三磁带33与第四磁带34相对。第三磁带33的外侧面与第四磁带34的外侧面相对。第三磁带33与第四磁带34相互作用。本实施例中，第三磁带33与第四磁带34相互吸引。其中，第三磁带33由多个粘贴于第二圆盘21外侧壁的第三永磁磁片(图中未示出)构成，第四磁带34由多个粘贴于支架1的内壁第四永磁磁片(图中未示出)构成，第四永磁磁片与第三永磁磁片相互吸引，进一步增大了带动转子部件2悬浮的垂直的悬浮力，使转子部件2悬浮得更加平稳。
当本实用新型的风力发电机工作时，在磁力的作用下，转子部件2悬浮于空中，在风力的带动下，风轮4旋转，并通过主轴3带动发电机5的动力输入轴旋转，由此发电机5发电。因为在整个工作过程中，转子部件2悬浮于空中，主轴3与支架1之间没有摩擦，风轮的转动阻力减小，风轮的启动风速降低，发电效率得到提高。本实用新型的风力发电机结构简单，生产造价低、安装维修容易，值得大力推广。
本实用新型的风力发电机采用连接臂连接碗形风帆的结构，不需要随风改变角度，稳定性较好，不会因风速过大而倒伏。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种风力发电机，包括圆筒形支架及转子部件，所述转子部件包括主轴，所述主轴一端连接风轮，另一端连接发电机的动力输入轴，其特征在于，所述主轴上安装有第一磁性部件，所述支架上安装有与所述第一磁性部件相互作用以使所述转子部件悬浮的第二磁性部件。
2.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述第一磁性部件包括水平设置于所述主轴上第一圆盘，所述第一圆盘外侧壁设有环绕所述第一圆盘外侧壁的第一磁带，所述第二磁性部件包括水平设置于所述支架的内壁且环绕所述支架的内壁的第二磁带，所述第二磁带与所述第一磁带相对且相互作用以使所述转子部件悬浮。
3.如权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述第二磁带与所述第一磁带相对且相互吸引以使所述转子部件悬浮。
4.如权利要求3所述的风力发电机，其特征在于，所述第一磁带由多个粘贴于所述第一圆盘外侧壁的第一永磁磁片构成，所述第二磁带由多个粘贴于所述支架内壁的第二永磁磁片构成，所述第一永磁磁片外侧面的极性与所述第二永磁磁片的外侧面的极性相反。
5.如权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述支架内部底壁上设置有与所述支架底壁同圆心的第一磁环带，所述第一圆盘与所述支架相对的底面上设置有与所述第一圆盘同圆心的第二磁环带，所述第一磁环带与所述第二磁环带相互排斥。
6.如权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述第一磁性部件包括水平设置于所述主轴与所述第一圆盘之间的第二圆盘，所述第二圆盘外侧壁设有环绕所述第二圆盘外侧壁的第三磁带，所述支架的内壁设有环绕所述支架的内壁的第四磁带，所述第四磁带与所述第二磁带平行，所述第三磁带与所述第四磁带相对且相互作用。
7.如权利要求6所述的风力发电机，其特征在于，所述第三磁带与所述第四磁带相互吸引。
8.如权利要求7所述的风力发电机，其特征在于，所述第三磁带由多个粘贴于所述第二圆盘外侧壁的第三永磁磁片构成，所述第四磁带由多个粘贴于所述支架的内壁的第四永磁磁片构成，所述第四永磁磁片与所述第三永磁磁片相互吸引。
9.如权利要求1-8任一项所述的风力发电机，其特征在于，所述风轮包括配重圆盘，所述配重圆盘通过中心孔固定安装于所述主轴上，所述配重圆盘外边缘连接有多个连接臂，所述连接臂的外端连接有碗形风帆。
10.如权利要求9所述的风力发电机，其特征在于，所述连接臂上连接有配重块。
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