CN210769148U - 一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机 - Google Patents

一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机 Download PDF

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Abstract

一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机，包括一体式扇叶转子、后外壳、前外壳；一体式扇叶转子套在后外壳内，后外壳套在前外壳内；将风力发电机驱动扇叶与发电机转子结为一体，大大缩小发动机体积与重量，采用强磁铁(例如钕磁铁等)轴向磁场设计结构，提高功率密度和转距体积比，取消了磁阻及铁损，降低了驱动功率，减少铁损发热源。而且扇叶与强磁铁转子一体式呈现双向对称结构时，根据离心力原理，物体所造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切割方向前进。从而进一步降低发电机对风能使其驱动的功率，也大大减小对高空不稳定安全隐患。

Description

一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机，具体地说是一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机。
背景技术
目前，风力发电机所选安装环境存在很大局限性，由于风力发电机设备相对而言，体积大、重量重，对安装环境具有选择性。而且中小型风力发电机进入城市，或者方便携带外出应急用电，存在很多因素难以实现。
实用新型内容
针对现有技术存在的风力发电机，体积大、重量重，在城市安装或会存在安全隐患，对风力驱动的动能要求较高，难以选择城市环境安装，也难以作为应急充电设备携带外出的问题。本实用新型目的在于提供一种对驱动能(风能或更多)要求低，体积小、重量轻便的一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机。
本实用新型采用的技术方案是：一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机，包括一体式扇叶转子、后外壳、前外壳；
所述一体式扇叶转子包括环型主体、所述环型主体的内设置有多片扇叶，多片扇叶的外端和环型主体的内侧面固定连接，多片扇叶的内端和扇叶旋转环固定连接，扇叶旋转环内设有扇叶轴承，扇叶轴承的轴承外圈和扇叶旋转环的内侧面固定连接，所述环型主体的前端面上设有前强磁槽,所述环型主体的后端面上设有后强磁槽；所述前强磁槽、后强磁槽内按极性N、S顺序间隔排列安装有磁铁且前强磁槽、后强磁槽内的磁铁相对称排布；
所述后外壳包括后壳环，所述后壳环上设有后支撑杆，所述后支撑杆的中心设有凸柱；凸柱可穿过扇叶轴承轴承内圈的内侧面并与之卡紧，所述后壳环边沿上设置多个定子线圈盒，所述定子线圈盒内安装有定子绕组；
所述前外壳包括前壳环套，所述前壳环套的一端设有前支撑杆，前支撑杆的中心设有和凸柱相卡紧配合的旋转环套；所述前壳环套的外侧面上设有电力输出端口；
所述前壳环套的内径大于后壳环的外径，后壳环的内径大于环型主体的外径。
进一步的，所述后支撑杆、前支撑杆的数量均不少于一根。
进一步的，所述环型主体的外侧面开有环形凹槽。
进一步的，所述凸柱通过设置凸台，扇叶轴承轴承内圈的内侧面、旋转环套的内侧面通过设置凹槽的方式相卡紧。
本实用新型的有益效果和特点是：
本方案将风力发电机驱动扇叶与发电机转子结为一体，大大缩小发动机体积与重量，采用强磁铁(例如钕磁铁等)轴向磁场设计结构，提高功率密度和转距体积比，取消了磁阻及铁损，降低了驱动功率，减少铁损发热源。而且扇叶与强磁铁转子一体式呈现双向对称结构时，根据离心力原理，物体所造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切割方向前进。从而进一步降低发电机对风能使其驱动的功率，也大大减小对高空不稳定安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的整体分解结构示意图；
图2是图1中一体式扇叶转子和后外壳相组合安装后的结构示意图；
图3是图1中体式扇叶转子、后外壳、前外壳组合安装后的结构示意图；
图4是本实用新型较佳实施例的磁铁的安装示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步说明：
实施例1
请参照图1,一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机，包括一体式扇叶转子1、后外壳2、前外壳3；
所述一体式扇叶转子1包括环型主体11、所述环型主体11的内设置有多片扇叶111，多片扇叶111的外端和环型主体11的内侧面固定连接，多片扇叶111的内端和扇叶旋转环112固定连接，扇叶旋转环112内设有扇叶轴承113，扇叶轴承113的轴承外圈和扇叶旋转环112的内侧面固定连接，所述环型主体11的前端面上设有前强磁槽114,所述环型主体11的后端面上设有后强磁槽115；所述前强磁槽114、后强磁槽115内按极性N、S顺序间隔排列安装有磁铁且前强磁槽114、后强磁槽115内的磁铁相对称排布；
所述后外壳2包括后壳环21，所述后壳环21上设有后支撑杆22，所述后支撑杆22的中心设有凸柱23；凸柱23可穿过扇叶轴承113轴承内圈的内侧面并与之卡紧，所述后壳环21边沿上设置多个定子线圈盒24，所述定子线圈盒24内安装有定子绕组25；
所述前外壳3包括前壳环套31，所述前壳环套31的一端设有前支撑杆32，前支撑杆32的中心设有和凸柱23相卡紧配合的旋转环套33(具体的凸柱23通过设置凸台，扇叶轴承113轴承内圈的内侧面、旋转环套33的内侧面通过设置凹槽的方式相卡紧)；所述前壳环套31的外侧面上设有电力输出端口311；
请参照图2、图3，所述前壳环套31的内径大于后壳环21的外径，后壳环21的内径大于环型主体11的外径，组装时，将一体式扇叶转子1套在后外壳内2，2后外壳套在前外壳3内，由于凸柱23可穿过扇叶轴承113轴承内圈的内侧面、旋转环套33的内侧面并与之卡紧，由于扇叶轴承113的轴承外圈可自由旋转，所以扇叶111在风力作用下可以自由旋转，带动环型主体11前、后端的磁铁旋转，定子绕组25被旋转磁场的磁力线切割产生电流，并通过电力输出端口311输出到外界(定子绕组电流如何通过电力输出端口输出为现有成熟技术，所以本方案没有详细讲述其原理和结构)。
实施例2：
与实施例1不同在于，所述后支撑杆22、前支撑杆32的数量均不少于一根，较优的，可呈十字形排布；为了减少阻碍，增强磁铁磁场，所述环型主体11的外侧面开有环形凹槽12(如图4)。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的结构关系及原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机，其特征在于:包括一体式扇叶转子(1)、后外壳(2)、前外壳(3)；
所述一体式扇叶转子(1)包括环型主体(11)、所述环型主体(11)的内设置有多片扇叶(111)，多片扇叶(111)的外端和环型主体(11)的内侧面固定连接，多片扇叶(111)的内端和扇叶旋转环(112)固定连接，扇叶旋转环(112)内设有扇叶轴承(113)，扇叶轴承(113)的轴承外圈和扇叶旋转环(112)的内侧面固定连接，所述环型主体(11)的前端面上设有前强磁槽(114),所述环型主体(11)的后端面上设有后强磁槽(115)；所述前强磁槽(114)、后强磁槽(115)内按极性N、S顺序间隔排列安装有磁铁且前强磁槽(114)、后强磁槽(115)内的磁铁相对称排布；
所述后外壳(2)包括后壳环(21)，所述后壳环(21)上设有后支撑杆(22)，所述后支撑杆(22)的中心设有凸柱(23)；凸柱(23)可穿过扇叶轴承(113)轴承内圈的内侧面并与之卡紧，所述后壳环(21)边沿上设置多个定子线圈盒(24)，所述定子线圈盒(24)内安装有定子绕组(25)；
所述前外壳(3)包括前壳环套(31)，所述前壳环套(31)的一端设有前支撑杆(32)，前支撑杆(32)的中心设有和凸柱(23)相卡紧配合的旋转环套(33)；所述前壳环套(31)的外侧面上设有电力输出端口(311)；
所述前壳环套(31)的内径大于后壳环(21)的外径，后壳环(21)的内径大于环型主体(11)的外径。
2.根据权利要求1所述的一体式内扇叶无铁芯风力发电机，其特征在于：所述后支撑杆(22)、前支撑杆(32)的数量均不少于一根。
3.根据权利要求1所述的一体式内扇叶无铁芯风力发电机，其特征在于：所述环型主体(11)的外侧面开有环形凹槽(12)。
4.根据权利要求1所述的一体式内扇叶无铁芯风力发电机，其特征在于：所述凸柱(23)通过设置凸台，扇叶轴承(113)轴承内圈的内侧面、旋转环套(33)的内侧面通过设置凹槽的方式相卡紧。
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CN110645150A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 陈景 一种一体式内扇叶无铁芯风力发电机

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