CN214836859U - 一种风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种风力发电机，包括固定轴、定子组件、转子组件、外壳和若干扇叶；定子组件为多层PCB板，每两层PCB板间电连接，PCB板上集成若干绕组，定子组件穿过固定轴，定子组件与固定轴固定连接；转子组件包括永磁磁铁，永磁磁铁设置在定子组件两侧；外壳具有空腔，空腔内容纳定子组件和转子组件，外壳与转子组件固定连接；若干扇叶分别与外壳固定；扇叶旋转带动外壳和转子组件在固定轴上旋转。本实用新型提供的风力发电机，采用绕组集成在PCB板上的定子结构，相较于传统的发电机，体积小，重量轻，安装和使用方便；避免了传统电绕组中产生涡流导致的磁损耗和热损耗，能量转化效率高。

Description

一种风力发电机
技术领域
本实用新型涉及发电机，具体是一种风力发电机。
背景技术
随着科技的不断发展，5G的应用越来越广泛，汽车智能化驾驶将得到实际的应用。不论是基站的运行，还是汽车智能化驾驶的通信，都需要电力的支撑。风力发电相较于太阳能发电，具有不受昼夜的变换，天气阴晴下雨的影响，将得到广泛的应用。
现有的小型风力发电机具有铁芯，绕组绕在铁芯上，造成发电机的体积大，重量重，使用和安装不方便，能量转化效率低；另外受到自然风风速和风向的影响，发电量低且不稳定。
城市的公路以及高速路上，汽车的来回，带动空气的流动，产生很大的风力，特别是在来回车道的中间隔离带上。现有技术中尚未出现利用车流的来回产生风力带动的发电机。
因此，需要解决上述技术问题。
发明内容
本实用新型针对以上技术问题，提供一种风力发电机,采用绕组集成在PCB板上的定子结构，相较于传统的发电机，体积小，重量轻，安装和使用方便；避免了传统电绕组中产生涡流导致的磁损耗和热损耗，能量转化效率高。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种风力发电机，包括：
固定轴；
定子组件，其为多层PCB板，每两层所述PCB板间电连接，所述PCB板上集成若干绕组，所述定子组件穿过所述固定轴，所述定子组件与所述固定轴固定连接；
转子组件，其包括永磁磁铁，所述永磁磁铁设置在所述定子组件两侧；
外壳，其具有空腔，所述空腔内容纳所述定子组件和转子组件，所述外壳与所述转子组件固定连接；以及
若干扇叶，其分别与所述外壳固定；
其中，所述扇叶旋转带动所述外壳和转子组件在所述固定轴上旋转。
上述的风力发电机通过风力带动扇叶旋转，外壳和转子组件一起旋转，根据电磁感应原理，定子组件的绕组内产生直流电流输出。该风力发电机由于采用绕组集成在PCB板上的定子结构，相较于传统的发电机，体积小，重量轻，安装和使用方便；避免了传统电绕组中产生涡流导致的磁损耗和热损耗，能量转化效率高。
进一步所述固定轴竖直设置，所述扇叶相对于所述固定轴轴向设置。扇叶和固定轴竖直设置，不用考虑控制迎风方向，微风就可以启动发电机。可以利用车流来回产生的风力带动风力发电机的旋转。
进一步风力发电机还包括固定架，所述固定架具有第一固定片、第二固定片和若干固定杆，所述固定轴一端固定第一固定片，另一端固定第二固定片，所述固定杆连接在所述第一固定片与第二固定片之间的外端。风力发电机安装在固定架上，加强了风力发电机的结构强度，可以通过下部的第一固定片安装在立柱上，上部的第二固定片可以安装其他设备或者终端设备，方便安装和使用。
进一步所述扇叶布置在所述外壳上下两侧。外壳上下设置扇叶有利于最大效率的利用风能。
进一步所述永磁磁铁分别为第一磁铁和第二磁铁；
所述外壳包括第一外盖、中间壳体和第二外盖，所述第一外盖和第二外盖分别固定在所述中间壳体两端；所述第一外盖内侧固定所述第一磁铁，所述第二外盖内侧固定所述第二磁铁；
所述第一外盖与所述固定轴之间设置第一轴承，所述第二外盖与所述固定轴之间设置第二轴承。
外壳为分体式的结构有利于生产制作和安装，其中中间壳体也可以与第一外盖或者第二外盖做成一体式结构，更方便安装。
进一步所述转子组件还包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件固定连接于所述第一外盖和第一磁铁之间，所述第二固定件固定连接于所述第二外盖和第二磁铁之间。转子组件设置第一固定件和第二固定件更加方便的固定第一磁铁和第二磁铁。
进一步所述固定架还包括第一外筒和第二外筒，所述第一外筒的一端固定连接所述第一固定片，所述第一外筒的另一端套装固定在所述固定轴上；所述第二外筒的一端固定连接所述第二固定片，所述第二外筒的另一端套装固定在所述固定轴上。固定架设置第一外筒和第二外筒套装连接在固定轴的两端，有利于风力发电机的安装。
进一步所述固定轴的一端具有通孔连通至定子组件的接线端。固定轴上的通孔用来引线用，外部的导线经过通孔连接到定子组件的接线端，将定子组件产生的电流输出。
进一步所述永磁磁铁的形状为圆环，其由若干扇形磁铁组成。由扇形磁铁组成圆环状的永磁磁铁，易于制作，成本低。
本实用新型与现有技术相比具有如下技术优点：
1、该风力发电机由于采用绕组集成在PCB板上的定子结构，相较于传统的发电机，体积小，重量轻，安装和使用方便；避免了传统电绕组中产生涡流导致的磁损耗和热损耗，能量转化效率高；
2、该风力发电机的扇叶和固定轴竖直设置，不用考虑控制迎风方向，微风就可以启动发电机，可以利用车流来回产生的风力带动风力发电机旋转，发电机运行不受自然风有无的影响，特别适合安装在城市公路以及高速路中间隔离带区域，用来交通照明，或者为基站运行提供电力，未来也可以为汽车智能化驾驶提供通信电源；
3、该风力发电机的固定架的结构简单，下部的第一固定片安装在立柱上，上部的第二固定片可以安装其他设备或者终端设备，方便安装和使用；固定架上的第一外筒和第二外筒套装连接在固定轴的两端，使得固定轴外具有保护装置，有利于风力发电机的安装和使用。
附图说明
图1是本实用新型实施例的立体图；
图2是图1的主视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图1中发电机主体的主视图；
图5是图4的B-B剖视图；
图6是图4的分解图；
图7是图4的立体爆炸图。
具体实施方式
下面将结合附图中的实施例对本实用新型作进一步地详细说明。
如图1至7所示，本实用新型风力发电机的实施例。
如图1所示，该风力发电机包括固定轴10、定子组件20、转子组件30、外壳40和若干扇叶50。
定子组件20为多层PCB板，每两层PCB板间电连接，PCB板上集成若干绕组。如图5所示，定子组件20穿过固定轴10，定子组件20与固定轴10固定连接。
如图6及图7所示，转子组件30包括永磁磁铁，永磁磁铁设置在定子组件20两侧，分别为第一磁铁31和第二磁铁32。
如图1及图3所示，外壳40具有空腔，空腔内容纳定子组件20和转子组件30，外壳40与转子组件30固定连接。
如图1所示，若干扇叶50分别与外壳40固定。扇叶50旋转带动外壳40和转子组件30在固定轴10上旋转。
该风力发电机通过风力带动扇叶旋转，外壳和转子组件一起旋转，根据电磁感应原理，定子组件的绕组内产生直流电流输出。该风力发电机由于采用绕组集成在PCB板上的定子结构，相较于传统的发电机，体积小，重量轻，安装和使用方便；避免了传统电绕组中产生涡流导致的磁损耗和热损耗，能量转化效率高。
如图1、图2及图3所示，固定轴10竖直设置，扇叶50相对于固定轴10轴向设置。扇叶和固定轴竖直设置，不用考虑控制迎风方向，微风就可以启动发电机。可以利用车流来回产生的风力带动风力发电机的旋转。
如图1及图2所示，风力发电机还包括固定架60，固定架60具有第一固定片61、第二固定片62和三根固定杆63，固定轴10一端固定第一固定片61，另一端固定第二固定片62，每根固定杆63连接在第一固定片61与第二固定片62之间的外端。风力发电机安装在固定架上，加强了风力发电机的结构强度，可以通过下部的第一固定片安装在立柱上，上部的第二固定片可以安装其他设备或者终端设备，方便安装和使用。
如图1及图2所示，扇叶50布置在外壳40上下两侧。外壳上下设置扇叶有利于最大效率的利用风能。
如图4及图6所示，外壳40包括第一外盖41、中间壳体42和第二外盖43，第一外盖41和第二外盖43分别固定在中间壳体42两端；第一外盖41内侧固定第一磁铁31，第二外盖43内侧固定第二磁铁32。
如图5所示，第一外盖41与固定轴10之间设置第一轴承70，第二外盖43与固定轴10之间设置第二轴承80。
外壳为分体式的结构有利于生产制作和安装，其中中间壳体也可以与第一外盖或者第二外盖做成一体式结构，更方便安装。
如图6及图7所示，转子组件30还包括第一固定件33和第二固定件34，第一固定件33固定连接于第一外盖41和第一磁铁31之间，第二固定件34固定连接于第二外盖 43和第二磁铁32之间。转子组件30设置第一固定件33和第二固定件34更加方便的固定第一磁铁31和第二磁铁32。
如图2及图3所示，固定架60还包括第一外筒64和第二外筒65，第一外筒64的一端固定连接第一固定片61，第一外筒64的另一端套装固定在固定轴10上；第二外筒65 的一端固定连接第二固定片62，第二外筒65的另一端套装固定在固定轴10上。固定架 60设置第一外筒64和第二外筒65套装连接在固定轴的两端，有利于风力发电机的安装。
如图5所示，固定轴10的一端具有通孔11连通至定子组件20的接线端。固定轴10上的通孔11用来引线用，外部的导线经过通孔11连接到定子组件20的接线端，将定子组件20产生的电流输出。
如图7所示，永磁磁铁的形状为圆环，其由若干扇形磁铁组成。由扇形磁铁组成圆环状的永磁磁铁，易于制作，成本低。
以上所举实施例仅用来方便说明该实用新型的内容，并非对其作形式上的限制；任何所属技术领域中具有公知常识者，在不脱离本实用新型所提技术特征及相似特征的范畴，利用该实用新型所揭示技术内容所作出局部更改或修饰的等效实施例，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种风力发电机，其特征在于，包括：
固定轴；
定子组件，其为多层PCB板，每两层所述PCB板间电连接，所述PCB板上集成若干绕组，所述定子组件穿过所述固定轴，所述定子组件与所述固定轴固定连接；
转子组件，其包括永磁磁铁，所述永磁磁铁设置在所述定子组件两侧；
外壳，其具有空腔，所述空腔内容纳所述定子组件和转子组件，所述外壳与所述转子组件固定连接；以及
若干扇叶，其分别与所述外壳固定；
其中，所述扇叶旋转带动所述外壳和转子组件在所述固定轴上旋转。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征是，所述固定轴竖直设置，所述扇叶相对于所述固定轴轴向设置。
3.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征是，还包括固定架，所述固定架具有第一固定片、第二固定片和若干固定杆，所述固定轴一端固定第一固定片，另一端固定第二固定片，所述固定杆连接在所述第一固定片与第二固定片之间的外端。
4.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征是，所述扇叶布置在所述外壳上下两侧。
5.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征是，所述永磁磁铁分别为第一磁铁和第二磁铁；
所述外壳包括第一外盖、中间壳体和第二外盖，所述第一外盖和第二外盖分别固定在所述中间壳体两端；所述第一外盖内侧固定所述第一磁铁，所述第二外盖内侧固定所述第二磁铁；
所述第一外盖与所述固定轴之间设置第一轴承，所述第二外盖与所述固定轴之间设置第二轴承。
6.根据权利要求5所述的风力发电机，其特征是，所述转子组件还包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件固定连接于所述第一外盖和第一磁铁之间，所述第二固定件固定连接于所述第二外盖和第二磁铁之间。
7.根据权利要求3所述的风力发电机，其特征是，所述固定架还包括第一外筒和第二外筒，所述第一外筒的一端固定连接所述第一固定片，所述第一外筒的另一端套装固定在所述固定轴上；所述第二外筒的一端固定连接所述第二固定片，所述第二外筒的另一端套装固定在所述固定轴上。
8.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征是，所述固定轴的一端具有通孔连通至定子组件的接线端。
9.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征是，所述永磁磁铁的形状为圆环，其由若干扇形磁铁组成。
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