CN2826812Y

CN2826812Y - 发电机结构

Info

Publication number: CN2826812Y
Application number: CN 200520103219
Authority: CN
Inventors: 张金锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2015-08-03

Abstract

本实用新型有关于一种发电机结构，由外转子组、定子组及转轴组等由下而上依序组设而成，于外转子装设永久磁铁，并在定子组其底座固接有相对应的定子铁心，且在定子铁心绕设定子绕组，再于外转子的转轴组上端接设风叶涡轮，风叶涡轮承接风力以驱动外转子旋转，将风力转换成交流电；由此，以达提高发电机输出功率等实质效益。

Description

发电机结构

技术领域

本实用新型有关于一种发电机结构，尤指一种具有提高作动效能及容易维修等实质效益的发电机结构。

背景技术

请参阅图1、图2所示，乃一般的水平式、间接驱动的发电机1，采内转子结构，乃于壳体11内壁面嵌固定子12，再于该定子12组设定子绕组13，并令此定子绕组13接设一延伸于外的输出端14，继在定子12轴向中央处穿具贯孔121，该贯孔121可供套置永久磁铁15，且在此永久磁铁15中心处具设穿孔151，以供套接转轴16，并在该壳体11内壁面固接数轴承17，以穿套支撑该转轴16以转动，又令此转轴16一端与齿轮箱18相连结，再于齿轮箱18另端连接叶片19；由此，于叶片19受风面吹动而旋转时，即带动发电机1整体的运转，风力转换成交流电再由输出端14，将交流电经过AC/DC、DC/DC、DC/AC换流器及滤波器，以产生固定频率的交流电提供予用户，同时也可再经由DC/DC换流器进行电池的充电，然，依此设计，该永磁同步发电机会有如下缺失：

1.已知的永磁同步发电机，乃属于内转子结构，转子的直径小，磁极数无法增加，对于永磁式同步发电机而言，输出电压频率固定下，其机械转轴的同步转速与极数成反比，故需搭配齿轮箱将转速提高。例如：发电机的输出电压频率为60Hz，磁极数为8极的永磁式同步发电机，其同步转速900RPM。而叶片在一般的风速吹动下是无法达到同步转速，故需使用齿轮箱增速机构。

2.使用齿轮箱，属间接式的传动，除增加重量及机械损失外，整体系统的效率也降低，且需定期维护。

3.已知的永磁同步发电机用于水平式、间接驱动的风力发电系统中时，需加装迎风转向调整机械及控制电路，变得相当的复杂。

4.永磁同步发电机，其输出功率与磁极数、气隙的磁通密度、磁铁长度、转子的外径及每相极的槽数成正比。对于内转子型的结构，欲增加发电机的输出功率，转子直径必需大幅增加，因而增加重量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种发电机结构，是由外转子组、定子组及转轴组等由下而上依序组设而成，于外转子组装设永久磁铁，并在定子组其底座固接有相对应的定子铁心，且在定子铁心绕设定子绕组，再于外转子的转轴组上端接设风叶涡轮，风叶涡轮承接风力以驱动外转子旋转，将风力转换成交流电；由此，以达提高发电机输出功率等实质效益，并克服已知结构的缺陷。

本实用新型的目的是这样实现的，一种发电机结构，由外转子组、定子组、转轴组由下而上依序组套而成；

外转子组，为具设一中空壳状的转子构件，并于该转子构件底端组接一固定环，且于此固定环上端处固设转子铁心，再于该转子铁心内面组接永久磁铁；

定子组，于底座中心处穿具穿孔，又于该底座外壁延伸接合段，并于此接合段固接定子铁心，又于定子铁心作夹固，再于该定子铁心绕设定子绕组；

转轴组，接设于转子构件上端处，且其转轴上端面固接风叶涡轮，并于此转轴中心处穿设套孔，以供套置定子组的底座，又令该套孔与底座间形成容置空间，以供置设固定轴承；

由此，以组合形成一直立式外转型直接驱动的风力发电机。

于定子组其底座接合段固接定子支撑架，以供接设定子铁心。

于该外转子组其转子构件底端接设有防止尘垢进入发电机中的底盖。

于定子组其底座与转轴组的转轴分别固接有夹设轴承上下端的夹具，将轴承固定。

附图说明

图1：已知的剖侧视图。

图2：已知的整体结构方块图。

图3：本实用新型的立体分解图。

图4：本实用新型的立体组合剖视图。

图5：本实用新型的剖侧视图。

附图标号：

1 发电机 11 壳体

12 定子 121 贯孔

13 定子绕组 14 输出端

15 永久磁铁 151 穿孔

16 转轴 17 转承

18 齿轮箱 19 叶片

2 底盖 21 底盖本体

211 透孔 3 外转子组

31 转子构件 32 固定环

33 转子铁心 34 永久磁铁

4 定子组 41 底座

411 穿孔 412 阶级段

413 接合段 42 定子支撑架

421 阶级缘 43 定子铁心

44 夹具 45 定子绕组

5 转轴组 51 转轴

511 螺孔 512 接合段

513 套孔 514 容置空间

52 轴承 53 夹具

54 夹具 6 上盖

61 上盖本体 611 接合段

612 透孔 7 锁固件

8 锁固件 9 锁固件

具体实施方式

首先，请参阅图3～图5所示，为本实用新型的永磁同步发电机，由底盖2、外转子组3、定子组4、转轴组5及上盖6等由下而上依序组套而成；

该底盖2，是呈具一盘形状的底盖本体21，并于其中心处贯穿一透孔211；

该外转子组3，是具设一中空壳状的转子构件31，并于该转子构件31底端组接一固定环32，且于此固定环32上端处置设转子铁心33，而此转子铁心33采用高导磁材料，并令此转子铁心33紧抵于转子构件31内壁面，再由锁固件7穿接该固定环32及转子铁心33，以与转子构件31固接，同时，使固设于转子铁心33内侧的永久磁铁34得作固定，又该永久磁铁34采用用稀土材料；

该定子组4，是具设有一底座41，并于此底座41中心处穿具穿孔411，又于此底座41外壁上端凹具阶级段412往外延伸连具接合段413，且于该接合段413上端处接设定子支撑架42，而该定子支撑架42于其外缘呈具一阶级缘421，以供定子铁心43置设其上，该定子铁心43乃为高导磁薄片材料堆积而成，再由一与定子支撑架42上端固接的夹具44，共同将此定子铁心43作夹固，再于该定子铁心43绕设定子绕组45，该定子绕组45乃为铜漆包线缠绕而成；

该转轴组5，设有一转轴51，且于此转轴51上端面具设数螺孔511，以螺接件与风叶涡轮的轮毂相接设，并于此转轴51外壁凸伸接合段512，以供与转子构件31相接，又该转轴51中心处设具套孔513，该套孔513可供套置定子组4的底座41，并于该转轴51套孔513与底座41间形成容置空间514，以供滚珠轴承52置设其间，并设有夹具53、54分别固设于底座41及转轴51，以供夹设该轴承52上下端；

该上盖6，具设一上盖本体61，并于该上盖本体61上缘往外延伸一接合段611，以供与转轴51相接，再于该上盖本体61中心具设透孔612。

据此设计，于组装实施时，将转轴组5由定子组4其底座41内套置，并令该转轴组5的滚珠轴承52抵设于底座41上端阶级段412，再于底座41上端锁接夹具54，以与预先锁固于转轴组5的转轴51处的夹具53共同将此滚珠轴承52夹固，继将外转子组3套置于转轴组5上侧并使该外转子组3其转子构件31上端内壁抵靠于转轴组5其转轴51上端所具接合段512，再以锁固件8穿设，以将二者固定，此时，该外转子组3其永久磁铁34乃与定子组4的定子铁心43相互对应，继令底盖2透孔211对应套设于定子组4底座41底端部，并使该底盖本体21与转子构件31相接设，由此底盖2防止沙尘进入破坏内部构件，再将上盖本体61盖设转轴51上端部，另该上盖本体61接合段611则抵接于转轴51上端面，以锁固件9于二者相接处作锁接，再将风叶涡轮其轮毂以螺固件与转轴51所具螺孔511相锁固；由此，于实施使用时，以永久磁铁34作为发电机的外转子，以于定子绕组45产生三相交流电，提供予用户使用。

由上述结构及实施方式可知，本实用新型具有如下优点：

1.直立式的结构，具对称性，无需加装迎风转向调整机构。

2.外转型，可容许安装更多的磁极数，降低转速。

3.直接驱动的结构，省去齿轮箱等传动机构，系统重量大幅减轻，发电机的损失低，故风力发电机整体的效率提高。

4.采用高磁能积的永久磁铁安装于外转子，相同功率下，其体积比内转式发电机小。

5.转动零件的数量减少，结构简单，可靠度高，发电机及其控制系统，可安装于地面保养容易。

Claims

1.一种发电机结构，其特征在于：由外转子组、定子组、转轴组由下而上依序组套而成；

转轴组，接设于转子构件上端处，且其转轴上端面固接风叶涡轮，并于此转轴中心处穿设套孔，以供套置定子组的底座，又令该套孔与底座间形成容置空间，以供置设固定轴承。

2.如权利要求1所述的发电机结构，其特征在于：于定子组其底座接合段固接定子支撑架，以供接设定子铁心。

3.如权利要求1所述的发电机结构，其特征在于：于该外转子组其转子构件底端接设有防止尘垢进入发电机中的底盖。

4.如权利要求1所述的发电机结构，其特征在于：于定子组其底座与转轴组的转轴分别固接有夹设轴承上下端的夹具。