M280595 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於一種發電機結構改良，尤指一種具有 提高作動效能及容易維修等實質效益之創新發電機結構改 良。 【先前技術】 按，請參閱第一、二圖所示，乃一般之水平式、間接 驅動之發電機〇)，係採内轉子結構，乃於殼體（11)内壁面 丨嵌固定子（12)，再於該定子（12)組設定子繞組（13)，並令 此定子繞組03)接設一延伸於外之輸出端（14)，繼在定子 (12)軸向中央處穿具貫孔（121)，該貫孔（121)係可供套置 永久磁鐵（15 )，且在此永久磁鐵（15)中心處具設穿孔 (151)，以供套接轉軸（16)，並在該殼體（11)内壁面固接數 軸承（17)，以穿套支撐該轉軸（16)以轉動，又令此轉轴（16) 一端與齒輪箱（18)相連結，復於齒輪箱（18)另端連接葉片 (19);藉此，於葉片（19)受風面吹動而旋轉時，即帶動發 _ 電機（1)整體之運轉，風力轉換成交流電再由輸出端（14)， 將交流電經過AC/DC、DC/DC、DC/AC換流器及濾波器，以 產生固定頻率的交流電提供予用戶，同時亦可再經由DC/DC 換流為進行電池的充電’然’依此設計’該永磁同步發電 機係會有如下缺失： 1.習用之永磁同步發電機，乃屬於内轉子結構，轉子的直 徑小，磁極數無法增加，對於永磁式同步發電機而言， 輸出電壓頻率固定下，其機械轉轴的同步轉速與極數成 反比，故需搭配齒輪箱將轉速提高。例如：發電機之輸 5 ⑧ M280595 出電壓頻率為60Hz，磁極數為8極的永磁式同步發電 機，其同步轉速900RPM。而葉片在一般的風速吹動下是 無法達到同步轉速，故需使用齒輪箱增速機構。 2. 使用齒輪箱，屬間接式的傳動，除增加重量及機械損失 外，整體系統的效率亦降低，且需定期維護。 3. 習用之永磁同步發電機用於水平式、間接驅動的風力發 電系統中時，需加裝迎風轉向調整機械及控制電路，變 得相當的複雜。 | 4.永磁同步發電機，其輸出功率與磁極數、氣隙的磁通密 度、磁鐵長度、轉子的外徑及每相極的槽數成正比。對 於内轉子型的結構，欲增加發電機的輸出功率，轉子直 徑必需大幅增加，因而增加重量。 【新型内容】 本創作係有關於一種發電機結構改良，係由外轉子 組、定子組及轉軸組等由下而上依序組設而成，乃於外轉 子組裝設永久磁鐵，並在定子組其底座固接有相對應之定 I 子鐵心，且在定子鐵心繞設定子繞組，再於外轉子之轉軸 組上端接設風葉渦輪，藉此風葉渦輪承接風力以驅動外轉 子旋轉，將風力轉換成交流電；藉此，以達提高發電機輸 出功率等實質效益者。 【實施方式】 而為令本創作之技術手段能夠更完整且清楚的揭露， 茲請一岢參閱所附圖式及圖號，並詳細說明如下： 首先，請參閱第三〜五圖所示，為本創作之永磁同步 發電機，係由底蓋（2)、外轉子組（3)、定子組（4)、轉轴組 6 M280595 (5)及上蓋（6)等由下而上依序組套而成； 该底蓋（2)，係呈具一盤形狀之底蓋本體（21)，並於豆 中心處貫穿一透孔（211) ; ' 該外轉子組（3)，係具設一中空殼狀之轉子構件（31)， 並於該轉子構件（31)底端組接一固定環（32)，且於此固定 環（32)上端處置設轉子鐵心（33)，而此轉子鐵心（33)係採 高導磁材料，並令此轉子鐵心（33)緊抵於轉子構件（31)内 壁面，再藉鎖固件（7)穿接該固定環（32)及轉子鐵心（33)， # 以與轉子構件（31)固接，同時，使固設於轉子鐵心（犯）内 侧之永久磁鐵（34)得作固定，又該永久磁鐵（34)係採用稀 土材料； 該定子組（4)，係具設有一底座（41)，並於此底座（41) 中心處牙具穿孔（411)’又於此底座（41)外壁上端凹具階級 《又（412)在外延伸連具接合段（413)，且於該接合段（413)上 端處接設定子支撐架（42)，而該定子支撐架（42)係於其外 緣呈具一階級緣（421)，以供定子鐵心（43)置設其上，該定 _ 子鐵心（43)乃為高導磁薄片材料堆積而成，再藉一與定子 支撐架（42)上端固接之夾具（44)，共同將此定子鐵心（43) 作夾固’復於該定子鐵心（43)繞設定子繞組（45)，該定子 繞組（45)乃為銅漆包線纏繞而成； 該轉轴組（5)，係設有一轉轴（51)，且於此轉軸（51)上 端面具設數螺孔（511)，以藉螺接件與風葉渦輪之輪轂相接 設’並於此轉軸（51)外壁凸伸接合段（512)，以供與轉子構 件（31)相接’又該轉轴（51)中心處設具套孔（513)，該套孔 (513)係可供套置定子組（4)之底座（41)，並於該轉轴（51) M280595 套孔（513)與底座（41)間形成容置空間（514)，以供滾珠軸 承（52)置設其間，並設有夾具（53)、（54)分別固設於底座 (41)及轉軸（51)，以供夾設該軸承（52)上下端； 該上蓋（6)，係具設一上蓋本體（61)，並於該上蓋本體 (61)上緣往外延伸一接合段（611)，以供與轉軸（51)相接， 再於該上蓋本體（61)中心具設透孔（612)。 據此設計，於組裝實施時，係將轉軸組（5)由定子組（4) 其底座（41)内套置，並令該轉轴組（5)之滾珠軸承（52)抵設 於底座（41)上端階級段（412)，再於底座（41)上端鎖接夾具 (54)，以與預先鎖固於轉轴組（5)之轉軸（51)處之夾具（53) 共同將此滾珠軸承（52)夾固，繼將外轉子組（3)套置於轉轴 Ϊ(5)上侧並使該外轉子組⑶其轉子構件（31)上端内壁抵 罪於轉軸組⑸其_⑸）上端所具接合段（512)，復以鎖 ^件（8)牙& ’以將二者固定，此時，該外轉子組⑶其永 ^鐵（34)乃與定子組⑷之定子鐵心⑷）相互對應，繼令 ΐ盍=311)對應套設於定子組⑷底座⑷)底端 盡本體⑵）與轉子構件（31)相接設，藉此底 ΜΙάπΉ 進入破壞内部構件，復將上蓋本體（61)蓋設 轉軸上=’料上蓋本體⑽接合段（611)則抵接於 葦=1:以藉鎖固件⑼於二者相接處作鎖接，復 I:==以螺固件與轉轴(51)所具螺孔⑸1)相 鎖口，错此’於貫施使用時，係以 機的外轉子，以於定子㈣“w ”作為叙電 用戶使用者。&子％組（45)產生三相交流電，提供予 由上述結構及實施方式可知’本創作具有如下優〗 M280595 1.直立式的結構，具對稱性，無需加裝迎 2·外轉型，可容許安裝更多的磁極數，降低轉機構。 3·直接驅動的結構，省去齒輪箱等傳動 ^ 幅減輕，發電機的損失低，故風力敕，、統重量大 古。又風力叙電機整體的效率提 4·採用高磁能積的永久磁鐵安裝於外轉子，相同功率下， 其體積比内轉式發電機小。
5·轉動零件的數量減少，結構簡單，可靠度高，發電機及 其控制系統，可安裝於地面保養容易。 綜上所述，本創作實施例確能達到所預期之使用功 效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見於同類產品中， 亦未冒公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要 求’爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准 專利，則實感德便。
9 M280595 【圖式簡單說明】 第一圖··習用之剖側視圖 第二圖：習用之整體結構方塊圖 第三圖：本創作之立體分解圖 第四圖：本創作之立體組合剖視圖 第五圖：本創作之剖側視圖 【主要元件符號說明】
<習 用> (1) 發電機 (11) 殼體 (12) 定子 (121) 貫孔 (13) 定子繞組 (14) 輸出端 (15) 永久磁鐵 (151) 穿孔 (16) 轉軸 (17) 轉承 (18) 齒輪箱 (19) 葉片 <本創作> (2) 底蓋 (21) 底蓋本體 (211) 透孔 (3) 外轉子組 (31) 轉子構件 (32) 固定環 (33) 轉子鐵心 (34) 永久磁鐵 (4) 定子組 (41) 底座 (411) 穿孔 (412) 階級段 (413) 接合段 (42) 定子支撐架 (421) 階級緣 (43) 定子鐵心 (44) 爽具 (45) 定子繞組 (5) 轉軸組 (51) 轉轴 10 M280595 (511) 螺孔 (512) 接合段 (513) 套孔 (514) 容置空間 (52) 轴承 (53) 夾具 (54) 爽具 (6) 上蓋 (61) 上蓋本體 (611) 接合段 (612) 透孔 (7) 鎖固件 (8) 鎖固件 (9) 鎖固件