專利名稱：永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，屬風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球化學(xué)能源的日益枯竭，風(fēng)力發(fā)電越來越受到人們的重視。同水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有風(fēng)能利用率高、噪音低等特點(diǎn)，近年來備受青睞?，F(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般以機(jī)械式軸承來固定和支承風(fēng)葉，這種結(jié)構(gòu)雖然成本較低，但具有阻力大、啟動(dòng)風(fēng)速與切入風(fēng)速高、效率相對(duì)較低等缺點(diǎn)；電磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)雖然在性能方面得到了改善，但各個(gè)懸浮軸承均需設(shè)置控制裝置，成本很高。此外，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉和發(fā)動(dòng)機(jī)之間采用機(jī)械傳動(dòng)方式，能量損失較大。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、能
量轉(zhuǎn)換效率高的永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由塔架、垂直主軸、軸套、風(fēng)葉和永磁發(fā)電機(jī)
組成，所述垂直主軸固定于塔架上，所述軸套通過上軸承和下軸承套裝于垂直主軸外部，所
述風(fēng)葉有多個(gè)，均勻固定于軸套外部，軸套輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)，在軸套內(nèi)設(shè)置有與
軸套同軸的上磁環(huán)，在垂直主軸上套裝有與上磁環(huán)同極相對(duì)且位于上磁環(huán)下方的下磁環(huán)。 上述永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述永磁發(fā)電機(jī)由定子和多個(gè)外磁塊構(gòu)成，
所述外磁塊沿圓周方向均布于軸套下端的外表面上，所述定子通過安裝板與垂直主軸的下
端固接且與外磁塊相對(duì)。 上述永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在下磁環(huán)下方設(shè)置有下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓。[0008] 本實(shí)用新型利用上磁環(huán)與下磁環(huán)之間的排斥力來承載風(fēng)葉和軸套的重量，上軸承和下軸承對(duì)風(fēng)葉和軸套僅起徑向支撐作用而不承重，因而其摩擦阻力小，降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速和切入風(fēng)速，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。風(fēng)葉所接收的風(fēng)能通過磁力耦合至永磁發(fā)電機(jī)，減少了能量損失。下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓可通過調(diào)節(jié)上磁環(huán)與下磁環(huán)之間的間隙來調(diào)節(jié)兩磁環(huán)間的排斥力，使之恰好抵消風(fēng)葉和軸套的重量。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，而且摩擦阻力小，能量轉(zhuǎn)換效率高，特別適于在風(fēng)能條件一般，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或電網(wǎng)不正常的地區(qū)發(fā)電。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0010]


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011] 圖2是風(fēng)葉和軸套的俯視圖；[0012] 圖3是上下磁環(huán)安裝示意圖；[0013] 圖4是永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中各標(biāo)號(hào)為1、垂直主軸；2、上軸承；3、軸套；4、風(fēng)葉；5、下軸承；6、上固定套；7、上磁環(huán)；8、下磁環(huán)；9、下固定套；10、外磁塊；11、安裝板；12、定子；13、塔架；14、下磁環(huán)
高度調(diào)節(jié)螺栓。
具體實(shí)施方式參看
圖1、圖2，本實(shí)用新型包括垂直主軸1、上軸承2、軸套3、風(fēng)葉4、下軸承5、上固定套6、上磁環(huán)7、下磁環(huán)8、下固定套9、外磁塊10、安裝板11、定子12、塔架13和下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓14，上固定套6和下固定套9是為了方便上磁環(huán)7和下磁環(huán)8的安裝而設(shè)置的，垂直主軸1下端與塔架13相連，在垂直主軸1上依次安裝有下固定套9、下磁環(huán)8、上磁環(huán)7、上固定套6、下軸承5、軸套3、上軸承2，下固定套9與下磁環(huán)8粘接牢固，上固定套6與上磁環(huán)7粘接牢固。軸套3裝有三個(gè)風(fēng)葉4，三個(gè)風(fēng)葉4呈120。夾角均布；安裝板ll固定在垂直主軸1上，定子12固定在安裝板11上，軸套3的下端粘有外磁塊IO，外磁塊10與定子鐵殼通過磁性連接；下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓14固定在安裝板11上。[0016] 參看
圖1、圖3，本實(shí)用新型的整體向上支撐是由上磁環(huán)7和下磁環(huán)8組成，且上磁環(huán)7與下磁環(huán)8間距可調(diào)(此距離與上部重量有關(guān))。上軸承2和下軸承5對(duì)軸套3徑向扶持，沒有向下壓力所以摩擦阻力很小。 參看圖4，本實(shí)用新型是由外磁塊10與定子12鐵殼通過磁性傳動(dòng)，它們之間沒有機(jī)械接觸所以沒有能量損失。當(dāng)軸套3旋轉(zhuǎn)時(shí)，多個(gè)外磁塊10依次經(jīng)過定子12，使定子12內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，于是在定子線圈中感應(yīng)出交流電壓。 由于本實(shí)用新型采用永磁懸浮式結(jié)構(gòu)，磁性傳動(dòng)，簡化了磁路，因此，安裝簡單、快捷，運(yùn)輸方便，風(fēng)能利用率高，成本較低。適于在風(fēng)能條件一般，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或電網(wǎng)不正常的地區(qū)發(fā)電。上磁環(huán)7、下磁環(huán)8、和外磁塊10均為開鋼模壓鑄而成，精度高適宜規(guī)?；a(chǎn)。[0019] 本實(shí)用新型的安裝過程是先將塔架13固定在選好的位置，安裝板ll和垂直主軸1固定在塔架13上，把已粘牢的下固定套9與下磁環(huán)8安裝在垂直主軸1上，然后再將已粘牢的上固定套6與上磁環(huán)7套裝在垂直主軸1上，在軸套3內(nèi)裝入下軸承5，再把軸套3裝到垂直主軸1上，安裝上上軸承2，把風(fēng)葉4以一定角度(此角度與風(fēng)葉4的數(shù)量有關(guān))錯(cuò)開安裝到軸套3中部位置。調(diào)節(jié)上磁環(huán)7與下磁環(huán)8的間隙，達(dá)到受力平衡，將定子12固定到安裝板11上，定子12與軸套3下部已粘好的外磁塊10的距離。這樣，大風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)葉4旋轉(zhuǎn)，風(fēng)葉4帶動(dòng)軸套3旋轉(zhuǎn)，從而外磁塊10帶動(dòng)定子12發(fā)電。 本實(shí)用新型安裝調(diào)試好后，風(fēng)葉4和軸套3的重力依次經(jīng)上固定套6、上磁環(huán)7、下磁環(huán)8、下固定套9、下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓14作用到安裝板11上，因而上軸承2和下軸承5并不承重。 本實(shí)用新型可以低風(fēng)速啟動(dòng)，無噪音，為靜音式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。它普遍適用于風(fēng)能條件一般，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或電網(wǎng)不正常的地區(qū)，為家電(如電視機(jī)、電燈等)、監(jiān)控設(shè)施、通訊設(shè)備及其它中小型用電設(shè)施供電。
權(quán)利要求一種永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，它由塔架(13)、垂直主軸(1)、軸套(3)、風(fēng)葉(4)和永磁發(fā)電機(jī)組成，所述垂直主軸(1)固定于塔架(13)上，所述軸套(3)通過上軸承(2)和下軸承(5)套裝于垂直主軸(1)外部，所述風(fēng)葉(4)均勻固定于軸套(3)外部，軸套(3)輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)，在軸套(3)內(nèi)設(shè)有與軸套(3)同軸的上磁環(huán)(7)，在垂直主軸(1)上套裝有與上磁環(huán)(7)同極相對(duì)且位于上磁環(huán)(7)下方的下磁環(huán)(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，所述永磁發(fā)電機(jī)由 定子(12)和多個(gè)外磁塊(10)構(gòu)成，所述外磁塊(10)沿圓周方向均布于軸套(3)下端的外 表面上，所述定子(12)通過安裝板(11)與垂直主軸(1)的下端固接且與外磁塊(10)相對(duì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，在下磁環(huán)(8)下 方設(shè)有下磁環(huán)高度調(diào)節(jié)螺栓(14)。
專利摘要一種永磁懸浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于提高風(fēng)力發(fā)電效率并降低成本，其技術(shù)方案是它由塔架、垂直主軸、軸套、風(fēng)葉和永磁發(fā)電機(jī)組成，所述垂直主軸固定于塔架上，所述軸套通過上軸承和下軸承套裝于垂直主軸外部，所述風(fēng)葉有多個(gè)，均勻固定于軸套外部，軸套輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)，在軸套內(nèi)設(shè)置有與軸套同軸的上磁環(huán)，在垂直主軸上套裝有與上磁環(huán)同極相對(duì)且位于上磁環(huán)下方的下磁環(huán)。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，而且摩擦阻力小，能量轉(zhuǎn)換效率高，特別適于在風(fēng)能條件一般，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或電網(wǎng)不正常的地區(qū)發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D3/06GK201546904SQ20092025435
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者李國宏, 杜建衛(wèi) 申請人:李國宏;杜建衛(wèi)