專利名稱：磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機，特別涉及一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
風(fēng)能清潔環(huán)保、可再生，且分布地域廣無處不在，人們利用風(fēng)能的歷史悠久，目前 多用于發(fā)電，但自然的風(fēng)力大小和方向隨時在變化，現(xiàn)有的發(fā)電機其啟動所需要的風(fēng)速較 大，最低為2m/s，但對于我國大多地方來說，很多時候達(dá)不到這樣的風(fēng)速，以致低速的風(fēng)能 不能利用白白浪費掉，人們都在研究如何能使低速的風(fēng)來起動風(fēng)力發(fā)電機，以便于適合于 低風(fēng)速的地方使用?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機中，葉輪一般置于發(fā)電機軸的一側(cè)，使發(fā)電機受到葉輪向下的 重力作用而對軸承產(chǎn)生非軸向的作用力，使得軸承受力不均衡，再加上轉(zhuǎn)軸自身有重量，因 此產(chǎn)生較大的摩擦力，而導(dǎo)致需要較大的風(fēng)力才能起動發(fā)電機，風(fēng)力發(fā)電機工作中克服了 其內(nèi)部的阻力而使輸出的功率降低。如果能使發(fā)電機的軸處于懸浮狀態(tài)，將克服葉輪與軸 的重力作用，從而減少了軸與軸承之間的摩擦阻力。將實現(xiàn)較低風(fēng)速來啟動風(fēng)力發(fā)電機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，旨在實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機起動的風(fēng) 速降低，提高了風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率。本發(fā)明提出一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其包括由輕質(zhì)材料制成的葉輪、電機以及連 接所述葉輪、電機的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有軸承，在所述軸承的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有磁懸浮 裝置，所述磁懸浮裝置包括轉(zhuǎn)子裝置，圓盤形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，通過螺母或焊接方式固定設(shè)置在所述 轉(zhuǎn)軸上；定子裝置，圓弧形或方塊形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置的 上側(cè)和/或下側(cè)，且與所述轉(zhuǎn)子裝置在垂直方向上留有間隙。優(yōu)選地，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置上側(cè)的定子裝置向靠近所述葉輪的一側(cè)偏移，和/ 或設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置下側(cè)的定子裝置向遠(yuǎn)離所述葉輪的一側(cè)偏移。優(yōu)選地，所述圓弧形定子裝置的圓弧長度為所述圓盤形轉(zhuǎn)子裝置圓周長度的1/4 或 1/3 或 1/2。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子裝置和/或定子裝置為永久磁鐵或電磁裝置。優(yōu)選地，所述葉輪的轉(zhuǎn)葉設(shè)置二片或三片，所述葉輪由鋁或塑料制成。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸由鋁或塑料制成。優(yōu)選地，還包括導(dǎo)磁支架，連接固定所述定子裝置。本發(fā)明在轉(zhuǎn)軸上軸承的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有磁懸浮裝置，使轉(zhuǎn)軸有向上和向葉輪一 側(cè)的牽引力，克服了轉(zhuǎn)軸和葉輪的重力，使轉(zhuǎn)軸處于懸浮狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)吹葉輪轉(zhuǎn)動時，減小了 轉(zhuǎn)軸與各部件的摩擦阻力，不但使風(fēng)力發(fā)電機的起動風(fēng)速降低，還可以有效地提高發(fā)電機的輸出功率，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、實用性強和成本低等特點。


圖1為本發(fā)明磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的一實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的定子裝置一實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的定子裝置又一實例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實施例方式應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1、圖2，提出本發(fā)明一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機一實施例，包括由輕質(zhì)材料制 成的葉輪1、電機以及連接該葉輪1、電機的轉(zhuǎn)軸2，該轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有至少一個軸承，在該軸 承的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有磁懸浮裝置，該磁懸浮裝置用于克服轉(zhuǎn)軸2和葉輪1的重力，使轉(zhuǎn)軸 2處于懸浮狀態(tài)，該磁懸浮裝置包括轉(zhuǎn)子裝置3和定子裝置6，其中轉(zhuǎn)子裝置3，設(shè)置為圓盤形并且具有磁性或可導(dǎo)磁性，通過螺母5、墊片4與轉(zhuǎn)軸2 上的螺紋將轉(zhuǎn)子裝置3固定在轉(zhuǎn)軸2上，或通過焊接或鉚接等方式將轉(zhuǎn)子裝置3固定在轉(zhuǎn) 軸2上，轉(zhuǎn)子裝置3隨轉(zhuǎn)軸2 —起轉(zhuǎn)動。定子裝置6，設(shè)置為圓弧形或方塊形并且具有磁性或可導(dǎo)磁性，在垂直方向上，固 定設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子裝置3的上側(cè)和/或下側(cè)，并且與上述轉(zhuǎn)子裝置3在垂直方向上留有間 隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子裝置3轉(zhuǎn)動時不會觸到轉(zhuǎn)子裝置3。如果單獨在轉(zhuǎn)子裝置3的上側(cè)設(shè)置定子裝置6時，轉(zhuǎn)子裝置3與定子裝置6的磁性 (磁極)相吸，其吸力相當(dāng)于轉(zhuǎn)軸2加葉輪1的重力，剛好使轉(zhuǎn)軸2處于懸浮狀態(tài)。如果單 獨在轉(zhuǎn)子裝置3的下側(cè)設(shè)置定子裝置6時，轉(zhuǎn)子裝置3與定子裝置6的磁性排斥，其斥力相 當(dāng)于轉(zhuǎn)軸2加葉輪1的重力，剛好使轉(zhuǎn)軸2處于懸浮狀態(tài)。如果在轉(zhuǎn)子裝置3的上側(cè)和下 側(cè)均設(shè)置有定子裝置6時，如本實施例，轉(zhuǎn)子裝置3與上側(cè)的定子裝置6之間的磁性相吸， 轉(zhuǎn)子裝置3與下側(cè)的定子裝置6之間的磁性排斥，其吸力和斥力的合力相當(dāng)于轉(zhuǎn)軸2加葉 輪1的重力，剛好使轉(zhuǎn)軸2處于懸浮狀態(tài)。從而減少了軸與軸承之間的摩擦阻力，實現(xiàn)較低 風(fēng)速就可以啟動風(fēng)力發(fā)電機。進(jìn)一步，設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子裝置3上側(cè)的定子裝置6向靠近上述葉輪1的一側(cè)偏移 一定距離，和/或設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置3下側(cè)的定子裝置6向遠(yuǎn)離所述葉輪1的一側(cè)偏移 一定距離，從而產(chǎn)生一個斜向上的牽引力和/或推力，使轉(zhuǎn)軸2有向上和向葉輪1方向都有 作用力，當(dāng)風(fēng)吹葉輪1轉(zhuǎn)動時，會有向后的作用力，磁懸浮裝置的向前作用力剛好抵消了， 減小了轉(zhuǎn)軸2的摩擦阻力。上述圓弧形定子裝置6的圓弧長度為上述圓盤形轉(zhuǎn)子裝置3圓周長度的1/4或 1/3或1/2，使下端的定子裝置6與轉(zhuǎn)子裝置3在圓周上的各個方向的斥力的合力方向垂直 向上，使上端的定子裝置6與轉(zhuǎn)子裝置3在圓周上的各個方向的吸力的合力方向垂直向上。 因為在轉(zhuǎn)子裝置3的左右兩側(cè)的吸力或斥力的合力形成向上的作用力較小，所以可以考慮 轉(zhuǎn)子裝置3的左右兩側(cè)不設(shè)置定子裝置6覆蓋的范圍，從而可以減少生產(chǎn)成本，本實施例可以采用如圖3、圖4所示的定子裝置6，定子裝置6的圓弧長度為圓的1/4。上述轉(zhuǎn)子裝置3和/或定子裝置6為永久磁鐵或電磁裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)子裝置3采用鐵 芯等磁性材料時，轉(zhuǎn)子裝置3本身不帶磁性，當(dāng)定子裝置6帶有磁性時，轉(zhuǎn)子裝置3通過磁 場感應(yīng)被充磁。用導(dǎo)磁支架7將定子裝置6固定，該導(dǎo)磁支架7可以是電機的外殼。上述葉輪1的轉(zhuǎn)葉設(shè)置二片或三片或更多，如五片以上轉(zhuǎn)葉，轉(zhuǎn)葉多可以增大與 風(fēng)的接觸面，實現(xiàn)較小的風(fēng)速(如lm/s)也能啟動發(fā)電機。上述葉輪1、轉(zhuǎn)軸2由鋁或塑料 等其它輕質(zhì)材料制成，可以進(jìn)一步減小發(fā)電機啟動的風(fēng)速。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用 本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān) 的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，包括由輕質(zhì)材料制成的葉輪、電機以及連接所述葉輪、電機的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有軸承，在所述軸承的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有磁懸浮裝置，所述磁懸浮裝置包括轉(zhuǎn)子裝置，圓盤形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，通過螺母或焊接方式固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上；定子裝置，圓弧形或方塊形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置的上側(cè)和/或下側(cè)，且與所述轉(zhuǎn)子裝置在垂直方向上留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置上側(cè) 的定子裝置向靠近所述葉輪的一側(cè)偏移，和/或設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子裝置下側(cè)的定子裝置向遠(yuǎn) 離所述葉輪的一側(cè)偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述圓弧形定子裝置的圓 弧長度為所述圓盤形轉(zhuǎn)子裝置圓周長度的1/4或1/3或1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子裝置 和/或定子裝置為永久磁鐵或電磁裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述葉輪的轉(zhuǎn)葉設(shè)置二片 或三片，所述葉輪由鋁或塑料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸由鋁或塑料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，還包括導(dǎo)磁支架，連接固 定所述定子裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機，其包括由輕質(zhì)材料制成的葉輪、電機以及連接葉輪、電機的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有軸承，在軸承的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有磁懸浮裝置，磁懸浮裝置包括轉(zhuǎn)子裝置，圓盤形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，通過螺母或焊接方式固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上；定子裝置，圓弧形或方塊形且具有磁性或可導(dǎo)磁性，固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子裝置的上側(cè)和/或下側(cè)，且與轉(zhuǎn)子裝置在垂直方向上留有間隙。磁懸浮裝置使轉(zhuǎn)軸有向上的牽引力，克服了轉(zhuǎn)軸和葉輪的重力，使轉(zhuǎn)軸處于懸浮狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)吹葉輪轉(zhuǎn)動時，減小了轉(zhuǎn)軸與各部件的摩擦阻力，不但使風(fēng)力發(fā)電機的起動風(fēng)速降低，還可以有效地提高發(fā)電機的輸出功率。
文檔編號F03D1/06GK101956669SQ20101028881
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者潘雄飛 申請人:深圳市尚特光電科技有限公司