極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，包括由環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型的線圈盤，線圈盤與發(fā)電機(jī)主軸同軸并位于主、從動磁鋼盤之間，線圈盤上設(shè)有以盤中心為圓心均勻分布的多個線圈，線圈的外形為梯形，且線圈盤上相鄰線圈之間沿線圈盤徑向的間距始終相等，線圈盤一端的盤面上開設(shè)有安裝槽，安裝槽為盲孔結(jié)構(gòu)，線圈置于安裝槽內(nèi)后用灌封料封裝。該結(jié)構(gòu)具有硬度高、不導(dǎo)電不導(dǎo)磁、耐高溫性的特性，磁鋼盤啟動轉(zhuǎn)矩小，由于梯形的線圈圍繞線圈盤中心均勻分布，且相鄰線圈之間沿線圈盤徑向的間距始終相等，防止了電渦流，由于安裝槽為盲孔結(jié)構(gòu)，線圈盤更加牢固，同時線圈置于安裝槽后用灌封料封裝，增強(qiáng)了各線圈之間的絕緣性。
【專利說明】 極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一種利用自然風(fēng)力驅(qū)動葉片，通過葉片驅(qū)動發(fā)電機(jī)工作，將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。
[0003]傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置一般為圓桶形結(jié)構(gòu)，且采用徑向通磁方式，主要包括定子和轉(zhuǎn)子，定子上設(shè)有圍繞定子中心均勻分布的線圈和用于引導(dǎo)磁力線的鐵芯，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有磁鋼，由葉片轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，通過接線端子將該電動勢引出并接入到回路中即可產(chǎn)生電流，但該結(jié)構(gòu)由于采用鐵芯引導(dǎo)磁力線，轉(zhuǎn)子和定子間會產(chǎn)生齒槽效應(yīng)，這就對啟動風(fēng)力要求較高，極大地限制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的適用范圍。
[0004]為了消除齒槽效應(yīng)，無鐵芯結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用而生，其主要包括同軸設(shè)置于發(fā)電機(jī)主軸上的線圈盤及兩個磁鋼盤，線圈盤置于兩個磁鋼盤之間且其上設(shè)置有線圈，兩個動磁鋼盤相向的盤面上均勻的設(shè)有若干極性相反的磁鋼以形成磁通，發(fā)電機(jī)風(fēng)輪固定安裝于發(fā)電機(jī)主軸上，工作時，由風(fēng)輪在風(fēng)力的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，并帶動發(fā)電機(jī)主軸連同固定于發(fā)電機(jī)主軸上的主、從動磁鋼盤一起轉(zhuǎn)動，通過線圈盤與兩個磁鋼盤之間的相對轉(zhuǎn)動，使線圈盤針對兩個動磁鋼盤之間的磁通作切割磁力線運(yùn)動，從而在線圈盤上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。上述結(jié)構(gòu)中線圈盤若采用導(dǎo)磁材料制作，則由于線圈盤與磁鋼盤上的磁鋼之間的磁吸力作用，使得磁鋼盤與線圈盤之間的相對轉(zhuǎn)動受阻，對啟動風(fēng)力的要求較高；線圈盤若采用導(dǎo)電材料制作，則其會產(chǎn)生電渦流而發(fā)熱，一是損耗大，二是線圈盤發(fā)熱溫度升高，容易發(fā)軟、燒熔，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法工作，然而現(xiàn)有的無鐵芯結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的線圈盤普遍存在硬度較小、導(dǎo)磁導(dǎo)電的缺陷，極大地限制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的適用范圍，而且線圈盤上的線圈之間絕緣性低，其耐高電壓性低，使其無法應(yīng)用于高電壓場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種硬度高、不導(dǎo)電不導(dǎo)磁、適用范圍廣泛的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，包括由環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型的線圈盤，所述線圈盤與發(fā)電機(jī)主軸同軸并位于主、從動磁鋼盤之間，線圈盤上設(shè)有以盤中心為圓心均勻分布的多個線圈，所述線圈的外形為梯形，且線圈盤上相鄰線圈之間沿線圈盤徑向的間距始終相等，線圈盤一端的盤面上開設(shè)有用于安裝線圈的安裝槽，所述安裝槽為盲孔結(jié)構(gòu)且其中部設(shè)置有用于定位線圈和防止線圈變形的凸塊，線圈置于安裝槽內(nèi)后用灌封料封裝。[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述安裝槽的底部與線圈盤另一端的盤面之間的距離為2?5mm。
[0009]進(jìn)一步，所述凸塊與主、從動磁鋼盤上的磁鋼的形狀、大小一致。
[0010]進(jìn)一步，所述線圈盤的外緣和內(nèi)緣上均設(shè)置有凸筋。
[0011]進(jìn)一步，所述線圈盤通過線圈盤安裝架固定安裝于發(fā)電機(jī)主軸上，線圈盤靠近外邊緣處開設(shè)有用于固定線圈盤安裝架的螺栓安裝孔。
[0012]進(jìn)一步，所述線圈盤安裝架包括與線圈盤通過螺栓連接的支架，及套接于發(fā)電機(jī)主軸上并與其通過螺絲連接的套筒。
[0013]進(jìn)一步，所述安裝槽采用雕刻方法設(shè)于線圈盤上。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的線圈盤結(jié)構(gòu)由于采用環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型制得線圈盤，因而具有硬度高、不導(dǎo)電不導(dǎo)磁、耐高溫性的特性，避免因線圈盤導(dǎo)磁而使線圈盤和磁鋼盤之間產(chǎn)生磁吸力而阻礙磁鋼盤的轉(zhuǎn)動，使得磁鋼盤在低轉(zhuǎn)矩下即可啟動旋轉(zhuǎn)，由于梯形的線圈圍繞線圈盤中心均勻分布，且線圈盤上相鄰線圈之間沿線圈盤徑向的間距始終相等，防止了電渦流，提高了發(fā)電量，由于線圈盤上用于安裝線圈的安裝槽為盲孔結(jié)構(gòu)且其中部設(shè)置有凸塊，使得線圈盤不易被作用于線圈上的安培力損壞，線圈盤更加牢固可靠，同時線圈置于安裝槽后用灌封料封裝，增強(qiáng)了各線圈之間的絕緣性，提高了整個線圈盤的耐高電壓性能。本實(shí)用新型是結(jié)構(gòu)簡單，可以應(yīng)用于高電壓、高溫的環(huán)境下，磁鋼盤可以在風(fēng)速較低的情況下啟動，適用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的立體示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的剖視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型中的線圈盤的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖4是線圈安裝于線圈盤上的俯視圖；
[0020]圖5是圖4的A-A剖視圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型中的線圈的俯視圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型中的線圈的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照圖1至圖7，本實(shí)用新型的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，包括由環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型的線圈盤31，由于環(huán)氧樹脂對金屬材料和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能好，絕緣性好，其變定收縮率小，硬度高，柔韌性較好；而玻纖布具有良好的覆蓋功能，能夠保證表面結(jié)構(gòu)的均勻，其抗拉性能強(qiáng)，絕緣性好，因此，經(jīng)過環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型制得的線圈盤31具有硬度高、不導(dǎo)電不導(dǎo)磁、耐高溫的特性，避免因線圈盤導(dǎo)磁而使線圈盤和磁鋼盤之間產(chǎn)生磁吸力而阻礙磁鋼盤的轉(zhuǎn)動，使得磁鋼盤在低轉(zhuǎn)矩下即可啟動旋轉(zhuǎn)，所述線圈盤31與發(fā)電機(jī)主軸I同軸并位于主、從動磁鋼盤21、22之間，線圈盤31上設(shè)有以盤中心為圓心均勻分布的多個線圈32，所述線圈32的外形為梯形，且線圈盤31上相鄰線圈32之間沿線圈盤31徑向的間距D始終相等，防止了電渦流，提高了發(fā)電量，所述線圈盤31—端的盤面上開設(shè)有用于安裝線圈32的安裝槽311，優(yōu)選地，所述安裝槽311采用雕刻方法設(shè)于線圈盤31上，雕刻工藝成熟，加工效率高，質(zhì)量好，可以保證各安裝槽311均勻地分布線圈盤31上以使線圈32均勻地安裝于線圈盤31，提高發(fā)電效率。所述安裝槽311為盲孔結(jié)構(gòu)且其中部設(shè)置有用于定位線圈32和防止線圈32變形的凸塊312，優(yōu)選地，所述安裝槽311的底部與線圈盤31另一端的盤面之間的距離B為2飛mm，上述結(jié)構(gòu)由于采用盲孔結(jié)構(gòu)的安裝槽311，并在安裝槽311中部設(shè)置凸塊312，大大提高了線圈盤31的強(qiáng)度，使得線圈盤31不易被作用于線圈32上的安培力損壞，同時由于凸塊312對線圈32的支撐和定位作用，使得線圈32在安培力的作用下不易變形和移動。進(jìn)一步，為了提高磁能利用率，提高發(fā)電效率，所述凸塊312與主、從動磁鋼盤21、22上的磁鋼23的形狀、大小一致。所述線圈32置于安裝槽311內(nèi)后用灌封料封裝，上述灌封料將線圈32封裝在安裝槽311內(nèi)，增強(qiáng)了各線圈32之間的絕緣性，提高了整個線圈盤31的耐高電壓性能，使得其可以應(yīng)用于高電壓環(huán)境下。
[0024]進(jìn)一步，為了增強(qiáng)線圈盤31的強(qiáng)度，所述線圈盤31的外緣和內(nèi)緣上設(shè)置有凸筋314。為了方便安裝線圈盤31，所述線圈盤31通過線圈盤安裝架4固定安裝于發(fā)電機(jī)主軸I上，線圈盤31的外邊緣處開設(shè)有用于固定線圈盤安裝架4的螺栓安裝孔313，本實(shí)施例中，所述螺栓安裝孔313開設(shè)在線圈盤31外緣的凸筋314上。上述結(jié)構(gòu)將線圈盤31與線圈盤安裝架4之間的連接點(diǎn)設(shè)置在離安裝槽311較近的位置處，縮短了作用于線圈32上的安培力的力臂，大大減小了線圈盤31所受的扭力矩，延長了本實(shí)用新型的使用壽命，優(yōu)選地，所述線圈盤安裝架4包括與線圈盤31通過螺栓連接的支架42，及套接于發(fā)電機(jī)主軸I上并與其通過螺絲連接的套筒41，上述的螺絲、螺栓連接結(jié)構(gòu)，方便線圈盤31的拆裝維修，在此，線圈盤安裝架4、線圈盤31分別位于從動磁鋼盤22的兩側(cè)，為了避免從動磁鋼盤22的轉(zhuǎn)動受到干涉，所述線圈盤安裝架4與線圈盤31之間必須保持一定的間隙，上述結(jié)構(gòu)可以通過螺栓與多個螺母配合來實(shí)現(xiàn)，安裝時，用螺栓與其中一個螺母螺紋配合鎖緊線圈盤安裝架4，用另外兩個螺母與上述螺栓上的螺紋配合來鎖緊線圈盤31。進(jìn)一步，為了加強(qiáng)套筒41與支架42之間的連接強(qiáng)度，所述套筒41與支架42之間設(shè)置有加強(qiáng)筋43。
[0025]參照圖1，一種使用本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述主動磁鋼盤21通過螺栓與從動磁鋼盤22連接固定成為一體，所述主動磁鋼盤21套接在發(fā)電機(jī)主軸I上且其中心軸孔內(nèi)設(shè)有前、后軸承61、62，所述前、后軸承61、62之間設(shè)置有軸承內(nèi)隔套63。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪5固定安裝于主動磁鋼盤21對應(yīng)線圈盤31的另一側(cè)上，工作時，線圈盤31固定不動，風(fēng)輪5在風(fēng)力推動下轉(zhuǎn)動,并帶動主動磁鋼盤21轉(zhuǎn)動,主動磁鋼盤21通過螺栓帶動從動磁鋼盤22同步繞發(fā)電機(jī)主軸I轉(zhuǎn)動，從而使線圈盤31針對其兩側(cè)的主、從動磁鋼盤21、22之間的磁通作切割磁力線運(yùn)動。該結(jié)構(gòu)采用線圈盤31及發(fā)電機(jī)主軸I不運(yùn)轉(zhuǎn)，主動磁鋼盤21通過前、后軸承61、62可轉(zhuǎn)動地套接在發(fā)電機(jī)主軸I上的結(jié)構(gòu)，摒棄了無鐵芯風(fēng)力發(fā)電機(jī)以風(fēng)輪帶動發(fā)電機(jī)主軸及帶有磁鋼的磁鋼盤轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，消除了懸臂效應(yīng)，而且由于軸承的外圈轉(zhuǎn)動，軸承的內(nèi)圈緊固在發(fā)電機(jī)主軸上不轉(zhuǎn)動，其啟動阻力矩小，降低了對啟動風(fēng)力的要求，擴(kuò)大了發(fā)電機(jī)的使用范圍。
[0026]當(dāng)然，本實(shí)用新型除了上述實(shí)施方式之外，還可以有其它結(jié)構(gòu)上的變形，這些等同技術(shù)方案也應(yīng)當(dāng)在其保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括由環(huán)氧樹脂和玻纖布高壓成型的線圈盤(31)，所述線圈盤(31)與發(fā)電機(jī)主軸(I)同軸并位于主、從動磁鋼盤(21、22)之間，線圈盤(31)上設(shè)有以盤中心為圓心均勻分布的多個線圈(32)，所述線圈(32)的外形為梯形，且線圈盤(31)上相鄰線圈(32)之間沿線圈盤(31)徑向的間距始終相等，線圈盤(31)—端的盤面上開設(shè)有用于安裝線圈(32)的安裝槽(311)，所述安裝槽(311)為盲孔結(jié)構(gòu)且其中部設(shè)置有用于定位線圈(32)和防止線圈(32)變形的凸塊(312)，線圈(32)置于安裝槽(311)內(nèi)后用灌封料封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝槽(311)的底部與線圈盤(31)另一端的盤面之間的距離為2飛mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凸塊(312)與主、從動磁鋼盤(21、22)上的磁鋼(23)的形狀、大小一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈盤(31)的外緣和內(nèi)緣上均設(shè)置有凸筋(314)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈盤(31)通過線圈盤安裝架(4)固定安裝于發(fā)電機(jī)主軸(I)上，線圈盤(31)靠近外邊緣處開設(shè)有用于固定線圈盤安裝架(4)的螺栓安裝孔(313)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈盤安裝架(4)包括與線圈盤(31)通過螺栓連接的支架(42)，及套接于發(fā)電機(jī)主軸(I)上并與其通過螺絲連接的套筒(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端條件下風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用線圈盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝槽(311)采用雕刻方法設(shè)于線圈盤(31)上。
【文檔編號】H02K3/12GK203691098SQ201320862517
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李臺 申請人:佛山市順德區(qū)風(fēng)源能源科技有限公司