垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種風能俘獲裝置，具體涉及一種垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置，屬于風力發電新能源領域。
【背景技術】
[0002]隨著自然資源的逐步減少，不消耗自然資源和能反復多次使用的能源正在不斷研發，而利用自然界風能進行發電，為各種戶外設施進行自供電的系統符合當今節能、環保、低碳的發展趨勢，但是傳統的風力發電都是采用較大的風力轉動葉片帶動發電的，這種傳統的方式，在安裝使用上，存在體積大、很難大面積普及的問題。
[0003]公開日為2014年I月I日、公開號為CN103490667A、發明名稱為“彈性片式壓電發電裝置及方法”的專利申請，它首次提出了一種采用彈性壓電片的壓電效應進行發電的小型風力發電裝置，成功地避免了傳統風力發電體積大的問題，具有適應性廣泛等優點；但是，其結構復雜、成本高、發電效率低以及很難大面積普及。
【發明內容】
[0004]本發明為解決現有小型彈性片式壓電發電裝置存在的結構復雜、成本高、發電效率低以及很難大面積普及的問題，提供一種垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置。
[0005]本發明為解決上述問題采取的技術方案是:
[0006]本發明的垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置包括外殼、轉轉軸、動風輪和R組俘能總成；每組俘能總成包括固定座、圓盤、M個懸臂梁壓電俘能器、M組激振永磁體和M組受激永磁體；且R多2，M多6 ;每組俘能總成中的M組激振永磁體與M組受激永磁體的磁極性相反；每組受激永磁體為兩個受激永磁體；每組激振永磁體為兩個激振永磁體；
[0007]R組俘能總成沿旋轉軸的軸向相間設置，任意相鄰的兩組俘能總成之間的旋轉軸上固裝有動風輪，每個固定座與旋轉軸轉動連接，每個固定座與外殼可拆卸連接，每個圓盤的中部固裝在旋轉軸上，每個圓盤的外周側面上沿圓盤的周向均布安裝有M組激振永磁體；每個固定座上沿圓盤的周向均布安裝有M個懸臂梁壓電俘能器，每個懸臂梁壓電俘能器的壓電片豎直設置，每個懸臂梁壓電俘能器的壓電片的兩側面各安裝有一個受激永磁體，每組俘能總成中的M組激振永磁體與M組受激永磁體構成圓形的同心內外雙環結構。
[0008]本發明的有益效果是:本發明的垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置主要通過旋轉軸帶動均布在固定座周圍的多個懸臂梁壓電俘能器的水平往復擺動來發電。懸臂梁壓電俘能器的一端固定在固定座上，另一端的表面分別粘接著兩個受激永磁體。而在旋轉軸上安裝著多個圓盤，每個圓盤的外周側面也分別安裝著兩塊激振永磁體。安裝在懸臂梁壓電俘能器上的永磁體與安裝在圓盤上的永磁體分別在同一高度和同一中心圓周角上對應，也即每組俘能總成中的M組激振永磁體與M組受激永磁體構成圓形的同心內外雙環結構。當外部的風力帶動動風輪旋轉時，動風輪將轉動傳遞給旋轉軸，由旋轉軸帶動圓盤和圓盤上的激振永磁體繞旋轉軸的中心軸線轉動。由于圓盤上的兩個永磁體吸引粘接在懸臂梁壓電俘能器上的兩個永磁體，進而使懸臂梁壓電俘能器激振產生電能。
[0009]本發明的垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置采用使懸臂梁壓電俘能器激振的方式發電，加工裝配十分簡便，結構簡單；此外，可以通過控制懸臂梁壓電俘能器在固定座上伸出的長度來使其在激振過程中擁有較為理想的激振頻率，提高發電效率。
[0010]本發明的垂直軸對稱徑向激振式風能俘獲裝置具有結構簡單、成本較低、發電效率高、可實現大面積普及的優點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置的主剖面示意圖，圖2是垂直軸對稱徑向激振式風能俘獲裝置主視圖，圖3是圓盤、旋轉軸、動風輪和多個懸臂梁壓電俘能器連接的結構示意圖，圖4是圓盤、旋轉軸、動風輪和兩個懸臂梁壓電俘能器連接的結構示意圖，圖5是本發明的旋轉軸、兩個圓盤和兩個懸臂梁壓電俘能器之間的空間對應位置的示意圖，圖6是【具體實施方式】六的固定座的結構示意圖，圖7是【具體實施方式】七的壓板的結構示意圖，圖8是裝有激振永磁體的圓盤工作狀態示意圖，圖9是旋轉軸帶動懸臂梁壓電俘能器變形而發電的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結合圖1-圖5說明，本實施方式的垂直軸徑向激振式風能俘獲裝置包括外殼12、轉轉軸9、動風輪5和R組俘能總成；
[0013]每組俘能總成包括固定座1、圓盤8、M個懸臂梁壓電俘能器6、M組激振永磁體13和M組受激永磁體14 ;且R多2，M多6 ;每組俘能總成中的M組激振永磁體與M組受激永磁體的磁極性相反；每組受激永磁體為兩個受激永磁體14 ;每組激振永磁體為兩個激振永磁體13 ；
[0014]R組俘能總成沿旋轉軸9的軸向相間設置，任意相鄰的兩組俘能總成之間的旋轉軸9上固裝有動風輪5，每個固定座I與旋轉軸9轉動連接，每個固定座I與外殼12可拆卸連接，每個圓盤8的中部固裝在旋轉軸9上，每個圓盤8的外周側面上沿圓盤8的周向均布安裝有M組激振永磁體13 ;每個固定座I上沿圓盤8的周向均布安裝有M個懸臂梁壓電俘能器6，每個懸臂梁壓電俘能器6的壓電片豎直設置，每個懸臂梁壓電俘能器6的壓電片的兩側面各安裝有一個受激永磁體14，每組俘能總成中的M組激振永磁體與M組受激永磁體構成圓形的同心內外雙環結構。
[0015]本實施方式的垂直軸軸向激振式流體動能俘獲裝置在制造的時候，懸臂梁壓電俘能器6的基板選用磷青銅，用砂紙把其表面的氧化膜除去，并且壓電片和受激磁體片14或永磁鐵粘接之前需用丙酮清洗，粘接完成后用細導線在每一塊懸臂梁壓電俘能器6的壓電片的上下兩表面連接，分別引出兩個電極。
[0016]本實施方式的垂直軸徑向激振式流體動能俘獲裝置的懸臂梁壓電俘能器6的受激永磁體14，并均布在旋轉軸9周圍，與圓盤8上固定的相反磁極的激振永磁體13處于同一平面上構成同心的內外雙環結構。這種實施方案結構緊湊，設計靈活，降低了加工裝配的難度，同時保持了優越的發電效果。
[0017]本實施方式的激振永磁體或受激永磁體均可用永磁鐵代替。圖9中雙箭頭方向表示懸臂梁壓電浮能器受激偏擺運動方向，單箭頭表示圓盤帶動激振永磁體13運轉方向。
[0018]結合圖8-圖9說明，圖8為圓盤8的外周側面設有八組激振永磁體，共十六個激振永磁體，每組激振永磁體的磁極性為N極和S極，圖9為圓盤8轉動帶動懸臂梁壓電俘能器變形而發電的原理示意圖，每組浮能總成中的每個懸臂梁壓電俘能器的壓電片的兩側各粘接有一個受激永磁體，兩個受激永磁體的磁極性相反，每組受激永磁體的磁極性為S極和N極。動風輪5旋轉時，帶動圓盤8旋轉，激振永磁體13吸附粘接在懸臂梁壓電俘能器上的極性相反的受激永磁體14，進而使懸臂梁壓