無定子高頻低轉速電子芯風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電領域,具體地說,是涉及一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機。
【背景技術】
[0002]風力發電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發電不需要使用燃料,也不會產生輻射或空氣污染,是一種清潔的可再生能源,因此,越來越受到世界各國的重視。目前,地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦,幾乎是現在全世界水力發電量的10倍,而全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風力在一年內所提供能量的三分之一,因此,風力發電具有巨大的潛力。
[0003]風力發電的原理是把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,依據目前的風力發電技術,需要大約每秒三米的微風速度(微風的程度),才可以開始發電。但是,一方面由于風輪的轉速比較低,風力的大小和方向經常變化,使得電機轉速不穩定,造成風力發電效率低;另一方面,由于傳統的風力發電設備為正面迎風,即只有當風向與發電設備的迎風面呈垂直角度時,該風力發電設備才處于有效的機械運動中,由于自然風的方向與大小均具有不確定性,因此,常常造成風力資源與風力發電設備的資源浪費。
[0004]因此,如何研發一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機,便成為亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本申請解決的主要問題是提供一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機,以解決無法實現的微風下高頻轉動、全方位迎風、雙轉子電機發電的技術問題。
[0006]為了解決上述技術問題,本發明公開了一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機,其特征在于,包括:第一機械能輸入裝置、第二機械能輸入裝置,盤式電機和中心軸,其中,
[0007]所述盤式電機包括盤式機殼和電子芯,所述電子芯設置于所述盤式機殼內部;
[0008]所述第一機械能輸入裝置和第二機械能輸入裝置自上而下依次設置于所述中心軸上,所述第一機械能輸入裝置與所述電子芯固定連接,所述第二機械能輸入裝置與所述盤式機殼固定連接;
[0009]所述第一機械能輸入裝置和所述第二機械能輸入裝置在風力作用下分別作相反方向的自轉運動,從而帶動設置于所述電子芯上的電模塊與設置于所述盤式機殼上的磁模塊作相反方向的圓周運動。
[0010]進一步地,所述第一機械能輸入裝置,包括:第一法蘭盤、第二法蘭盤、第一傳動套管和多個第一葉片,其中,
[0011]所述第一葉片上下兩端分別與所述第一法蘭盤和第二法蘭盤固定連接,使其形成為一由多個第一葉片所組成的球形結構;
[0012]所述第一傳動套管的兩端分別與所述第一法蘭盤和第二法蘭盤固定連接,并且套于所述中心軸外。
[0013]進一步地,所述第二機械能輸入裝置,包括:第三法蘭盤、第二傳動套管和多個第二葉片,其中,
[0014]所述第二葉片上下兩端分別與所述盤式機殼和第三法蘭盤固定連接,使其形成為一由多個第二葉片所組成的球形結構;
[0015]所述第二傳動套管的兩端分別與所述盤式機殼和第三法蘭盤固定連接,并且套于所述中心軸外。
[0016]進一步地,所述盤式電機設置于所述第二機械能輸入裝置的頂端。
[0017]進一步地,所述電子芯上下表面均設置有電模塊。
[0018]進一步地,所述電模塊為導電銀漿。
[0019]進一步地,所述盤式機殼,包括上機殼和下機殼,由所述上機殼和下機殼內側表面均設置有磁模塊。
[0020]進一步地,所述磁模塊為永磁體。
[0021 ] 進一步地,所述盤式電機還連接有電子滑環,所述電子滑環用于接收所述盤式電機所產生的電能并向外輸出。
[0022]進一步地,所述電子滑環設置于所述中心軸上并跟隨所述盤式電機作旋轉運動。
[0023]與現有技術相比,本申請所述的一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機,達到了如下效果:
[0024](I)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機為720度全方位迎風,大幅提高了風力資源的有效使用率:傳統的風力發電設備為正面迎風,即只有當風向與發電設備的迎風面呈垂直角度時,該風力發電設備才處于有效的機械運動中,由于自然風的方向與大小均具有不確定性,因此,常常造成風力資源與風力發電設備的資源浪費;本申請的機械能輸入裝置為多葉片的球形結構,其具有720度空間的全方位迎風功能,任何方向的風力均能在所述球形結構上找到受力點,實現所述機械能輸入裝置的轉動;
[0025](2)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機能夠在相同風向的情況下實現兩個機械能輸入裝置的反方向旋轉運動:通過將兩個機械能輸入裝置上的葉片反方向安裝,使其迎風面呈相反方向,使兩個機械能輸入裝置自動進行反方向旋轉運動,從而實現在相同的風力作用下,將一米風變為兩米風,旋轉頻率加倍的效果;
[0026](3)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機的盤式電機為雙轉子結構,大幅提高了發電效率:本申請打破傳統電機的轉子與定子結構,將電機設置為雙轉子結構,即設有線圈的電子芯與設有永磁體的機殼做反方向的圓周運動,使原有的一周運動變為兩周,使發電效率提高2-4倍;
[0027](4)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機結構輕盈,占用空間面積小且便于維護:本申請通過緊湊的結構設計,使其降低了重量,節約了空間,同時,整體設備采用鋁合金構成,更加輕盈,便于維護;
[0028](5)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機具有防鹽、防腐、防氧化的功能:本申請所選擇的鋁合金結構具有防鹽、防腐、防氧化的功能;
[0029](6)本申請所提供的無定子高頻低轉速電子芯風力發電機兼具照明與景觀功能:本申請的中心軸與傳動套管之間設有七彩跑馬燈帶,且傳動套管設有一定形狀的孔洞,光線不足時,可開啟光控開關,實現本申請的照明功能,同時,在風力作用下,葉片帶動傳動套管旋轉,使不同顏色的光線透過所述孔洞向四周散射,實現本申請的景觀功能,可在城市和郊區推廣使用。
【附圖說明】
[0030]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本發明的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0031]圖1是本發明實施例所述的一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機的整體結構圖。
[0032]圖2本發明實施例所述的一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機的盤式電機的結構圖。
【具體實施方式】
[0033]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解,硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語,故應解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的誤差范圍內,本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內解決所述技術問題,基本達到所述技術效果。此外,“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置,則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置,或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續描述為實施本申請的較佳實施方式,然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的,并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0034]以下結合附圖對本申請作進一步詳細說明,但不作為對本申請的限定。
[0035]實施例1
[0036]本實施例提供一種無定子高頻低轉速電子芯風力發電機,其特征在于,包括:第一機械能輸入裝置1、第二機械能輸入裝置2,盤式電機3和中心軸4,其中,
[0037]所述盤式電機3包括盤式機殼5和電子芯6,所述電子芯6設置于所述盤式機殼5內部;
[0038]所述第一機械能輸入裝置I和第二機械能輸入裝置2自上而下依次設置于所述中心軸4上,所述第一機械能輸入裝置I與所述電子芯6固定連接,所述第二機械能輸入裝置2與所述盤式機殼5固定連接;
[0039]所述第一機械能輸入裝置I和所述第二機械能輸入裝置2在風力作用下分別作相反方向的自轉運動,從而帶動設置于所述電子芯6上的電模塊與設置于所述盤式機殼5上的磁模塊做相反方向的圓周運動。
[0040]具體的,
[0041]所述第一機械能輸入裝置1,包括:第一法蘭盤101、第二法蘭盤102、第一傳動套管103和多個第一葉片104,其中,所述第一葉片104上下兩端分別與所述第一法蘭盤101和第二法蘭盤102固定連接,使其形成為一由多個第一葉片104所組成的球形結構;所述第一傳動套管103的兩端分別與所述第一法蘭盤101和第二法蘭盤102固定連接,并且套于所述中心軸4外。
[0042]所述第二機械能輸入裝置2,包括:多個第二葉片201、第三法蘭盤202和第二傳動套管203,其中,所述第二葉片201上下兩端分別與所述盤式機殼5和第三法蘭盤202固定連接,使其形成為一由多個第二葉片201所組成的球形結構;所述第二傳動套管203的兩端分別與所述盤式機殼5和第三法蘭盤202固定連接,并且套于所述中心軸4外。
[0043]進一步地,所述第一葉片104和第二葉片201均設有迎風面和背風面,且所述迎風面與豎直方向的夾角小于所述背風面與豎直方向的夾角;進一步地,所述迎風面設有引風部、動力部和慣力部,當風向沿上游自下游作用于所述葉片時,所述引風部用于將風力引入所述葉片,并進入所述動力部用于推動所述葉片做圓周運動,最后從所述慣力部離開所述葉片,實現機械能輸入;進一步地,所述葉片為螺旋式S型的空間曲線結構,其S型的上端與下端的連線與水平方向成60-120度的夾角,所述葉片的中間位置的寬度大于所述葉片兩端的寬度,即所述引風部和慣力部的寬度大于所述動力部的寬度,實現風力在所述葉片上的流線形傳遞,并增加動力傳遞的效果。
[0044]進一步地,所述第一葉片104的數量和/或大小均小于或等于所述第二葉片201,優選葉片的數量為3-20,本實施例中,優選所述第一葉片104的數量與所述第二葉片201的數量相同,優選其數量為8,且所述第一葉片104的大小為所述第二葉片201的大小的三分