垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)，屬于清潔能源風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由一個輸入軸通過變速齒輪箱傳動輸出軸組成，不足之處在于增速器外殼必須與發(fā)電機(jī)定子殼體固定后才能工作，只能與內(nèi)轉(zhuǎn)子主軸連接的普通發(fā)電機(jī)配套使用，不能與外轉(zhuǎn)子式的發(fā)電機(jī)、電動機(jī)配套使用，無法發(fā)揮永磁無鐵芯線圈外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)或其它外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的優(yōu)越性；也不能設(shè)置中心點(diǎn)避雷裝置來確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子繞組的運(yùn)行安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，開發(fā)一種新穎的垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案為:
[0004]一種垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)，由:主軸2下端通過第四軸承501連接第三端蓋5，第三端蓋內(nèi)設(shè)第二導(dǎo)磁盤503，導(dǎo)磁盤面上固定一圈第二永磁塊504，永磁塊的上面設(shè)有固定在主軸2上的定子6，定子6的上面設(shè)置通過第三軸承401與主軸2連接的第二端蓋4，第二端蓋內(nèi)設(shè)有與第三端蓋數(shù)量相同，磁極配對的第一導(dǎo)磁盤403、第一永磁塊404,定子6中的定子繞組601設(shè)在第一永磁塊404和第二永磁塊504中間并各自留有氣隙，第二端蓋4外圓設(shè)防塵套402、內(nèi)圓設(shè)太陽齒輪406，太陽齒輪406與固定在主軸2上的行星架3下端設(shè)置的X個行星齒輪302齒合，X個行星齒輪的另一側(cè)齒輪與設(shè)置在主軸2上端的第一端蓋I下端設(shè)置的內(nèi)齒圈102齒合構(gòu)成，導(dǎo)線7連接定子繞組601以后通過主軸內(nèi)管路203引出機(jī)外，其中X為> 2的自然數(shù)；特征是:第二端蓋4上端的太陽齒輪406為垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速器的輸出齒輪,第二端蓋4下端的第一導(dǎo)磁盤403、第一永磁塊404為永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的上端蓋，不僅一件兩用，而且，第二端蓋4的外圓與防塵套402連接以后構(gòu)成儲液器，使行星齒輪系統(tǒng)直接浸置在潤滑油8中運(yùn)行，降低齒輪摩擦噪聲，提高冷卻系數(shù)和使用壽命，將外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)與行星齒輪增速器融于一體，提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，增強(qiáng)發(fā)電效果，而且主軸2上端可安裝中心點(diǎn)避雷裝置206，進(jìn)一步保證發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全。
[0005]所述垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的主軸2，由圓鋼加工制成上細(xì)下粗的圓塔形狀，上端設(shè)螺孔202供外接固定中心點(diǎn)避雷裝置206或其它功能的部件使用，中端設(shè)鍵槽201供行星架3固定，未端設(shè)螺口或鍵槽供與發(fā)電機(jī)底座架體連接，主軸2內(nèi)設(shè)管路203供導(dǎo)線7連接定子繞組601以后引出機(jī)外；主軸2外徑設(shè)有可供行星架3、定子6、第一軸承101、第三軸承401、第四軸承501、分別固定的各凸擋靠山，以精確控制并且固定上述各部件的定位尺寸。
[0006]所述第一端蓋I由金屬或加強(qiáng)塑料制成，中心圓孔上設(shè)軸承101，軸承上設(shè)防塵圈或油封103，下端設(shè)置內(nèi)齒圈102，第一端蓋上端面設(shè)C個輸入端螺孔104供安裝外接傳動部件使用，制作功率1000W以上的發(fā)電機(jī)時，端蓋外殼端面設(shè)加強(qiáng)筋，其中，C為> 6的自然數(shù)。
[0007]所述第三端蓋5和第二端蓋4由金屬材料制成,第三端蓋外圓端面圓環(huán)卡口與第二端蓋4、第一端蓋I外圓端面圓環(huán)卡口連接以后通過R個螺栓固定，端蓋內(nèi)端面設(shè)固定第一導(dǎo)磁盤403或第二導(dǎo)磁盤503的Y個螺栓502,第三端蓋5上設(shè)C個輸出端螺孔505供安裝外接傳動部件使用，制作功率1000W以上的發(fā)電機(jī)時，端蓋外殼端面各設(shè)加強(qiáng)筋，其中，R，Y，C為彡6的自然數(shù)。
[0008]所述行星架3由金屬材料制成圓盤形狀，行星架中心開孔并設(shè)平鍵201供主軸2通過后固定，行星架3下端設(shè)置的X個行星齒輪302，每個行星齒輪302中心各自設(shè)置第二軸承301，通過短軸303由螺栓固定或鉚壓固定在行星架3下端，其中X為> 2的自然數(shù)。
[0009]所述內(nèi)齒圈102、行星齒輪302、太陽齒輪406構(gòu)成的行星齒輪系統(tǒng)，其齒輪為斜齒輪或直齒輪齒合傳動，根據(jù)增速器要求的輸出功率大小和速比高低，適當(dāng)選擇齒輪厚度、齒輪直徑和齒碼，以及予以配套的整機(jī)各部件的大小尺寸來實(shí)現(xiàn)。
[0010]所述外轉(zhuǎn)子中的第一永磁塊404和第二永磁塊504為稀土釹鐵硼永磁或衫鈷永磁或鋁鎳鈷永磁體，制成方形體、環(huán)式扇形體、橢圓形體或梯形體，第一永磁塊404或第二永磁塊504或第三永磁塊414或第四永磁塊416各自由F個永磁塊組成一組，其中F為
^ 8的自然數(shù)，永磁塊的磁場極性:按S-N-S-N......S的順序圓形排列；或者按S-N-導(dǎo)磁塊-N-S-導(dǎo)磁塊-S-N-導(dǎo)磁塊-N-S......S的順序圓形排列，固定在第一導(dǎo)磁盤403或第二導(dǎo)磁盤503上，每兩塊永磁體中間設(shè)間隙或?qū)Т磐棺印?br>[0011]所述定子6由絕緣體材料或金屬軸套結(jié)合絕緣體材料制成盤形框架，設(shè)在盤形框架中心的金屬軸套供主軸2穿過固定，框架的圓面積內(nèi)設(shè)置定子繞組601 ;或者，將繞制成型的定子繞組后放入專用的注塑模具內(nèi)，連同金屬軸套或主軸直接注塑壓制成盤形的定子6 ;導(dǎo)線7連接定子繞組通過主軸2內(nèi)的管路203引出機(jī)外，備置與控制器連接；其中，定子6為三相發(fā)電機(jī)漆包線線圈繞組，繞組內(nèi)可選擇設(shè)置熱敏電阻或霍爾元件或限流電阻，供溫度傳感、轉(zhuǎn)速檢測或過電流保護(hù)和單片機(jī)系統(tǒng)或自動跟蹤控制系統(tǒng)的控制器配套使用。
[0012]所述定子6中的定子繞組601設(shè)在第一永磁塊404和第二永磁塊504中間，并各自留有氣隙，其中氣隙的寬度，需根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小設(shè)定，選擇為0.2mm?5mm范圍，氣隙越小，則越利于提高發(fā)電機(jī)的輸出效率。
[0013]所述潤滑油8為機(jī)油、冷凍油、牛油或冷卻液，根據(jù)不同使用地區(qū)，按熱帶、亞熱帶、寒帶地區(qū)氣溫適當(dāng)選擇使用，其中，防塵套402上設(shè)置的溢流孔407，起注油和油位限制及檢測作用。
[0014]所述主軸2上端可供安裝設(shè)置中心點(diǎn)避雷裝置206，其方法為:通過主軸2上的備用螺孔202螺栓固定或焊接固定金屬棒或不銹鋼管204，金屬棒或不銹鋼管204上端穿出風(fēng)輪立管901上的風(fēng)力發(fā)電風(fēng)輪9，在金屬棒或不銹鋼管204上設(shè)置尼龍或塑料軸承或者帶絕緣套的絕緣軸承205，絕緣軸承205外圓與風(fēng)輪立管901內(nèi)壁連接，金屬棒或不銹鋼管204頂端與設(shè)有金屬防雨罩和避雷針組成的中心點(diǎn)避雷裝置206固定，避雷裝置高度大于風(fēng)輪9的半徑，使被保護(hù)體在圓弧圈的保護(hù)范圍內(nèi)，利用主軸2與風(fēng)力發(fā)電機(jī)金屬機(jī)架直接固定以后的良好導(dǎo)電性能，直接連接國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的接地線或接地網(wǎng)；設(shè)置成功后的中心點(diǎn)避雷裝置為不動體，屹立在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中心的制高點(diǎn)上，守護(hù)著旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)輪，有效保護(hù)了風(fēng)輪中的外轉(zhuǎn)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組不受雷電沖擊，進(jìn)一步確保發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全。
[0015]有益效果:
[0016]星齒輪系統(tǒng)直接浸置在潤滑油204中運(yùn)行，降低齒輪摩擦噪音，提高冷卻系數(shù)和使用壽命，將外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)與行星齒輪增速器融于一體，設(shè)置中心點(diǎn)避雷裝置206可以直接保護(hù)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組不受雷電沖擊，確保運(yùn)行安全，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要另外設(shè)置避雷針裝置的麻煩，而且節(jié)省材料、美觀簡便、性能可靠。
【附圖說明】
[0017]附圖1、一種垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的剖視示意圖。附圖2、設(shè)中心點(diǎn)避雷裝置的垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下實(shí)施例并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的任何限止。
[0019]實(shí)施例:附圖1、一種垂直軸外轉(zhuǎn)子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的剖視示意圖。
[0020]作為優(yōu)選，圖1中:1、第一端蓋，101、第一軸承，102、內(nèi)齒圈，103、油封，104、輸入端螺孔，2、主軸，201、平鍵，202、備用螺孔，203、管路，3、行星架，301、第二軸承，302、行星齒輪，303、短軸，4、第二端蓋，401、第三軸承，402、防塵套，403、第一導(dǎo)磁盤，404、第一永磁塊，405、檢修螺孔，406、太陽齒輪