可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(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)的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)由兩圈永磁體中間設(shè)置一個(gè)無鐵芯線圈組成，不足之處在于發(fā)電機(jī)功率不能做大，由于受永磁體圓面積的限止，如果電機(jī)功率增加，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑就會(huì)很大，又粗又扁的發(fā)電機(jī)殼體難以普遍使用，所以長期以來只能制作微小型發(fā)電機(jī)，無法發(fā)揮永磁無鐵芯線圈外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的優(yōu)越性；另一個(gè)缺陷是露天設(shè)置的發(fā)電機(jī)容易受閃電雷擊，定子繞組絕緣擊穿短路或電弧軸承滾珠卡死，已是風(fēng)電行業(yè)中的常見故障。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，開發(fā)一種可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，技術(shù)方案為:
[0004]一種可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)，由:主軸2分別通過軸承連接第一端蓋1、第二端蓋4和第三端蓋5，設(shè)在3個(gè)端蓋之間的2個(gè)定子分別與第一永磁塊102、第二永磁塊402、第三永磁塊404、第四永磁塊502之間各自留有氣隙，導(dǎo)線7連接第一定子繞組301和第二定子繞組601后通過主軸2內(nèi)的管路引出，特征是:第二端蓋4和第二定子6配對(duì)成I副為X個(gè)功率疊片，可以根據(jù)用戶功率要求增加或減少功率疊片，靈活地制造各種外直徑相同、功率可任意增減的外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，克服了因功率增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑太大的缺陷，或者在主軸2上端安裝避雷裝置9，解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子繞組免受閃電雷擊絕緣擊穿繞組短路或軸承滾珠電弧卡死的常見故障，進(jìn)一步確保了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全。
[0005]所述可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的主軸2，由圓鋼加工制成圓塔形狀，上端設(shè)螺孔201供外接固定避雷裝置9時(shí)使用，中端設(shè)鍵槽供定子固定，未端設(shè)螺口或鍵槽供與發(fā)電機(jī)底座金屬架體連接，主軸2內(nèi)設(shè)管路供導(dǎo)線7通過；主軸2外徑設(shè)有可供第一軸承104、第一定子3、第二軸承405、第二定子6、第三軸承504或X個(gè)功率疊片，各自固定的凸擋靠山，以精確控制并固定上述各部件的定位尺寸。
[0006]所述第一端蓋I或第三端蓋5由金屬或加強(qiáng)塑料制成，中心圓孔內(nèi)設(shè)第一軸承101或第三軸承504，內(nèi)端面各自通過若干螺栓505固定第一導(dǎo)磁盤101或第四導(dǎo)磁盤501，第一端蓋I或第三端蓋5外端面設(shè)C個(gè)輸入端螺孔103或輸出端螺孔503供安裝維修或外接傳動(dòng)部件使用，制作功率1000W以上的發(fā)電機(jī)時(shí)，外殼端面設(shè)加強(qiáng)筋，其中，C為多6的自然數(shù)。
[0007]所述第二端蓋4由金屬材料制成，通過主軸2上的第二軸承405設(shè)置在第二定子6的上部，第二端蓋外圓端面設(shè)圓環(huán)卡口與第一端蓋I或第三端蓋5設(shè)置的圓環(huán)卡口連接以后通過R個(gè)螺栓固定，第二端蓋4上端面設(shè)C個(gè)維修螺孔406供安裝或維修時(shí)使用，第二端蓋4內(nèi)上下兩面通過Y個(gè)螺栓固定第二導(dǎo)磁盤401和第三導(dǎo)磁盤403，并且各自設(shè)置配對(duì)的第二永磁塊402和第三永磁塊404，其中，R，C，Y為彡6的自然數(shù)。
[0008]所述外轉(zhuǎn)子中的第一永磁塊102、第二永磁塊402、第三永磁塊404、第四永磁塊502為稀土釹鐵硼永磁或釤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，各自由F個(gè)永磁塊組成一組，其中F為多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，各自固定在第一導(dǎo)磁盤101、第二導(dǎo)磁盤401、第三導(dǎo)磁盤403、第四導(dǎo)磁盤501上，每兩塊永磁體中間設(shè)間隙或?qū)Т磐棺印?br>[0009]所述第一定子3或第二定子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)各自設(shè)置第一定子繞組301或第二定子繞組601 ;或者將繞制成型的第一定子繞組301或第二定子繞組601放入專用的注塑模具內(nèi)，連同金屬軸套或主軸直接壓制注塑成盤形為第一定子3或第二定子6;導(dǎo)線7連接第一定子繞組301和第二定子繞組601，通過主軸內(nèi)的管路引出機(jī)外，備置與控制器連接；其中，定子繞組為三相發(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(cè)或過電流保護(hù)和單片機(jī)系統(tǒng)或自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)的控制器配套使用。
[0010]所述定子中的定子繞組與永磁塊之間各自留有的間隙寬度，需根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小設(shè)定，選擇為0.3mm?5mm范圍，氣隙越小，則越利于提高發(fā)電機(jī)的輸出效率。
[0011 ] 所述第二端蓋4、第二軸承405和第二定子6配對(duì)成I副，為X個(gè)功率疊片，可以根據(jù)功率要求增加或減少功率疊片，靈活機(jī)動(dòng)地制造各種外直徑相同、功率可任意增減的大功率外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其中X為自然數(shù)。
[0012]所述主軸2上端可設(shè)置避雷裝置9的方法為:在金屬管902的中端設(shè)絕緣軸承901以后上端制成避雷針穿出金屬防雨罩頂端并焊接固定，下端通過風(fēng)輪8中的立管801與發(fā)電機(jī)的主軸2套接，通過備用螺孔201用螺栓固定或焊接固定，其中，絕緣軸承103外圓絕緣體與立管801內(nèi)壁輕微接觸利于中心點(diǎn)定位；避雷裝置9的高度須大于風(fēng)輪8的半徑，使被保護(hù)物處在以頂點(diǎn)為中心的弧形圈度數(shù)下的保護(hù)范圍內(nèi)，利用發(fā)電機(jī)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，直接連接規(guī)范的接地線或接地網(wǎng)；設(shè)置成功后的避雷裝置9為不動(dòng)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)輪中發(fā)電機(jī)的定子繞組和滾珠軸承不受雷電沖擊，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。
[0013]有益效果:
[0014]可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)可以根據(jù)用戶要求增加或減少功率疊片，靈活機(jī)動(dòng)地制造各種外直徑相同、功率可任意增減的外轉(zhuǎn)子大功率發(fā)電機(jī)，克服了長期以來因功率增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑太大，只能制作微小型發(fā)電機(jī)的缺陷；同時(shí)設(shè)置避雷裝置可以直接保護(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、性能更加安全可靠。
【附圖說明】
[0015]附圖1、一種垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的剖視示意圖。
[0016]附圖2、疊加的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的疊加方法示意圖。
[0017]附圖3、一種可避雷的垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的結(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(duì)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、第一導(dǎo)磁盤，102、第一永磁塊，103、輸入端螺孔，104、第一軸承，2、主軸，201、備用螺孔，3、第一定子，301、第一定子繞組，4、第二端蓋，401、第二導(dǎo)磁盤401，402、第二永磁塊，403、第三導(dǎo)磁盤，404、第三永磁塊，405、第二軸承，406、維修螺孔，5、第三端蓋，501、第四導(dǎo)磁盤，502、第四永磁塊，503、輸出端螺孔，504、第三軸承，505、螺栓，6、第二定子，601、第二定子繞組，7、導(dǎo)線。
[0021]實(shí)施例:附圖2、垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈發(fā)電機(jī)的疊加方法示意圖，作為優(yōu)選，圖2中:1、第一端蓋，104、第一軸承，2、主軸，3、第一定子，4、第二端蓋，405、第二軸承，41、第四端蓋，42、第四定子，415、第四軸承，5、第三端蓋，504、第三軸承，6、第二定子，601