一种抗磁悬浮风力能量采集器制造技术

本发明专利技术涉及一种抗磁悬浮风力能量采集器，包括外壳、安装在外壳内的永久磁体、上热解石墨板、上定子、上永磁体转子、扇叶、下永磁体转子、下定子和下热解石墨板，上永磁体转子和下永磁体转子分别固定在扇叶的上下两端从而连接为一体组成转子组件，转子组件在竖直方向上受到永久磁体的磁吸引力和下热解石墨板的抗磁力之和与上热解石墨板的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板与下热解石墨板之间。本发明专利技术大大减少装置中各部件的摩擦，同时扇叶大大增加了上永磁体转子和下永磁体转子的受风面积，在微弱风的作用扇叶便可带动上永磁体转子和下永磁体转子一起转动，能够将环境中的微弱风能转化为电能，大大提高了风能利用率。

An Antimagnetic Suspension Wind Energy Collector

The invention relates to a diamagnetic suspension wind energy collector, which comprises a shell, a permanent magnet installed in the shell, an upper pyrolysis graphite plate, an upper stator, an upper permanent magnet rotor, a fan blade, a lower permanent magnet rotor, a lower stator and a lower pyrolysis graphite plate. The upper permanent magnet rotor and a lower permanent magnet rotor are respectively fixed at the upper and lower ends of the fan blade to form a rotor assembly. The rotor assembly is suspended between the upper pyrolytic graphite plate and the lower pyrolytic graphite plate due to the magnetic attraction of the permanent magnet and the sum of the antimagnetic force of the lower pyrolytic graphite plate in the vertical direction and the sum of the antimagnetic force of the upper pyrolytic graphite plate and the gravity of the upper pyrolytic graphite plate. The invention greatly reduces the friction of each component in the device, and at the same time, the fan blade greatly increases the wind area of the upper permanent magnet rotor and the lower permanent magnet rotor. The fan blade can drive the upper permanent magnet rotor and the lower permanent magnet rotor to rotate together under the action of weak wind, which can convert the weak wind energy in the environment into electric energy, and greatly improves the utilization rate of wind energy.

【技术实现步骤摘要】
一种抗磁悬浮风力能量采集器
本专利技术涉及风力发电机领域，具体涉及一种抗磁悬浮风力能量采集器。
技术介绍
风力发电的原理是利用风力带动发电机转子旋转产生电能，风力发电是一种无污染、可再生的绿色电力。在世界各国重视节能环保的今天，风力发电越来越受到人们的重视。目前常用的风力发电机通常将发电机通过连接法兰固定安装在立杆或塔架的上端，将风叶旋转轴直接固定安装在发电机的顶部，其需要的风速比较大，在风速较小或微风时不能发电，并且大部分发电机对风向有要求，在发电过程中需不断调整风向，操作麻烦，风机运转时部件之间摩擦大，能耗高，转化率低。现在人们将磁悬浮技术应用到了风力发电机转子的支承上，用磁悬浮轴承代替传统的机械轴承，虽然大幅度的降低转子和轴承间的摩擦力，提高了发电效率，但是风机中转动部分和非转动部分之间的机械摩擦仍然存在，也需要的一定量的切入风，不适合在常年风速较低地区推广使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗磁悬浮风力能量采集器，其转子组件自由悬浮，大大降少了各部件之间的摩擦，在微弱风的作用下就能实现发电，风能利用率高。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种抗磁悬浮风力能量采集器，包括外壳、安装在外壳内的永久磁体、上热解石墨板、上定子、上永磁体转子、扇叶、下永磁体转子、下定子和下热解石墨板，永久磁体、上永磁体转子和下永磁体转子的磁化方向相同，所述永久磁体固定在外壳的顶部，上热解石墨板位于永久磁体下方且与外壳的内壁固连，上定子位于热解石墨板下方且与外壳的内壁固连，上永磁体转子和下永磁体转子分别固定在扇叶的上下两端从而连接为一体组成转子组件，上定子套在上永磁体转子的外侧，下定子套在下永磁体转子的外侧且与外壳的内壁固连，上定子与上永磁体转子、扇叶、下永磁体转子及下定子同轴，所述下热解石墨板位于下定子下方且与外壳的内壁固连，转子组件在竖直方向上受到永久磁体的磁吸引力和下热解石墨板的抗磁力之和与上热解石墨板的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板与下热解石墨板之间，且该转子组件与上热解石墨板及下热解石墨板之间均留有间隙，所述上定子的内周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸极，下定子的内周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸极相对应的下凸极，上凸极和下凸极上均缠有绕组，上永磁体转子的外周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸齿，下永磁体转子的外周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸齿相对应的下凸齿，上凸齿与上凸极在竖直方向上高度一致，下凸齿与下凸极在竖直方向上高度一致，外壳的周壁上于扇叶对应位置均布有通风孔。所述外壳的周壁上于通风孔处设有导流板，导流板的旋向和扇叶的旋向一致。所述导流板呈弧面形，其横截面从靠近外壳一端向自由端呈增大的趋势，导流板的上下两端均设有折边。所述上热解石墨板的下表面上均匀固定有呈环形排列的上平面线圈，下热解石墨板的上表面上均匀固定有呈环形排列的下平面线圈，上平面线圈的数量和下平面线圈的数量相同。所述上平面线圈的数量与上凸齿的数量一致，上凸齿的数量和上凸极的数量相同。所述上凸极的横截面和上凸齿的横截面对应相等，下凸极的横截面和下凸齿的横截面对应相等。所述扇叶为涡轮状，扇叶由轻型硬制塑料制成。所述上定子、下定子和导流板均由聚乙烯材料制成。所述上凸齿的数量为三或六，所述绕组由铜材质制成。所述通风孔的上边缘延伸至上热解石墨板处，通风孔的下边缘延伸至下热解石墨板处，通风孔的上下边缘均采用倒圆角设计。本专利技术在转子组件的上方和下方分别设有上热解石墨板和下热解石墨板，热解石墨板为抗磁性物质，抗磁性物质的磁化率是负值，数值很小，当抗磁性物质靠近磁体时，会产生轻微的排斥力，转子组件在竖直方向上受到永久磁体的磁吸引力和下热解石墨板的抗磁力之和与上热解石墨板的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板与下热解石墨板之间，实现自由悬浮，省去了轴承结构，大大减少装置中各部件的摩擦，并且将扇叶固定在上永磁体转子和下永磁体转子之间，扇叶大大增加了上永磁体转子和下永磁体转子的受风面积，在微弱风的作用扇叶便可带动上永磁体转子和下永磁体转子一起转动，能够将环境中的微弱风能转化为电能，大大提高了风能利用率，在常年风速较高和风速较低的地区均可使用，便于推广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的爆炸图。图3为本专利技术的轴剖面结构示意图。图4为本专利技术的外壳内部结构的爆炸图。图5为本专利技术的扇叶装配的结构示意图。图6为本专利技术的扇叶的结构示意图。图7为本专利技术的导流板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1-图5所示，一种抗磁悬浮风力能量采集器，包括外壳1、安装在外壳内的永久磁体2、上热解石墨板3、上定子4、上永磁体转子5、扇叶6、下永磁体转子7、下定子8和下热解石墨板9，永久磁体2、上永久磁体转子5和下永磁体转子7的磁化方向相同，永久磁体、上永磁体转子和下永磁体转子的材料可采用磁性最强的钕铁硼。为了便于装配，可在外壳1的顶端开有端口，这样外壳1就类似于桶状结构，当然也可将外壳1设计成由两个半圆弧形板对接而成的结构。永久磁体2固定在外壳1的顶部，上热解石墨板3位于永久磁体2下方且与外壳1的内壁固连，永久磁体2和上热解石墨板3之间留有间隙，上定子4位于热解石墨板3下方且与外壳1的内壁固连，上永磁体转子5和下永磁体转子7分别固定在扇叶6的上下两端从而连接为一体组成转子组件，上定子4套在上永磁体转子的外侧，下定子8套在下永磁体转子7的外侧且与外壳1的内壁固连，上定子4与上永磁体转子5、扇叶6、下永磁体转子7及下定子8同轴，下热解石墨板9位于下定子8下方且与外壳1的内壁固连，下热解石墨板9与下定子8之间留有间隙，转子组件在竖直方向上受到永久磁体2的磁吸引力和下热解石墨板9的抗磁力之和与上热解石墨板3的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板3与下热解石墨板9之间，且该转子组件与上热解石墨板3及下热解石墨板9之间留有间隙，使得该转子组件能够实现自由悬浮，转子组件旋转时没有摩擦力，提高风能利用率。上定子4的内周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸极11，下定子8的内周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸极相对应的下凸极12，上凸极和下凸极上均缠有绕组13，绕组由铜材质制成。上永磁体转子5的外周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸齿14，下永磁体转子7的外周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸齿相对应的下凸齿15，上凸齿与上凸极在竖直方向上高度一致，下凸齿与下凸极在竖直方向上高度一致，上凸极的横截面和上凸齿的横截面对应相等，下凸极的横截面和下凸齿的横截面对应相等，外壳的周壁上于扇叶6对应位置均布有通风孔16。本专利技术在外壳的周壁上于通风孔处设有导流板10，导流板的旋向和扇叶的旋向一致，导流板10能够将更弱的风收集起来，使得风沿扇叶的切线方向进入扇叶内，这样更有利于扇叶转动，使得风能利用率更高，并实现导流作用，无论任何方向的风能都可以通过导流板进入通风孔内，无需人工调整风向，使用非常方便。如图7所示，导流板10呈弧面形，其横截面从靠近外壳一端向自由端呈增大的趋势，导流板的上下两端均设有折边19，以便将风收集。上热解石墨板的下表面上均匀固定有呈环形排列的上平面线圈17，下热解石墨板的上表面上均匀固定有呈环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗磁悬浮风力能量采集器，其特征在于：包括外壳（1）、安装在外壳内的永久磁体（2）、上热解石墨板（3）、上定子（4）、上永磁体转子（5）、扇叶（6）、下永磁体转子（7）、下定子（8）和下热解石墨板（9），所述永久磁体（2）固定在外壳（1）的顶部，永久磁体（2）、上永磁体转子（5）和下永磁体转子（7）的磁化方向相同，上热解石墨板（3）位于永久磁体（2）下方且与外壳（1）的内壁固连，上定子（4）位于热解石墨板（3）下方且与外壳（1）的内壁固连，上永磁体转子（5）和下永磁体转子（7）分别固定在扇叶（6）的上下两端从而连接为一体组成转子组件，上定子（4）套在上永磁体转子的外侧，下定子（8）套在下永磁体转子（7）的外侧且与外壳（1）的内壁固连，上定子（4）与上永磁体转子（5）、扇叶（6）、下永磁体转子（7）及下定子（8）同轴，所述下热解石墨板（9）位于下定子（8）下方且与外壳（1）的内壁固连，转子组件在竖直方向上受到永久磁体（2）的磁吸引力和下热解石墨板（9）的抗磁力之和与上热解石墨板（3）的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板（3）与下热解石墨板（9）之间，且该转子组件与上热解石墨板及下热解石墨板之间均留有间隙，所述上定子（4）的内周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸极（11），下定子（8）的内周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸极相对应的下凸极（12），上凸极和下凸极上均缠有绕组（13），上永磁体转子（5）的外周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸齿（14），下永磁体转子（7）的外周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸齿相对应的下凸齿（15），上凸齿与上凸极在竖直方向上高度一致，下凸齿与下凸极在竖直方向上高度一致，外壳的周壁上于扇叶（6）对应位置均布有通风孔。...

【技术特征摘要】
1.一种抗磁悬浮风力能量采集器，其特征在于：包括外壳（1）、安装在外壳内的永久磁体（2）、上热解石墨板（3）、上定子（4）、上永磁体转子（5）、扇叶（6）、下永磁体转子（7）、下定子（8）和下热解石墨板（9），所述永久磁体（2）固定在外壳（1）的顶部，永久磁体（2）、上永磁体转子（5）和下永磁体转子（7）的磁化方向相同，上热解石墨板（3）位于永久磁体（2）下方且与外壳（1）的内壁固连，上定子（4）位于热解石墨板（3）下方且与外壳（1）的内壁固连，上永磁体转子（5）和下永磁体转子（7）分别固定在扇叶（6）的上下两端从而连接为一体组成转子组件，上定子（4）套在上永磁体转子的外侧，下定子（8）套在下永磁体转子（7）的外侧且与外壳（1）的内壁固连，上定子（4）与上永磁体转子（5）、扇叶（6）、下永磁体转子（7）及下定子（8）同轴，所述下热解石墨板（9）位于下定子（8）下方且与外壳（1）的内壁固连，转子组件在竖直方向上受到永久磁体（2）的磁吸引力和下热解石墨板（9）的抗磁力之和与上热解石墨板（3）的抗磁力和自身的重力之和相等使得该转子组件悬浮于上热解石墨板（3）与下热解石墨板（9）之间，且该转子组件与上热解石墨板及下热解石墨板之间均留有间隙，所述上定子（4）的内周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸极（11），下定子（8）的内周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸极相对应的下凸极（12），上凸极和下凸极上均缠有绕组（13），上永磁体转子（5）的外周壁上沿圆周方向均匀固定有上凸齿（14），下永磁体转子（7）的外周壁上沿圆周方向均匀固定有与上凸齿相对应的下凸齿（15），上凸齿与上凸极在...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏宇锋，巩启，郭丹，武科迪，张坤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41