一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，包括发电制热机构和风能驱动构件，发电制热机构包括外壳、转子、固定柱、发电部分和制热部分，转子设在外壳内，转子内设有空腔，固定柱设在空腔内且固定在外壳上，发电部分包括外定子和外永磁体，外定子固定在外壳内侧，外永磁体固定在转子外侧，制热部分包括水套、内定子和内永磁体，水套固定套设在固定柱外侧，水套内设有水，内定子固定套设在水套外侧，固定柱、水套、内定子、转子和外壳均为同心设置，风能驱动构件包括叶片和转体，叶片固定在转体上，转体和转子相连，结构简单，能量转化次数少，能量转化效率高，集风力发电和风力制热为一体。电和风力制热为一体。电和风力制热为一体。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机


[0001]本技术涉及风力发电
，具体涉及一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机。

技术介绍

[0002]风能是一种资源丰富的清洁能源。我国在风力发电的研究上已经有很多成果，风电规模发展迅速。然而，由于风力发电具有间歇性和波动性，电能输出始终会因天气情况，实际工况以及其他可能的因素而波动，因此发出的电能质量差，不稳定，而当前的电能储存装置技术不够完善，储电容量低，储电成本高，导致大量弃风现象出现。
[0003]现阶段对风能致热的研究中，针对压缩空气式致热、液体挤压式及液体搅拌式致热内容较多，部分地区已经投入生产使用，但是现阶段风能致热输出能量形式单一，总体效率不高。
[0004]现有技术提出一种“风热发电”(WTES)系统。风热发电技术首先要利用风能致热装置将机械能转化为热能，将热能储存在储热装置中，这部分热能既能直接供给用户使用，也可以作为电网备用，利用所储存的热能加热水，产生高温高压蒸汽，驱动汽轮机发出电能，从而提供电能输出。虽然风热发电系统储能成本低，发电性能有所改善，弃风率有所降低，但是风热发电系统中，风能到电能输出要经过风能—机械能—热能—电能的转化，能量转化次数多，风热发电的总体效率很低。

技术实现思路

[0005]根据现有技术的不足，本技术的目的是提供一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，结构简单，能量转化次数少，能量转化效率高，集风力发电和风力制热为一体。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，包括发电制热机构和风能驱动构件，所述发电制热机构包括外壳、转子、固定柱、发电部分和制热部分，所述转子设在所述外壳内，所述转子内设有空腔，所述固定柱设在所述空腔内且固定在所述外壳上，所述发电部分包括外定子和外永磁体，所述外定子固定在所述外壳内侧，所述外永磁体固定在所述转子外侧，所述制热部分包括水套、内定子和内永磁体，所述水套固定套设在所述固定柱外侧，所述水套内设有水，所述内定子固定套设在所述水套外侧，所述固定柱、水套、内定子、转子和外壳均为同心设置，所述风能驱动构件包括叶片和转体，所述叶片固定在所述转体上，所述转体和所述转子相连。
[0008]进一步地，所述固定柱为圆柱体结构，所述固定柱为钢制成。
[0009]进一步地，所述水套为圆筒状结构，所述水套为铝制成，所述水套内设有水。
[0010]进一步地，所述内定子为圆筒状结构，所述内定子为铝制成。
[0011]进一步地，所述转子为圆筒状结构，所述转子为钢制成。
[0012]进一步地，多个所述内永磁体环形分布在所述转子内侧，多个所述外永磁体环形分布在所述转子外侧，所述内永磁体和所述外永磁体均为钕铁硼、铝镍钴或铁氧体永磁材料制成。
[0013]进一步地，所述外壳为圆筒状结构，多个所述外定子环形分布在所述外壳内侧，所述外定子由采用冲压硅钢片叠片结构。
[0014]进一步地，所述叶片为垂直式叶片，多个所述叶片环形分布在所述转体上。
[0015]与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果：
[0016]1.本技术所述的一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，通过在外壳内同心设置发电部分和制热部分，可以同时产生热能和电能，能同时满足用户的供热、用电需求。
[0017]2.本技术所述的一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，采用同心式结构，转子内侧的内永磁体和外侧的外永磁体互相影响，合成新的磁场强度更强的磁场，进而提高电机功率，与相同功率的电机相比需要的永磁材料更少。
[0018]3.本技术所述的一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，结构简单清晰，安装拆卸都较为方便，方便后期的维护和维修。
[0019]4.本技术所述的一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，采用水套包围制热部分，利用水的比热容大的特点，吸收产生的热量，以水为载体将热能传递到有热需求的用户和热储存系统中。
附图说明
[0020]图1为本技术的主视图。
[0021]图2为本技术的剖视图。
[0022]图3为本技术的能量转换图。
[0023]图中：1
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风能驱动构件，2
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外壳，3
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外定子，4
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外永磁体，5
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转子，6
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内永磁体，7
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内定子，8
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水套，9
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固定柱，10
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制热部分，11
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发电部分，12
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叶片，13
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转体。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，如图1和图2所示，包括发电制热机构和风能驱动构件1，发电制热机构包括外壳2、转子5、固定柱9、发电部分11和制热部分10，外转子5设在外壳2内，转子5内设有空腔，固定柱9设在空腔内且固定在外壳2上，发电部分11包括外定子3和外永磁体4，外定子3固定在外壳2内侧，外永磁体4固定在转子5外侧，制热部分10包括水套8、内定子7和内永磁体6，水套8固定套设在固定柱9外侧，水套8内设有水，内定子7固定套设在水套8外侧，风能驱动构件1包括叶片12和转体13，叶片12固定在转体13上，转体13和转子5相连。
[0026]本技术中，为了使发电和制热效率更好，外壳2、转子5、固定柱9、制热部分10和发电部分11同心设置，具体地，固定柱9、水套8、内定子7、转子5和外壳2均为同心设置，固定柱9为圆柱体结构，固定柱9为钢制成，采用同心式结构，转子5内侧的内永磁体6和外侧的
外永磁体4互相影响，合成新的磁场强度更强的磁场，进而提高电机功率，与相同功率的电机相比需要的永磁材料更少。
[0027]本技术在使用过程中，以风能驱动以运动磁场的方式产生电能，以涡电流的方式产生热能，通过在外壳2内设置发电部分11和制热部分10，可以同时产生热能和电能，能同时满足用户的供热、用电需求，具体地，装置安装后，起风时，风能驱动构件1被风力带动开始旋转，转体13带动转子5转动，转子5上的固定的内永磁体6和外永磁体4产生运动磁场，外壳2上的外定子3切割运动磁场产生电流经过电流电压控制器转化为稳定的电能，提供给用户，内定子7表面产生高强涡流，进而产生大量热量，水套8中的水吸收涡流制热单元产生的热量升温，收集热量。
[0028]本技术实施例中，为了提升风能转化效率，水套8为圆筒状结构，水套8为铝制成。
[0029]内定子7为圆筒状结构，内定子7为铝制成。
[0030]转子5为圆筒状结构，转子5为钢制成。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风磁涡电流的同心式发电制热一体机，其特征在于：包括外壳（2）、转子（5）、固定柱（9）、发电部分（11）、制热部分（10）和风能驱动构件（1），所述转子（5）设在所述外壳（2）内，所述转子（5）内设有空腔，所述固定柱（9）设在所述空腔内且固定在所述外壳（2）上，所述发电部分（11）包括外定子（3）和外永磁体（4），所述外定子（3）固定在所述外壳（2）内侧，所述外永磁体（4）固定在所述转子（5）外侧，所述制热部分（10）包括水套（8）、内定子（7）和内永磁体（6），所述水套（8）固定套设在所述固定柱（9）外侧，所述水套（8）内设有水，所述内定子（7）固定套设在所述水套（8）外侧，所述内定子（7）为圆筒状结构且为铝制成，多个所述内永磁体（6）环形分布在所述转子（5）内侧，所述固定柱（9）、水套（8）、内定子（7）、转子（5）和外壳（2）均为同心设置，所述风能驱动构件（1）包括叶片（12）和转体（13），所述叶片（12）固定在所述转体（13）上，所述转体（13）和所述转子（5）相连。2.根据权利要求1所述的基于风磁涡电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯婧文，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：