本发明专利技术涉及多种洁净能源合力发电机，包括风轮，还包括连接所述风轮、用于将风轮的旋转力转换成电能的发电机，风轮由多个风叶片及旋转轴组成，每个风叶片向外辐射的一端上设置有电磁铁和切割线圈；风轮旋转直径的下半圆周上均匀设置有N个永久磁体，N个永久磁体的磁场方向交替设置，N为大于等于2的偶数；风轮旋转，风叶片上的切割线圈切割永久磁体的磁力线，并在相邻风叶片上的电磁铁中产生感应电磁场，感应电磁场与永久磁体的磁场相互作用促进风轮旋转。本发明专利技术采用磁场力增大力矩，增大了风轮的旋转力和发电功率，充分利用小风速风能、太阳能及磁场能，发电效率高，故障率低，且抗台风能力强，并改善了风轮旋转连续性差的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电机，尤其是涉及采用多种洁净能源合力发电的发电机。
技术介绍
目前所使用的风力发电机一般为利用大风力的发电机。如香港南丫岛大型风力发电机，其优点是力矩大，旋转力大，功率大；缺点是风速要求6米每秒以上，使用上受到限制。还有其他风力发电机，其功率为10KW，优点是能利用吹得最多的中、小风速，可以自动调整迎风角度，提高风能利用率；缺点是相对比较力矩小，功率小。但是地球上吹3米/秒或以上风的地区广，日子多，大风力发电机无法对这种风速的小风加以利用。且自然界风时大时小，时有时无，使得风力发电机旋转的连续性差。且目前自动调整迎风角度的功能只适合用于小型风力发电机，当风轮直径稍大，旋转时风轮会摆动，导致发电机抗台风能力差，故障率也较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多种洁净能源合力发电机，其能充分利用小风速风能、太阳能及磁场能，发电效率高，故障率低，且抗台风能力强，还能改善风轮旋转连续性差的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种多种洁净能源合力发电机，包括风轮，还包括连接所述风轮、用于将风轮的旋转力转换成电能的发电机，所述风轮由多个风叶片及旋转轴组成，其中，每个所述风叶片向外辐射的一端上设置有电磁铁和切割线圈；所述风轮旋转直径的下半圆周上均勻设置有N个永久磁体，N个所述永久磁体的磁场方向交替设置，所述N为大于等于2的偶数；所述风轮旋转，带动所述风叶片上的切割线圈切割所述永久磁体的磁力线，并在相邻风叶片上的电磁铁中产生感应电磁场，所述感应电磁场与所述永久磁体的磁场相互作用促进所述风轮旋转。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述风叶片横截面为直线段两端向相反方向弯曲的形状。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述风叶片上弯曲部位设置有多个泄气孔。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，还包括将太阳能转换成电能的太阳能电池板，所述太阳能电池板通过蓄电池连接至所述永久磁体，用于给所述永久磁体充磁。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述N取值为10，10个所述永久磁体分别设置在所述风轮旋转直径的下半圆周的0°、20°、40°、60°、80° UOO0、120°、 140°、160°、180° 的位置上。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，还包括用于在风速超过预定值时、 切断所述风叶片上线圈感应电流的离心力开关。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述风叶片是采用导电纤维制成的风叶片。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述风轮上的四个风叶片以所述旋转轴为对称中心呈中心对称设置。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述电磁铁为采用硅钢片制成的电磁铁。本专利技术所述的多种洁净能源合力发电机，其中，所述风叶片受力面积为10 30m2。本专利技术的多种洁净能源合力发电机采用磁场力增大力矩，从而增大了旋转力和功率，使得风轮在风速小或风时有时无的时候仍可连续旋转，能充分利用小风速风能、太阳能及磁场能，发电效率高，故障率低，且抗台风能力强。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1为本专利技术实施例的多种洁净能源合力发电机整体结构示意图；图2为本专利技术实施例的多种洁净能源合力发电机的风叶片及永久磁体分布示意图；图3为本专利技术实施例的多种洁净能源合力发电机的风叶片结构示意图；图4为图3中A-A线方向的剖视图。具体实施例方式下面结合图示，对本专利技术的优选实施例作详细介绍。本专利技术较佳实施例的多种洁净能源合力发电机整体结构如图1所示，同时参阅图 2和图3，所述多种洁净能源合力发电机包括风轮10，还包括连接风轮10的发电机13，用于将风轮10的旋转力转换成电能。风轮10由多个风叶片11及旋转轴12组成，风叶片11 可在风力作用下绕旋转轴12旋转。在每个风叶片11向外辐射的一端(即远离旋转轴的一端)上设置有电磁铁14和切割线圈15。在风轮10旋转直径的下半圆周上均勻设置有N个永久磁体20，N个永久磁体20的磁场方向交替设置，其中N为大于等于2的偶数。如图3所示，当风叶片11受风力推动旋转时，风叶片11上的切割线圈15切割永久磁铁20的磁力线，产生感应电流供给相邻的风叶片11上的电磁铁14线圈，产生感应电动势。随着风叶片11继续旋转，由于风轮10旋转直径的下半圆周上的N个永久磁体20的磁场方向是交替排列，切割线圈15运动到不同永久磁体20的磁场时，切割不同方向的磁力线，使得电磁铁14的磁极也相应变换，并与相对应的永久磁体20的磁场产生相互作用力， 利用磁场力推动风叶片11旋转，使得风轮10即使在吹中小风的情况下也能旋转发电，在外界风时有时无的情况下也能使风轮持续旋转。由于地球上的季候风多是正反方向或近似正反方向的变化，本机设计的各个磁场和风叶片的形状能适应季候风上的变化，更能增强本机的抗台风能力。下面以N取值10、四个风叶片11以旋转轴12为对称中心呈中心对称设置为例，对风叶片11受磁场力的情况进行分析说明。如图2所示，四个风叶片11包括第一风叶片111、第二风叶片112、第三风叶片113 和第四风叶片114。10个永久磁体20分别设置在风轮10旋转直径的下半圆周的0°、20°、 40°、60°、80° ,100° ,120° ,140° ,160° ,180° 的位置上。每个风叶片11上的切割线圈15所产生的电流，只供给相邻的两个风叶片11上的电磁铁14线圈。如图3所示，电流线a为来自第四风叶片114的切割线圈15产生的感应电流供本风叶片(即第一风叶片111)的电磁铁14线圈，电流线b为本风叶片(即第一风叶片111)的切割线圈15产生的感应电流供第二风叶片112和第四风叶片114，电流线c为来自第二风叶片112的切割线圈15产生的感应电流供本风叶片(即第一风叶片111)的电磁铁14线圈。每个风叶片11所受到的磁场力f可用以下公式表达/ = --^二6.3x10 χ-^- (i)Απμ0νr以上式(1)中，m表示永久磁体磁荷，m’为电磁铁磁荷，r为电磁铁与永久磁体之间的距离。其中，当所使用的永久磁体20选定之后，m为常量，风轮旋转时m’和r是变量，这三个参量一起决定了 f的大小。且f的大小与mm’成正比，与r2成反比。因此风轮10受到的是时大时小，不断变化的、有规律的、循环的磁场力，该磁场力可分解为沿风轮10旋转圆周切线方向的旋转力及对风轮10向上的磁浮力，共同促进风轮10旋转。当图2中所示的第二风叶片112从C点运动到C’点，令C点位置f = 100N时，m =169 ΧΙΟ"3, m，= 6 X 10_3，其他各点位置的磁场力f如下表1所示。表1第二风叶片从C点到C’点受力情况分析权利要求1.一种多种洁净能源合力发电机，包括风轮(10)，还包括连接所述风轮(10)、用于将风轮(10)的旋转力转换成电能的发电机(13)，所述风轮(10)由多个风叶片(11)及旋转轴(1 组成，其特征在于，每个所述风叶片(11)向外辐射的一端上设置有电磁铁(14)和切割线圈(15)；所述风轮(10)旋转直径的下半圆周上均勻设置有N个永久磁体00)，N个所述永久磁体00)的磁场方向交替设置，所述N为大于等于2的偶数；所述风轮(10)旋转，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多种洁净能源合力发电机，包括风轮（１０），还包括连接所述风轮（１０）、用于将风轮（１０）的旋转力转换成电能的发电机（１３），所述风轮（１０）由多个风叶片（１１）及旋转轴（１２）组成，其特征在于，每个所述风叶片（１１）向外辐射的一端上设置有电磁铁（１４）和切割线圈（１５）；所述风轮（１０）旋转直径的下半圆周上均匀设置有Ｎ个永久磁体（２０），Ｎ个所述永久磁体（２０）的磁场方向交替设置，所述Ｎ为大于等于２的偶数；所述风轮（１０）旋转，带动所述风叶片（１１）上的切割线圈（１５）切割所述永久磁体（２０）的磁力线，并在相邻风叶片（１１）上的电磁铁（１４）中产生感应电磁场，所述感应电磁场与所述永久磁体（２０）的磁场相互作用，促进所述风轮（１０）旋转。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卓孝廉，
申请(专利权)人：卓孝廉，
类型：发明
国别省市：HK
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