一种多方式输出的风力发电机制造技术

一种多方式输出的风力发电机，包括发电模块、转轴和叶轮，发电模块的数量为两个以上，发电模块包括线圈组件和磁钢组件，线圈组件的两侧外均设置有磁钢组件，线圈组件为圆盘形，圆盘形线圈组件上设置有用于切割磁感线的电路，磁钢组件包括磁钢和磁轭，磁钢和磁轭为圆盘形，磁钢上均匀间隔设置有复数块磁极，磁钢设置于磁轭的一侧，磁轭上设置有磁钢的一面朝向线圈组件，转轴穿过线圈组件和线圈组件两侧的磁钢组件的圆心，并且磁钢组件的磁轭的圆心与转轴连接，叶轮连接于转轴上，发电模块与发电模块之间通过并联连接或串联连接。通过本发明专利技术的设计，使得磁场密度大、均匀度高；线圈可以多组输出、任意组合；风能利用率高、启动风力低。

【技术实现步骤摘要】
一种多方式输出的风力发电机
本专利技术涉及一种风力发电机，具体来说是一种能够采用多种电力输出方式的风力发电机。
技术介绍
风能是一种可再生新能源，具有无污染、环保等优点。在现在这个提倡节能环保的时代，如何利用风能已经是一个很重要的研究课题。现有技术中，风力发电机已经被广泛的应用，但是现在的风力发电机还存在着诸多的缺陷，例如：在风力较小的时候，风力发电机的叶轮转动不起来，从而使得发电机不能运转；在风力很强的时候，发电机产生的电压又很大，容易对电路造成损害。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中风能发电机所存在的问题，提供一种能够采用多种电力输出方式的风力发电机来解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种风力发电机，其特征在于，包括发电模块、转轴和叶轮，所述发电模块的数量为两个以上，所述发电模块包括线圈组件和磁钢组件，所述线圈组件的两侧外均设置有磁钢组件，所述线圈组件为圆盘形，所述圆盘形线圈组件上设置有用于切割磁感线的电路，所述磁钢组件包括磁钢和磁轭，所述磁钢和磁轭为圆盘形，所述磁钢上均匀间隔设置有复数块磁极，磁钢设置于磁轭的一侧，所述磁轭上设置有磁钢的一面朝向线圈组件，所述转轴穿过线圈组件和线圈组件两侧的磁钢组件的圆心，并且磁钢组件的磁轭的圆心与转轴连接，所述叶轮连接于转轴上，所述发电模块与发电模块之间通过以下方法之一连接：并联连接、串联连接。上述的一种风力发电机，其特征在于，所述线圈组件为PCB板，所述PCB板的两侧表面均蚀刻有电路。上述的一种风力发电机，其特征在于，所述线圈组件包括中空导线，中空导线内有冷却媒介经过。上述的一种风力发电机，其特征在于，所述磁钢上的磁铁的磁极排布如下：一块N极朝向线圈组件的磁铁和一块N极朝向磁轭的磁铁间隔设置，N极朝向线圈组件的磁铁两侧侧还设置有两块N极45°朝向中间的磁铁。上述的一种风力发电机，其特征在于，所述磁钢上的磁铁的磁极排布如下：一块N极朝向线圈组件的磁铁和一块N极朝向磁轭的磁铁间隔设置，N极朝向线圈组件的磁铁两侧侧还设置有两块水平朝向中间的磁铁。上述的一种风力发电机，其特征在于，所述线圈组件、磁钢组件外设置有外壳。本专利技术的有益效果为：通过本专利技术的设计，使得磁场密度大、均匀度高；线圈可以多组输出、任意组合；风能利用率高、启动风力低。附图说明图1为本专利技术的剖视图；图2为本专利技术的磁钢的正面结构图；图3为本专利技术的线圈组件的其中一个实施方式示意图；图4为本专利技术的线圈组件的另外一个实施方式示意图；图5为磁钢上磁铁的磁极排布其中一个实施方式示意图；图6为磁钢上磁铁的磁极排布另外一个实施方式示意图。具体实施方式为使对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：参看图1，一种多方式输出的风力发电机，包括线圈组件100、磁钢组件200、转轴300和叶轮(图中未示)，线圈组件100的两侧外均设置有磁钢组件200。并且在本实施例中，风力发电机包括两个以上线圈组件100，磁钢组件200的数量是线圈组件100的两倍，一个线圈组件100与它两侧的磁钢组件200构成一个发电模块400，发电模块400与发电模块400之间相互连接。参看图3，线圈组件100为圆盘形，圆盘形线圈组件100上设置有用于切割磁感线的电路110，在本专利技术的其中一个优选实施方式中，线圈组件100为PCB板，PCB板的两侧表面均蚀刻有电路。参看图1和图2，磁钢组件200包括磁钢210和磁轭220，磁钢210和磁轭220均为圆盘形，磁钢210上均匀间隔设置有复数块磁铁211，磁钢210就是由复数块磁铁211组合在一起形成的一块整体的磁钢210，磁钢210设置于磁轭220的一侧，磁轭220上设置有磁钢210的一面朝向线圈组件100，转轴300穿过线圈组件100和线圈组件100两侧的磁钢组件200的圆心，并且磁钢组件200的磁轭220的圆心与转轴300连接，叶轮连接于转轴300上。工作的时候，风力带动转轴300旋转，转轴300带动磁钢组件200的磁轭220旋转，磁轭220再带动设置于磁轭220上的磁钢210旋转，而此时，线圈组件100两侧外的磁钢组件200之间产生磁场，并且磁钢组件200还在旋转之中，所以线圈组件100上的电路110开始切割磁感线，从而达到切割磁感线发电的效果。并且由于本实施例中，一个风力发电机包含有多个发电模块400，而发电模块400与发电模块400之间的电路可以通过串联连接也可以通过并联连接。这样的设计在外部风力较大时，可以采用将发电模块400与发电模块400之间的电路并联连接，这样不仅减小了电压，保护了电路，同时还可以对多个用电器进行供电；在外部风力较大时，可以采用将发电模块400与发电模块400之间的电路串联连接，这样可以增大电压，在外部风力很小的情况下也能达到供电的效果。参看图5，为了增强磁钢组件200之间的磁场强度，在本专利技术的其中一个优选实施方式中，磁钢210上的磁铁211的磁极排布如下：一块N极朝向线圈组件100的磁铁211和一块N极朝向磁轭220的磁铁211间隔设置，N极朝向线圈组件100的磁铁211两侧还设置有两块N极45°朝向中间的磁铁211。参看图6，为了增强磁钢组件200之间的磁场强度，在本专利技术的另外一个优选实施方式中，磁钢210上的磁铁211的磁极排布如下：一块N极朝向线圈组件100的磁铁211和一块N极朝向磁轭220的磁铁211间隔设置，N极朝向线圈组件100的磁铁211两侧还设置有两块N极水平朝向中间的磁铁211。通过以上两种磁极排布的组合，可以提高磁场的强度40%左右，达到了聚合磁场的效果。由于常规设计的发电机在工作的时候，由磁轭产生的涡流发热，机械传动产生的摩擦发热，导线线圈组件发.为了进行降温,参看图4，线圈组件包括中空导线，中空导线内有冷却媒介经过，本专利技术的线圈组件100也可以为空心铜管110线路，空心铜管110内有冷水经过。首先铜材质的散热效果就很好，其次在空心铜管110内有冷却水流过，能够起到水冷的效果。在本专利技术的其中一个优选实施方式中，线圈组件100、磁钢组件200外设置有外壳。本专利技术的有益效果为：（1）目前的风力发电机,由于采用常规的绕组形式和磁钢的组合安装方式,在发电机工作时,不可避免的产生大量的热量,这些主要有:由轭铁产生的涡流发热,机械传动产生的摩擦发热,导线电阻发热.并且主要的热量是由前两个产生.本专利技术磁钢固定在轭铁上,并和轭铁一起固定在转轴上,在一对磁钢的气隙中间产生恒定均匀的磁场,没有涡流发热.由于是风叶直接带动转轴,没有增速机构,机械摩擦仅仅是轴承的摩擦,所以摩擦发热就会很小.因此本专利技术的结构设计决定了整套发电机的发热量比起常规设计,会大大减少,对冷却的要求就会降低很多很多。（2）本专利技术的磁钢组合和安装方式,使磁钢的磁能的利用率有极大的提高.磁钢几乎所有的磁场都集中在两组磁钢和轭铁组成的气隙中间,杂散磁场很小.气隙内磁场强度均匀,强度大,大型的风力发电机可以达到12000Gs以上,微型的风力发电机也可以达到6000Gs以上.高而均匀的磁场可以提高风电的效率,为后续的整流和变流提供稳定和充沛的能源。（3）由于风力的不稳定性,风力有时很小,有时又很大,风能和风速的立方成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多方式输出的风力发电机，其特征在于，包括发电模块、转轴和叶轮，所述发电模块的数量为两个以上，所述发电模块包括线圈组件和磁钢组件，所述线圈组件的两侧外均设置有磁钢组件，所述线圈组件为圆盘形，所述圆盘形线圈组件上设置有用于切割磁感线的电路，所述磁钢组件包括磁钢和磁轭，所述磁钢和磁轭为圆盘形，所述磁钢上均匀间隔设置有复数块磁极，磁钢设置于磁轭的一侧，所述磁轭上设置有磁钢的一面朝向线圈组件，所述转轴穿过线圈组件和线圈组件两侧的磁钢组件的圆心，并且磁钢组件的磁轭的圆心与转轴连接，所述叶轮连接于转轴上，所述发电模块与发电模块之间通过以下方法之一连接：并联连接、串联连接。

【技术特征摘要】
1.一种多方式输出的风力发电机，其特征在于，包括发电模块、转轴和叶轮，所述发电模块的数量为两个以上，所述发电模块包括线圈组件和磁钢组件，所述线圈组件的两侧外均设置有磁钢组件，所述线圈组件为圆盘形，所述圆盘形线圈组件上设置有用于切割磁感线的电路，所述磁钢组件包括磁钢和磁轭，所述磁钢和磁轭为圆盘形，所述磁钢上均匀间隔设置有复数块磁极，磁钢设置于磁轭的一侧，所述磁轭上设置有磁钢的一面朝向线圈组件，所述转轴穿过线圈组件和线圈组件两侧的磁钢组件的圆心，并且磁钢组件的磁轭的圆心与转轴连接，所述叶轮连接于转轴上，所述发电模块与发电模块之间通过以下方法之一连接：并联连接、串联连接；每个发电模块多组线圈输出,整套风力发电机的输出组数就会很多，再由外围的控制系统根据每组线圈的输出电压,进行不同数量的线圈输出串联,以达到一定范围内相对稳定的输出电压，再把这些达到要求输出电压的线圈组进行并联,就...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秋安，
申请(专利权)人：宁波市鄞州泰源磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：