外转子式微风发电机结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种外转子式微风发电机结构。包括轴承系统，转子与定子三大部分。轴承系统使用免维护高精度滚动轴承，其内圈与主轴采用过盈配合联接，外圈与前后端盖轴承室采用胶粘接。主轴伸出端与机架联接，叶片与导流罩安装在前端盖上。转子由通过螺栓联接的前后端盖构成。前端盖内腔包含导磁圏，永磁体定位座及永磁体，藉此提供良好的永磁转子磁场，可提高发电机效率。定子部分由主轴，定子铁心，绝缘架，定子绕组与印刷电路板组成。定子绕组采用三相分布，使用高精度绕线机绕制，各绕组的端部已达到最小，提高了绕组的利用率。并按一定联接方式，将各个绕线基于印刷电路板联接起来，同相各绕组并联，降低发电机的内阻，提高发电机输出功率。
【专利说明】外转子式微风发电机结构
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及的是一种外转子式微风发电机结构。
【背景技术】
[0002]—般传统的微风发电机结构如图1所不。
[0003]这种结构的发电机转子永磁体采用钕铁硼，起动力矩很大，在4 m/s及以下风速下，难以启动，故无法发电。
[0004]于是，人们试图降低发电机的启动力矩，采用如图2所示的另一种微风发电机结构。
[0005]这种结构的发电机转子永磁体仍然采用钕铁硼，但定子采用无铁芯结构，以达到降低发电机启动力矩的目的。但定子线圏内阻很大，因此又导致发电机效率降低。即使在微风环境下正常旋转，但由于效率低，输出功率相当有限，难以满足需要。
[0006]有鉴于在上述现有品所衍生的各项缺点，本案的创作遂竭其心智，以从事所属行业多年的经验，潜心研究并加以创新改良，终于成功研发完成本件外转子式微风发电机结构案，实为一具功效增进的创作。
【发明内容】
[0007]为有效解决上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种外转子式微风发电机结构；转子采用二片以上磁性能良好的瓦形永磁体，配专门设计的永磁体定位座，定位座材料为塑胶注塑件或铝合金压铸件，永磁体材料为铁氧体或钕铁硼；永磁体通过粘胶和永磁体定位座来固定在导磁圈内侧，此方法的工艺比采用单个金属弹片来定位永磁体要简单可靠，磁性能上比采用注射磁环要好很多；永磁体位置分布均匀，无任何损伤磁性能的结构；提供良好的转子磁场，提高了发电机效率。
[0008]本实用新型的另一目的在于，提供一种外转子式微风发电机结构；定子绕组采用三相分布，各相绕组使用精密绕线机直接绕入，绕组端部已达到最小，提高了绕组的利用率，从而提高了发电机效率。
[0009]本实用新型的又一目的在于，提供一种外转子式微风发电机结构，定子绕组采用单距绕组，定子铁心是导磁材料或软磁材料；单距绕组降低端部绕组功耗，定子铁心采用导磁材料或软磁材料，增大发电机绕组磁密值，达到增加发电机发电功率的目的。
[0010]本实用新型的再一目的在于，提供一种外转子式微风发电机结构；定子绕组采用一个印刷电路板，将各绕组并联，降低了发电机的内阻，从而提高了发电机效率；该印刷电路板采用单层或多层板，按需要将同相各绕组并联组合；该印刷电路板亦可使用金属导体与绝缘结构件来实现同样的功能，即用金属导体将各绕组并联，然后镶嵌在一绝缘结构件内。
[0011]为了达到上述目的，本实用新型提供一种外转子式微风发电机结构。包括轴承系统，转子系统，定子系统及联接组合四大部分。轴承系统使用免维护高精度滚动轴承，其内圈与主轴采用过盈配合联接，外圈与前后端盖轴承室采用胶粘接。转子系统由通过螺栓联接的前后端盖构成，叶片与导流罩安装在前端盖上，前端盖内腔包含导磁圏，永磁体定位座及永磁体，藉此提供良好的永磁转子磁场，可提高发电机效率。定子系统由主轴，导磁材料的定子铁心，绝缘架，定子绕组与印刷电路板组成；主轴伸出端与机架联接；定子绕组采用三相分布，使用高精度绕线机绕制的单距绕组，各绕组的端部已达到最小，提高了绕组的利用率；各个绕组按一定的组合方式，基于印刷电路板联接起来，同相间各组绕组并联起来，降低发电机的内阻，提高发电机输出功率。联接组合包括螺栓及密封圈，将轴承系统，转子系统与定子系统联接起来，从而组成外转子式微风发电机。
[0012]本实用新型的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图的较佳实例予以说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为传统微风发电机结构(一)剖视不意图；
[0014]图2为传统微风发电机结构(二)剖视示意图；
[0015]图3为本实用新型较佳实施的剖视示意图；
[0016]图4为本实用新型的永磁体定位座示意图；
[0017]图5为本实用新型的定子绕组示意图；
[0018]图6为本实用新型的功率输出曲线图。
[0019]附件标记说明:10_定子铁心；101-定子绕组；102-滚动轴承；11_端盖；12_主轴；13_永磁体；20_定子支架；201-主轴；202_永磁体；203_滚动轴承；21_定子绕组；22-转子支架；311-滚动轴承；3111_滚动轴承外圈；3112_滚动轴承内圈；312_滚动轴承；3121_滚动轴承外圈；3122_滚动轴承内圈；321-前端盖；3211_轴承室；322_后端盖；3221-轴承室；323_永磁体定位座；324_永磁体；325-导磁圈；326_密封圈；327_联接螺栓；331-定子铁心；3311_定子铁心内孔；332_绝缘架；3321_后绝缘架；3322_前绝缘架；333-定子绕组；334-印刷电路板；335-主轴;3351_轴颈;3352_轴颈;3353_轴颈部；336-导线。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型是提供一种外转子式微风发电机结构。图3是为本实用新型较佳实施例。滚动轴承内圈3112与轴颈3351，滚动轴承内圈3122与轴颈3352采用过盈配合联接。滚动轴承外圈3111与轴承室3221，滚动轴承外圈3121与轴承室3211采用胶粘接。主轴伸出端与机架联接，叶片与导流罩安装在前端盖321上。转子由通过联接螺栓327及密封圈326联接的前端盖321与后端盖322构成。前端盖321内腔包含导磁圏325，永磁体定位座323及永磁体324，藉此提供良好的永磁转子磁场，可提高发电机效率。永磁体定位座323的结构如图4所示，永磁体固定位的数量依永磁体数量而定。定子部分由主轴335，定子铁心331，绝缘架332，定子绕组333与印刷电路板334组成。定子铁心内孔3311与轴颈3353采用过盈配合联接。后绝缘架3321与前绝缘架3322套在定子铁心槽3312上，起绝缘作用。如图5所示，定子绕组333，采用三相分布，使用精密绕线机，绕制装配在铁心槽3312的绝缘架332上。各绕组的端部已达到最小，提高了绕组的利用率。并按一定联接方式，将各个绕组基于印刷电路板334联接起来，同相间各组绕组并联起来，降低发电机的内阻，提高发电机输出功率。电能输出则由导线336传输，并实测得到如图6所示的功率曲线。
[0021]以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的。本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种外转子式微风发电机结构，其特征在于，其包含: 一轴承系统，轴承系统使用免维护高精度滚动轴承，其内圈与主轴采用过盈配合联接，外圈与前后端盖轴承室采用胶粘接，主轴伸出端与机架联接，叶片与导流罩安装在前端盖上； 一转子系统，转子系统由通过螺栓联接的前后端盖构成，前端盖内腔包含导磁圏，永磁体定位座及永磁体，藉此提供良好的永磁转子磁场； 一定子系统，包括主轴，定子铁心，绝缘架，定子绕组及印刷电路板； 一联接组合，包括螺栓及密封圈。
2.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，发电机转子采用二片以上瓦形永磁体,永磁体采用永磁体定位座来实现圆周方向定位，定位座材料为塑胶注塑件或招合金压铸件，永磁体材料为铁氧体或钕铁硼。
3.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，发电机转子使用导磁圈，导磁圈使用导磁材料，采用粘接或包射的方式固定在发电机前端盖或后端盖里。
4.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，转子永磁体通过粘胶和永磁体定位座固定在导磁圈内侧。
5.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，定子绕组采用三相分布，各相绕组使用精密绕线机外绕式直接绕入。
6.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，定子绕组采用单距绕组，定子铁心是导磁材料或软磁材料。
7.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，用一印刷电路板将同相绕组并联，印刷电路板采用单层或多层板。
8.如权利要求1所述的外转子式微风发电机结构，其特征在于，亦可用金属导体将同相绕组并联，然后镶嵌在一绝缘结构件内。
【文档编号】H02K3/50GK204231044SQ201420531118
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】艾奇, 胡健, 唐光亮 申请人:湖南三人能源科技股份有限公司