外转子式微风发电机结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本专利涉及的是一种外转子式微风发电机结构。
【背景技术】
[0002]一般传统的微风发电机结构如图1所示。
[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綳，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，本专利的目的在于，提供一种外转子式微风发电机结构。转子采用磁性能良好的永磁体，配专门设计的永磁体定位座，永磁体通过粘胶和永磁体定位座来固定。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]本专利的另一目的在于，提供一种外转式微风发电机结构。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，从而提闻了发电机效率。
[0009]本专利的又一目的在于，提供一种外转式微风发电机结构。定子采用一个专用印刷电路板，将各绕组依一定的方式联接，降低了发电机的内阻，从而提高了发电机效率。
[0010]为了达到上述目的，本专利提供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。
[0011]本专利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。
【附图说明】
[0012]图1为传统微风发电机结构(一)剖视示意图；
图2为传统微风发电机结构(二)剖视示意图；
图3为本专利较佳实施的剖视示意图；
图4为本专利的永磁体定位座示意图；
图5为本专利的定子绕组示意图；
图6为本专利的功率输出曲线图。
[0013]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】
[0014]本专利是提供一种外转子式微风发电机结构。图3是为本专利较佳实施例。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。
[0015]以上说明对本专利而言只是说明性的，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，但都将落入本专利的保护范围内。
【主权项】
1.一种外转转子式微风发电机结构，其特征在于，其包含: 一前端盖，内腔固定导磁圈、永磁体定位座及永磁体，以提供发电机之转子磁场；中心部有一轴承室，用以固定轴承以支撑转子； 一后盖，中心部有一轴承室，用以固定轴承以支撑转子； 一定子，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磁石(永磁体)，永磁体采用永磁体定位座来实现圆周方向定位；定位座材料不限于塑胶注塑件或铝合金压铸件；永磁材料不局限于铁氧体与钕铁硼。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，发电机转子采用导磁圈改善转子磁路，减少磁路漏磁，增加气隙磁密值；导磁圈采用导磁材料，采用粘接或包射的方式固定在发电机端盖里。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，转子永磁体固定在前端盖或后端盖里。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，用一特定印刷电路板将各绕组并联，降低发电机内阻，增加发电机输出功率；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，以降低绕组并联的接线复杂程度，提高可靠性。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，用金属导体将各绕组并联，然后镶嵌在一绝缘结构件内，降低发电机内阻，增加发电机输出功率。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，发电机采用直接绕制单距绕组，绕组的中间是导磁材料或软磁材料，单距绕组降低端部绕组功耗，绕组中间采用导磁或软磁材料，增大发电机绕组切割磁密值，达到增加发电机发电功率的目的。
【专利摘要】本发明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。
【IPC分类】H02K1/28, H02K3/28, H02K5/173, H02K1/16, H02K3/50, H02K1/22
【公开号】CN105429323
【申请号】CN201410470975
【发明人】艾奇, 胡健, 唐光亮
【申请人】湖南三人能源科技股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年9月17日