[发明专利]自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机

权利要求书

1.一种自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，主要采用永磁体(3)，嵌 装在动盘(2)内，静盘(10)套装在主轴(5)上，由端盖(1)和下端盖(13)中的轴承 (4)支承，螺栓(12)将端盖固定在动盘上，静盘(10)内嵌装线圈(11)，线圈接线 端与导线(9)连接，导线(9)穿过管路接至控制盒(17)；特征是：发电机内设有 内通风冷却装置和自动调速系统；所说内通风冷却装置由：设在下端盖(13)上 的进风孔(6)、主轴上的出风孔(8)、主轴中的风道(7)构成，空气由进风孔(6) 进入发电机内部动盘与静盘之间隙、出风孔(8)、风道(7)，从内部带走热量； 所说自动调速系统，主要由：嵌装在静盘(10)上的霍尔元件(14)、温度传感器 (15)、线圈(11)、以及控制盒(17)中的单片机系统组成，线圈(11)是，可串、 并联连接的绕组或可三相星形/三角形连接的绕组；当动盘(2)旋转，霍尔元件 (14)从永磁体(3)中感应霍尔信号，通过信号线(16)传递给控制盒(17)的单片机 系统，经过运算处理、功率放大以后，发出指令，由接触器执行自动切换上述 线圈绕组的接线方式，使之与外界风速相匹配。

2.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说主轴(5)，由钢管制成，长度可根据配置的风轮高度套接加长，直径至少是 主机外壳直径的四分之一，选择比例在1∶0.25～0.6的范围。

3.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说静盘(10)为1片或1+1n片，其中n为自然数，由无磁材料制成，中心开孔， 固定在主轴(5)上；静盘圆面积内设置线圈(11)，所说线圈为若干只无铁心绕组， 由高强度漆包线绕制成圆形片状，绕组数量：单相发电机为20只或20+4n只， 三相发电机为36只或36+6n只，组成圆圈排列，按度数均匀分布在静盘(10)内， 按预先设定的磁极数连接，导线(9)穿过管路引出机外。

4.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说动盘(2)，为2片或2+1n片，其中n为自然数，由无磁、金属材料制成， 内壁铠装永磁体，所说永磁体(3)为釹铁硼或钐钴或铝镍钴，形状有圆柱体或方 块体或六角体，按照S极N极的顺序排列成圆圈，须与静盘(10)内的线圈统一 对称，并列装置在静盘上下两侧。

5.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说静盘(10)与动盘(2)之间平面相对距离的空隙范围为0.2～2MM，空隙距离的 大小根据发电机功率大小和动、静盘的面积大小，以及加工精度而定，加工的 精密度越高，空隙越小则越利于提高发电机的输出效率。

6.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说温度传感器(15)，为1只或每片静盘装1只，采集到的温升信息由信号线 (16)传递给控制盒(17)内的单片机系统，自动检测线圈和主机温升，若出现异 常时，则自动存储记录、显示报警、直至关闭该片绕组的输出电路，以确保发 电机的运行安全。

7.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 上述所说控制盒(17)内设有自动控制电路，该自动控制电路主要由：单片机系 统、功率放大电路、自动充电电路、以及接触器、显示电路组成，附设锂电池、 超级电容蓄电池或蓄电池组、逆变器，并另设电控箱。

8.根据权利要求1所述的自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，特征是： 所说自动调速内通风垂直轴永磁风力发电机，只要将设置在动盘和静盘内的元 件相互更换，就可以方便地制成主轴(5)旋转的自动调速内通风垂直轴永磁风力 发电机，该技术方案为：主要采用永磁体(3)，分别嵌装在动盘(2)内，动盘套 装在主轴(5)上，由端盖(1)和下端盖(13)中的轴承(4)支承，螺栓(12)将端盖固 定在静盘(10)上，静盘内嵌装线圈(11)、霍尔元件(14)、温度传感器(15)、由导 线(9)连接线圈(11)，信号线(16)连接霍尔元件(14)、温度传感器(15)，导线(9) 和信号线(16)穿过管路与控制盒(17)连接。