[发明专利]自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机

权利要求书

1.一种自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，包括：永磁体(3)，分别嵌装在第一动盘(1)和第二动盘(2)内，其中第一动盘(1)为2片，第二动盘为1片，位于2片第一动盘之间；2片静盘(8)套装在主轴(5)上，分别位于第一动盘和第二动盘形成的间隙中，主轴(5)由2片第一动盘(1)中的轴承(4)支承；静盘(8)内嵌装线圈(9)、霍尔元件(10)、温度传感器(11)，通过导线(7)连接线圈(9)，信号线(12)连接霍尔元件(10)、温度传感器(11)，穿过管路与控制盒(13)连接组成；特征是：发电机设有自动跟踪调速系统和壳机一体化设置；自动跟踪调速系统由：嵌装在静盘(8)中的霍尔元件(10)、温度传感器(11)、线圈(9)、以及控制盒(13)中的单片机系统组成，线圈(9)是可串、并联连接的绕组或可三相星形/三角形连接的绕组，当第一动盘(1)、第二动盘(2)旋转，霍尔元件(10)从永磁体(3)中感应霍尔信号，通过信号线(12)传递给控制盒(13)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；

所述壳机一体化设置为：2片第一动盘(1)，中心设置轴承(4)，1片第二动盘(2)，叠加组合时外侧与第一动盘(1)卡接，2片静盘(8)，固定在主轴上，主轴(5)通过2片第一动盘(1)中的轴承(4)支承，由于轴承(4)直接装置在第一动盘(1)上，构成机壳、转子、端盖一体化，省去上下端盖和机壳，使发电机部件减少，同时，静盘(8)与第一动盘(1)、第二动盘(2)之间平面相对距离的空隙范围为0.2～2MM，由主轴(5)中凸起的轴挡作为靠山定位限制，以对第一动盘、静盘(8)定位；

所说线圈(9)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(8)内，线圈按预先设定的磁极数连接。

2.根据权利要求1所述的自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，特征是：所说主轴(5)，由大口径钢管制成，长度可根据配置需求套接加长，直径至少是发电机直径的四分之一，选择比例在1∶0.25～0.6的范围。

3.根据权利要求1所述的自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，特征是：所说温度传感器(11)，为1只或每片静盘装1只，采集到的温升信息由信号线(12)传递给控制盒(13)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。

4.根据权利要求1所述的自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，特征是：所说控制盒(13)内设有自动控制电路，该自动控制电路由：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、超级电容蓄电池以克服电解式蓄电池使用寿命短的缺陷，制作较大功率的发电机时增设蓄电池组、逆变器，并另设电控箱，便于扩展和控制较大功率发电机的正常运转。

5.根据权利要求1所述的自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，特征是：在每片静盘上设置1+1n圈线圈，在第二动盘的两个面上分别设置与相对应的静盘上线圈数量相同数量的永磁体，以增加每1片的输出功率，然后，将2片静盘(8)和1片第二动盘(2)叠加装置在主轴(5)上，线圈由导线(7)穿过管路与控制盒(13)连接，可扩大发电机的输出功率，制造出功率级别较大体积较小的发电机。

6.一种内转子自动跟踪调速垂直轴永磁叠加型风力发电机，包括：永磁体(3)，嵌装固定在动盘(801)内，2片动盘(801)套装在主轴(5)上随主轴旋转，主轴(5)由2片第一静盘(101)中分别设置的轴承(4)支承，第一静盘(101)为两片，位于2片动盘的外侧，一片内嵌装线圈(9)，另一片设置霍尔元件(10)后用填料封口；第一静盘(101)外侧与第二静盘(201)卡接，并由定位槽固定；第二静盘(201)，为1片，位于2片动盘之间，中心开孔，内壁嵌装线圈(9)、温度传感器(11)；通过导线(7)连接线圈(9)，信号线(12)连接霍尔元件(10)、温度传感器(11)，穿过管路与控制盒(13)连接；

特征是：发电机设有自动跟踪调速系统和壳机一体化设置；自动跟踪调速系统，由霍尔元件(10)、温度传感器(11)、线圈(9)、以及控制盒(13)中的单片机系统组成，线圈(9)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(801)旋转，霍尔元件(10)从永磁体(3)中感应霍尔信号，通过信号线(12)传递给控制盒(13)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；

所述壳机一体化设置为：2片第一静盘(101)，中心设置轴承(4)，1片第二静盘(201)，外侧与第一静盘(1)卡接，2片动盘(801)，分别位于第一静盘(101)和第二静盘(201)形成的间隙中，固定在主轴(5)上；由于轴承(4)直接装置在第一静盘(101)上，构成机壳、转子、端盖一体化，省去上下端盖和机壳，使发电机部件减少，同时，动盘(801)与第一静盘(101)，第二静盘(201)之间平面相对距离的空隙范围为0.2～2MM；

所说线圈(9)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(8)内，线圈按预先设定的磁极数连接。