[发明专利]内通风垂直管轴连续结构发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内通风垂直管轴连续结构发电机，属于风电清洁能源技术领域，特别涉及一种小至路灯照明，大至巨型风电场的都可使用的风力发电电机设备。 

背景技术

在现有技术中，垂直轴发电机主轴由圆钢制成，只限于一台发电机装置，缺陷是体积重、功率小、散热差、造价高、不能组合装置。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技术方案： 

一种内通风垂直管轴连续结构发电机：外转子1与第一端盖2、第二端盖3连接，设有定子铁芯6的垂直管轴5两端分别通过第一端盖2、第二端盖3中的轴承4支撑外转子1旋转，定子铁芯6的绕组输出导线7通过垂直管轴5的内孔引出；特征是垂直管轴5的上下两端分别设有连续结构，可将N台发电机通过垂直管轴的连续结构依次叠加串联套接固定，N台发电机的输出导线7通过并联或串联连接，以扩大发电机输出功率，其中N为自然数。 

一种内通风垂直管轴连续结构发电机：外转子1与第一端盖2、第二端盖3连接，设有定子铁芯6的垂直管轴5两端分别通过第一端盖2、第二端盖3中的轴承4支撑外转子1旋转，垂直管轴5的上下两端分别设有套装连续结构，可将N台发电机通过垂直管轴的连续结构依次叠加串联套接固定，N台发电机的输出导线7通过垂直管轴5的内孔引出；其中N为自然数；特征是发电机外转子1的外周设风轮8，发电机的垂直管轴5内壁设置螺旋形导风线或导风槽。 

所述外转子1分永磁体和矽钢片体两种：为永磁体时，外壳由包装隔磁材 料的钢管制成，钢管内壁设有E块永磁体，永磁体为钕铁硼永磁材料，E块永磁体构成一组，每块永磁体的磁场极性：按S--N-S-N……S的顺序面对定子铁芯6圆形排列；或按S-导磁块-N-导磁块-S-导磁块N……S的顺序圆形排列，每两块永磁体中间设置≤永磁体体积的导磁块或导磁片，其中永磁体与定子铁芯6之间留有气隙，E为自然数。 

所述外转子1为矽钢片体时，外壳由金属制成，外壳内壁设置冲有槽口的若干片矽钢片叠压成型的环形体，矽钢片的槽口内设励磁线圈或铸铝条组成鼠笼式外转子，其中外转子与定子铁芯6之间留有气隙。 

所述定子6由若干冲有槽口的矽钢片叠压成环形体，环形体内径与垂直管轴5固定，环形体矽钢片的外围槽口内设置定子线圈绕组，或者定子6由H个矽钢片环形体和线圈绕组组成，将H个线圈绕组输出导线串联或并联连接以提高发电机输出电压或输出电流；其中H为自然数。 

所述风轮8由金属或尼龙、加强塑料等绝缘材料制成，造型为弧形、方片形、7字形等形状的风叶片，R片风叶片沿外转子1的外圆周设置组成俯视图为叶片中心和外边带圆圈的S形、X形、Y形、*形状的风轮；或者将外转子1的外侧高度划分成N行，每行按对称角度均布设置2片风叶，风叶外侧设定位圈9固定叶片角度，组成俯视图为中心和外边带圆圈的x形或形或米字形状的风轮；其中R、N为自然数。 

所述发电机的垂直管轴5的连续结构是：由机械加统一加工，制成每支垂直管轴上端的外口直径微小于下端的内口直径，上下两支垂直管轴可以随机套装任意动配连接，套接后用螺栓固定，使多台发电机通过垂直管轴连续结构连接组成的发电机上下笔直，呈1字圆柱体形状。 

所述发电机包含的垂直管轴连续结构是：由机械统一加工，制成发电机垂 直管轴上端的内口直径微大于需要连接的发电机垂直管轴下端的外口直径，将需要上下连接的两台发电机中的两支垂直管轴两端动配套接后用螺栓固定，使多台发电机通过垂直管轴连续结构连接组成的发电机呈圆宝塔型形状。 

所述发电机的垂直管轴5内壁设置螺旋形导风线或导风槽，由机械统一加工，制成表面光洁度好的螺旋形导风线或导风槽，备置与螺旋形通风立管或涡旋风机座配套使用，以提高内通风的旋转速度。 

所述的内通风垂直管轴连续结构发电机的每一项零部件结构须有足够的耐腐、防锈、抗拉和机械强度，只要支承结构足够牢固，使用内通风垂直管轴连续结构的连接方法，可以制成小至100瓦，大到兆瓦级别的大型风力发电电机。 

有益效果： 

本设计的内通风垂直管轴连续结构发电机：利用内通风散热和内部旋转空气的拔风引力和外转子的风轮8，合力推动发电机运转，提高了发电效率；内通风垂直管轴连续结构可以制成小至100瓦，大到兆瓦级别的大型风力发电电机；与相同功率的水平型风叶的风力发电机相比，具有体积小、造价低、组合灵活、成本少，输出功率高；易与风力发电路灯、换气发电两用机、太阳能热水器、以及大规模风电场配套使用。 

附图说明