【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，尤其涉及一种无叶风力发电机及其使用方法。
技术介绍
1、传统的叶片式风力发电机将叶片的转动机械能通过电磁感应转变为电能，对风速有很高的要求，通常放置在沿海、海上和其它高风地区，这是为了得到较高且较平稳风速，最终将风的动能转为电能。而无叶片风力发电的一种方式是通过电磁式风力振动能量采集装置，来利用自然风场中流体经过圆形截面阻流体产生涡致振动，进而通过机械振动结构和电磁转换结构，将风能转换为机械能，再将机械能转换为电能。
2、目前，传统的无叶片风力发电机用来发电的部分，通常采用内外磁环的方式进行设计，通过内磁环和外磁环的布置，以及两者中间的线圈，使内磁环和外磁环进行相对运动时，造成磁感线切割，进而发电。这样设计的无叶片风力发电机虽然能达到发电效果，但是其结构一般较为复杂，且部件设置的相对固定化，一套结构设计出来后，很难在其原本基础上再进行改动。如此一来，若需求变更，比如要求发电效率提升，那么只能再重新设计其结构，例如增加线圈和内外磁环数量，但这样的改动，在原本内外磁环分布的基础上是很难进行的，大部分情况下，会选择重新设计一套符合要求的装置，这就极大的浪费了材料，增加了成本。另外，内外磁环分布的方式，会导致整个发电装置的横截面变大，不利于运输和安装，也增加整体的材料成本。
3、鉴于此，如何克服该现有技术所存在的缺陷，如何满足无叶片风力发电机的需求中的至少一种：节省材料、便于运输和安装、便于在原有基础上进行改进而不需重新设计方案，是本
亟待解决的一个问题。
1、为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种无叶风力发电机及其使用方法，以解决现有技术中无叶片风力发电机的节省材料、便于运输和安装、便于在原有基础上进行改进而不需重新设计方案的需求中的至少一个需求。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种无叶风力发电机，包括支撑组件、线圈组件、上磁组组件、下磁组组件以及捕能组件；其中：所述线圈组件固定在所述支撑组件上，所述上磁组组件和所述下磁组组件固定在所述捕能组件上，所述上磁组组件设置在所述线圈组件的上侧，所述下磁组组件设置在所述线圈组件的下侧；
4、所述捕能组件包括柔性杆以及捕能柱，所述柔性杆的一端固定在所述支撑组件底部，所述柔性杆的另一端穿过所述支撑组件、所述下磁组组件、所述线圈组件以及所述上磁组组件后，与所述捕能柱的底部固定。
5、在一些实施例中，所述支撑组件包括安装底座以及支撑柱；所述支撑柱中空设置，且所述支撑柱底端设置有第一安装台，所述第一安装台直径大于所述支撑柱直径，所述支撑柱通过所述第一安装台固定在所述安装底座上。
6、在一些实施例中，所述支撑柱顶端设置有第二安装台，所述第二安装台直径大于所述支撑柱直径，所述支撑柱通过所述第二安装台与所述线圈组件固定。
7、在一些实施例中，所述线圈组件包括线圈固定座以及若干个线圈，所述线圈固定座中空设置，且所述线圈固定座固定在所述支撑组件，若干个所述线圈间隔均匀的固定在所述线圈固定座的内侧。
8、在一些实施例中，所述线圈固定座底端设置有固定台，所述固定台下方设置有若干个固定块，所述固定台直径大于所述线圈固定座直径，所述固定台通过间隔均匀的若干个所述固定块固定在所述支撑组件上。
9、在一些实施例中，所述线圈固定座内侧设置有若干个间隔均匀分布的安装曲面；所述线圈中部设置有铁芯，所述铁芯上下端设置有固定片，所述线圈一侧设置有固定曲面，所述固定曲面与所述安装曲面的形状相匹配；所述线圈和所述铁芯通过所述固定片固定在所述固定曲面上，进而通过所述固定曲面固定在所述安装曲面上。
10、在一些实施例中，所述上磁组组件包括上磁铁安装座、若干个上磁铁以及上磁铁连接法兰；所述下磁组组件包括下磁铁安装座、若干个下磁铁以及下磁铁连接法兰；其中，若干个所述上磁铁间隔均匀的固定在所述上磁铁安装座上，所述上磁铁安装座通过上方的所述上磁铁连接法兰固定在所述柔性杆上，所述上磁铁安装座位于所述线圈组件的线圈固定座上方，且所述上磁铁的磁极面朝向所述线圈组件的线圈设置；若干个所述下磁铁间隔均匀的固定在所述下磁铁安装座上，所述下磁铁安装座通过下方的所述下磁铁连接法兰固定在所述柔性杆上，所述下磁铁安装座位于所述线圈组件的线圈固定座下方，且所述下磁铁的磁极面朝向所述线圈组件的线圈设置。
11、在一些实施例中，所述上磁铁安装座上设置有上磁铁安装孔，所述上磁铁安装孔有两层且上层宽度大于下层宽度，所述上磁铁同样有两层且上层宽度大于下层宽度，所述上磁铁的上层位于所述上磁铁安装孔的上层，所述上磁铁的下层位于所述上磁铁安装孔的下层；所述下磁铁安装座上设置有下磁铁安装孔，所述下磁铁安装孔有两层且下层宽度大于上层宽度，所述下磁铁同样有两层且下层宽度大于上层宽度，所述下磁铁的上层位于所述下磁铁安装孔的上层，所述下磁铁的下层位于所述下磁铁安装孔的下层。
12、在一些实施例中，所述线圈组件设置有多层的线圈固定座，每层所述线圈固定座上均设置有若干个间隔均匀的线圈，每相邻两层所述线圈固定座之间通过连接柱进行固定，每相邻两层所述线圈固定座之间设置有一层中间磁组组件；所述中间磁组组件包括中间磁铁安装座、若干个中间磁铁、上限位座以及下限位座；其中，若干个所述中间磁铁间隔均匀的固定在所述中间磁铁安装座上，所述中间磁铁安装座通过所述上限位座和所述下限位座固定在所述柔性杆上，所述中间磁铁安装座位于两个所述线圈固定座之间，且所述中间磁铁的一个磁极面朝向上方的所述线圈设置，所述中间磁铁的另一个磁极面朝向下方的所述线圈设置。
13、第二方面，本专利技术提供一种无叶风力发电机的使用方法，应用于第一方面所述的无叶风力发电机，方法包括：
14、将所述无叶风力发电机安装在预设好的风力发电区域；
15、受到风力作用时，所述无叶风力发电机的捕能柱开始晃动并带动柔性杆晃动，柔性杆带动上磁组组件以及下磁组组件晃动，从而使线圈组件切割磁感线，进行发电。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过设置上磁组组件和下磁组组件，将两组磁组组件固定在捕能组件上，使两组磁组组件可以和捕能组件一起跟随风力摆动；而线圈组件设置在两组磁组组件的中间，且线圈组件固定在支撑组件上，使线圈组件保持不动，进而通过两组磁组组件和线圈组件之间的相对运动切割磁感线，从而发电。这样的设计下，上磁组组件、线圈组件以及下磁组组件在竖直方向上分布，相较于现有技术中内外磁环的分布方式，可以减小横截面积，大大节省制作材料，且便于运输和安装。另外，本专利技术的线圈组件还可以设置有多层，在需要提高发电效率的情况下，不需要重新设计方案，只需要在原有方案基础上叠加线圈组件的层数，以及在相邻两层线圈组件间增加中间磁组组件，即可提高发电效率；且每层的线圈组件和中间磁组组件都是模块化设计，叠加、安装方便，可批量生产，结构更加合理。
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1.一种无叶风力发电机，其特征在于，包括支撑组件（1）、线圈组件（2）、上磁组组件（3）、下磁组组件（4）以及捕能组件（5）；其中：所述线圈组件（2）固定在所述支撑组件（1）上，所述上磁组组件（3）和所述下磁组组件（4）固定在所述捕能组件（5）上，所述上磁组组件（3）设置在所述线圈组件（2）的上侧，所述下磁组组件（4）设置在所述线圈组件（2）的下侧；
2.根据权利要求1所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述支撑组件（1）包括安装底座（101）以及支撑柱（102）；所述支撑柱（102）中空设置，且所述支撑柱（102）底端设置有第一安装台（103），所述第一安装台（103）直径大于所述支撑柱（102）直径，所述支撑柱（102）通过所述第一安装台（103）固定在所述安装底座（101）上。
3.根据权利要求2所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述支撑柱（102）顶端设置有第二安装台（104），所述第二安装台（104）直径大于所述支撑柱（102）直径，所述支撑柱（102）通过所述第二安装台（104）与所述线圈组件（2）固定。
4.根据权利要求1所述的无叶
5.根据权利要求4所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈固定座（201）底端设置有固定台（203），所述固定台（203）下方设置有若干个固定块（204），所述固定台（203）直径大于所述线圈固定座（201）直径，所述固定台（203）通过间隔均匀的若干个所述固定块（204）固定在所述支撑组件（1）上。
6.根据权利要求4所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈固定座（201）内侧设置有若干个间隔均匀分布的安装曲面（205）；所述线圈（202）中部设置有铁芯（206），所述铁芯（206）上下端设置有固定片（207），所述线圈（202）一侧设置有固定曲面（208），所述固定曲面（208）与所述安装曲面（205）的形状相匹配；所述线圈（202）和所述铁芯（206）通过所述固定片（207）固定在所述固定曲面（208）上，进而通过所述固定曲面（208）固定在所述安装曲面（205）上。
7.根据权利要求1所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述上磁组组件（3）包括上磁铁安装座（301）、若干个上磁铁（302）以及上磁铁连接法兰（303）；所述下磁组组件（4）包括下磁铁安装座（401）、若干个下磁铁（402）以及下磁铁连接法兰（403）；其中，若干个所述上磁铁（302）间隔均匀的固定在所述上磁铁安装座（301）上，所述上磁铁安装座（301）通过上方的所述上磁铁连接法兰（303）固定在所述柔性杆（501）上，所述上磁铁安装座（301）位于所述线圈组件（2）的线圈固定座（201）上方，且所述上磁铁（302）的磁极面朝向所述线圈组件（2）的线圈（202）设置；若干个所述下磁铁（402）间隔均匀的固定在所述下磁铁安装座（401）上，所述下磁铁安装座（401）通过下方的所述下磁铁连接法兰（403）固定在所述柔性杆（501）上，所述下磁铁安装座（401）位于所述线圈组件（2）的线圈固定座（201）下方，且所述下磁铁（402）的磁极面朝向所述线圈组件（2）的线圈（202）设置。
8.根据权利要求7所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述上磁铁安装座（301）上设置有上磁铁安装孔（304），所述上磁铁安装孔（304）有两层且上层宽度大于下层宽度，所述上磁铁（302）同样有两层且上层宽度大于下层宽度，所述上磁铁（302）的上层位于所述上磁铁安装孔（304）的上层，所述上磁铁（302）的下层位于所述上磁铁安装孔（304）的下层；所述下磁铁安装座（401）上设置有下磁铁安装孔（404），所述下磁铁安装孔（404）有两层且下层宽度大于上层宽度，所述下磁铁（402）同样有两层且下层宽度大于上层宽度，所述下磁铁（402）的上层位于所述下磁铁安装孔（404）的上层，所述下磁铁（402）的下层位于所述下磁铁安装孔（404）的下层。
9.根据权利要求1-8任一所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈组件（2）设置有多层的线圈固定座（201），每层所述线圈固定座（201）上均设置有若干个间隔均匀的线圈（202），每相邻两层所述线圈固定座（201）之间通过连接柱（6）进行固定，每相邻两层所述线圈固定座（201）之间设置有一层中间磁组组件（7）；所述中间磁组组件（7）包括中间磁铁安装座（7...
【技术特征摘要】
1.一种无叶风力发电机，其特征在于，包括支撑组件（1）、线圈组件（2）、上磁组组件（3）、下磁组组件（4）以及捕能组件（5）；其中：所述线圈组件（2）固定在所述支撑组件（1）上，所述上磁组组件（3）和所述下磁组组件（4）固定在所述捕能组件（5）上，所述上磁组组件（3）设置在所述线圈组件（2）的上侧，所述下磁组组件（4）设置在所述线圈组件（2）的下侧；
2.根据权利要求1所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述支撑组件（1）包括安装底座（101）以及支撑柱（102）；所述支撑柱（102）中空设置，且所述支撑柱（102）底端设置有第一安装台（103），所述第一安装台（103）直径大于所述支撑柱（102）直径，所述支撑柱（102）通过所述第一安装台（103）固定在所述安装底座（101）上。
3.根据权利要求2所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述支撑柱（102）顶端设置有第二安装台（104），所述第二安装台（104）直径大于所述支撑柱（102）直径，所述支撑柱（102）通过所述第二安装台（104）与所述线圈组件（2）固定。
4.根据权利要求1所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈组件（2）包括线圈固定座（201）以及若干个线圈（202），所述线圈固定座（201）中空设置，且所述线圈固定座（201）固定在所述支撑组件（1）上，若干个所述线圈（202）间隔均匀的固定在所述线圈固定座（201）的内侧。
5.根据权利要求4所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈固定座（201）底端设置有固定台（203），所述固定台（203）下方设置有若干个固定块（204），所述固定台（203）直径大于所述线圈固定座（201）直径，所述固定台（203）通过间隔均匀的若干个所述固定块（204）固定在所述支撑组件（1）上。
6.根据权利要求4所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述线圈固定座（201）内侧设置有若干个间隔均匀分布的安装曲面（205）；所述线圈（202）中部设置有铁芯（206），所述铁芯（206）上下端设置有固定片（207），所述线圈（202）一侧设置有固定曲面（208），所述固定曲面（208）与所述安装曲面（205）的形状相匹配；所述线圈（202）和所述铁芯（206）通过所述固定片（207）固定在所述固定曲面（208）上，进而通过所述固定曲面（208）固定在所述安装曲面（205）上。
7.根据权利要求1所述的无叶风力发电机，其特征在于，所述上磁组组件（3）包括上磁铁安装座（301）、若干个上磁铁（302）以及上磁铁连接法兰（303）；所述下磁组组件（4）包括下磁铁安装座（401）、若干个下磁铁（4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，赵文胜，杨静，张海军，安继飞，赵文韬，
申请(专利权)人：微澜能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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