[發明專利]基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置

有效

• 申請號: 201710162604.X
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106870288B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 盧全國;苑慶杰;趙冉;陳良雪;王天意;何丁平;諶雪剛;顧仲翔;易彪;舒亮
• 申請（專利權）人: 南昌工程學院
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D80/70;H02N2/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明提出一種基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置，該裝置包括軸承、風力驅動機構和磁致伸縮壓電機構，風力驅動機構設于軸承外圈的外壁上，帶動軸承外圈發生旋轉，磁致伸縮壓電機構包括永磁體和壓電組件，永磁體左右對稱設于軸承外圈的外壁上，壓電組件設于軸承內圈的內部空腔中心，壓電組件的兩側端與軸承內圈內壁的間隙中設有彈性墊片。本發明體積小，發電效率較高，受環境影響輕微，節能環保。

技術領域

本發明屬于磁力發電的技術領域，尤其涉及一種基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置。

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，全球蘊量巨大，受到世界各國的重視。風力發電是把風的動能轉為電能。現有的風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，從而帶動發電機發電。現有的風力發電裝置可分為風輪、發電機和鐵塔三部分，由于風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化，使得轉速不穩定，所以，在帶動發電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的增速器，再加一個調速機構使轉速保持穩定，然后再聯接到發電機上。這種風電裝置體積龐大，而且要求風速要大于每秒4米，否則無法正常運行，這使得大部分微小風能不能使用。

稀土超磁致伸縮材料是一種利用磁場驅動的新型功能材料。作為稀土超磁致伸縮材料的典型代表，Terfenol-D是將稀土元素鋱(Tb)、鏑(Dy)和金屬元素鐵(Fe)按一定比例制備而成的一種新型磁致伸縮合金，具有大應變、高精度、輸出力大、響應快速及可靠性高等優勢。因此，將其與壓電材料結合構成微風發電裝置，可充分利用微小風能，為風力發電機的推廣普及創造了條件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置，超磁致伸縮材料與壓電材料相結合，能夠利用輕微的風力進行發電，對風力環境適應能力較強。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置，其特征在于，包括軸承、風力驅動機構和磁致伸縮壓電機構，所述風力驅動機構設于所述軸承外圈的外壁上，帶動軸承外圈發生旋轉，所述磁致伸縮壓電機構包括永磁體和壓電組件，所述永磁體左右對稱設于軸承外圈的外壁上，所述壓電組件設于軸承內圈的內部空腔中心，壓電組件的兩側端與軸承內圈內壁的間隙中設有彈性墊片。

按上述方案，所述壓電組件包括左超磁致伸縮塊、右超磁致伸縮塊和壓電片，所述壓電片設于所述左、右超磁致伸縮塊之間，所述彈性墊片設于左、右超磁致伸縮塊的外側端與所述軸承內圈的內壁的間隙中。

按上述方案，所述風力驅動機構包括數個葉片，所述數個葉片對稱設于所述

軸承外圈的外壁上。

按上述方案，所述軸承采用非導磁材料制成，所述彈性墊片采用導磁材料制成。

本發明的有益效果是：提供一種基于磁致伸縮的旋轉壓電式微風發電裝置，通過葉片在微風的驅動下，帶動永磁體發生旋轉產生變化磁場，在變化磁場的影響下超磁致伸縮材料形狀發生變化，伸長或縮短，間歇擠壓壓電片，壓電片受壓產生電荷，以此循環往復，從而達到持續發電的目的，裝置體積小，發電效率較高，受環境影響輕微、能夠最大限度利用風能發電，節能環保。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的正向剖視圖。

圖2為本發明一個實施例的俯視剖視圖。

其中：1、永磁體；2、軸承外圈；3、軸承內圈；4、左超磁致伸縮塊；5、右超磁致伸縮塊；6、壓電片；7、彈性墊片；8、葉片。

具體實施方式

為更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明進一步的描述。