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专利号: 2020115987331
申请人: 河北科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液力机械或液力发动机;风力、弹力或重力发动机;其他类目中不包括的产生机械动力或反推力的发动机
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.永磁发电机,其特征在于,包括:外壳;

发电单元,设于所述外壳,所述发电单元具有能上下移动的转子轴;

风力机,设于所述转子轴伸出所述外壳顶壁的一端;

驱动轴,与所述外壳沿上下方向滑动配合,所述转子轴的底端与所述驱动轴同轴设置,且所述转子轴的底端与所述驱动轴的顶端绕所述转子轴的轴线转动配合;以及双向压电驱动器,设于所述外壳,所述双向压电驱动器的驱动端与所述驱动轴接触配合,以驱动所述驱动轴上下移动。

2.如权利要求1所述的永磁发电机,其特征在于,所述双向压电驱动器包括:基座,所述基座的同一侧镜像对称的设有两个安装槽,两个所述安装槽的开口相背设置;

压电陶瓷片叠堆,设有两个且分别位于两个所述安装槽内;

第一柔性铰链,设有两个,且分别与所述基座的两端连接,所述压电陶瓷片叠堆靠近所述安装槽开口的一端通过第一直圆铰链与所述第一柔性铰链的一端连接;

第二柔性铰链,为梯型柔性铰链,两端分别与两个所述第一柔性铰链的另一端连接,所述第二柔性铰链形成所述驱动端;以及预压力调节结构,设于所述基座,用于对所述压电陶瓷片叠堆施加预压力。

3.如权利要求2所述的永磁发电机,其特征在于,所述预压力调节结构包括:调节扭,连接于所述基座,且位于两个所述安装槽之间,所述调节扭能沿垂直于所述安装槽开口方向的方向移动,所述调节扭的调节端为圆锥状;

压杆,滑动贯穿所述安装槽的侧壁,所述压杆平行于所述安装槽的开口方向,所述压杆朝向所述调节端的一端具有与所述调节端配合的斜面;以及压片,设于所述安装槽内,并与所述压杆的另一端连接,所述压片用于接触所述压电陶瓷片叠堆的一端。

4.如权利要求1所述的永磁发电机,其特征在于,所述驱动轴上设有与所述驱动端滑动配合的滑槽,所述滑槽的槽底面为与所述驱动轴同心的圆面,所述驱动端的端面为与所述滑槽的槽底贴合的圆面。

5.如权利要求1所述的永磁发电机,其特征在于,所述永磁发电机还包括:轴承,所述轴承的外环固接于所述驱动轴,内环固接于所述转子轴;以及滑动支架,固接于所述外壳,所述驱动轴与所述滑动支架沿上下方向滑动配合。

6.如权利要求5所述的永磁发电机,其特征在于,所述驱动轴顶端固接有轴承盒,所述轴承设于所述轴承盒内,且所述轴承的外环固接于所述轴承盒;

所述轴承盒的外周面设有滑键,所述滑动支架上设有贯穿所述滑键并与所述滑键沿上下方向滑动配合的滑杆。

7.如权利要求1所述的永磁发电机,其特征在于,所述发电单元还包括:定子铁芯,设于所述转子轴外周,且固接于所述外壳;以及线圈,绕设于所述定子铁芯。

8.如权利要求1所述的永磁发电机,其特征在于,所述永磁发电机还包括伸缩铰链,所述伸缩铰链的一端与所述驱动轴的底端连接,另一端与所述外壳的底部连接。

9.发电系统,其特征在于,包括如权利要求1‑8中任意一项所述的永磁发电机。

10.如权利要求9所述的发电系统,其特征在于,所述发电系统还包括:储能单元,与所述发电单元电气连接;

压力传感器,用于感测风压;

信号处理单元,与所述压力传感器通讯连接,还与所述双向压电驱动器电气连接,所述信号处理单元用于接收所述压力传感器的风压信号,并根据所述风压信号向所述双向压电驱动器输出电压信号;以及

供电单元,与所述发电单元电气连接,还分别与所述压力传感器、所述信号处理单元和所述双向压电驱动器电气连接。