一种径向拉伸激励的旋转式压电风力发电机

摘要

本发明涉及一种径向拉伸激励的旋转式压电风力发电机，属于新能源领域。壳体两端装有端盖，两端盖间压接有套筒，套筒两端轴承孔中嵌有轴承；主轴经两轴承定位安装在套筒上，主轴上嵌有磁条、端部装有叶片；压电振子与其两端铆接的楔块和磁块构成换能器，磁块上设有导柱；磁块导柱置于套筒径向导向孔中，楔块置于壳体内壁的燕尾槽中；各换能器上磁块磁极配置方向相同、且与镶嵌在主轴上各磁条的异性磁极靠近安装；主轴转动时磁块始终承受来自于主轴上磁条的吸引力。特色与优势：利用预弯型压电振子长度方向的伸缩变形发电，压电片仅受压应力作用、可靠性高；利用镶嵌磁条的主轴同时非接触激励多组压电振子发电，发供电能量强、且无机械冲击及噪音。

主权项

一种径向拉伸激励的旋转式压电风力发电机，其特征在于：主体由支架和壳体构成，壳体内壁上均布地设有轴向燕尾槽、两端分别通过螺钉安装有左右端盖，左右端盖中心处的沉孔中压接有套筒，套筒的法兰经螺钉固定在左端盖上，套筒内孔两端分别设有轴承孔，套筒的轴截面上均布地设有径向导向孔；所述轴承孔中镶嵌有轴承，轴承经左端盖或右端盖压在套筒上；套筒内孔中套有主轴，主轴经两轴承定位，主轴上均布的轴向长槽中镶嵌有磁条，主轴端部安装有叶片；两个在其圆弧凸起处粘接有压电片的金属片经铆钉铆接构成压电振子，压电振子通过与其两端所铆接的楔块和磁块构成换能器，磁块上设有导柱；换能器上磁块导柱置于套筒的径向导向孔中，换能器上楔块置于壳体内壁上的燕尾槽中并经左右端盖压紧，同一换能器上楔块的轴向宽度大于磁块的轴向宽度；各换能器上磁块磁极配置方向相同、且与镶嵌在主轴上各磁条的异性磁极靠近安装；主轴转动时磁块始终承受来自于主轴上磁条的吸引力；装机前金属片圆弧最小半径为式中h_p和h_m分别为压电片和金属片的厚度，α＝h_m/(h_m+h_p)，β＝E_m/E_p，E_p和E_m分别为压电片和金属片的杨氏模量，T_p分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力。