自适应离网型风力发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应离网型风力发电机，涉及风力发电设备技术领域。本实用新型专利技术包括整流罩、叶片、风轮毂、发电机、电磁开关、底座总成、回转体、尾杆和尾舵，发电机通过电磁开关与底座总成电连接；所述尾杆与回转体之间为分体式连接，所述尾杆与尾舵之间为分体式连接；所述底座总成上的轴承为双联装深沟球轴承。本实用新型专利技术实现了400W等级的起动力矩≤0.12N.m；稀土永磁体用量少，400W等级的电机，永磁铁的用量仅约200g，大幅降低了产品成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电机机械
，更具体地说涉及一种自适应离网型风力发电机。
技术介绍
传统的离网型风力发电机，其额定功率是对应一定风速的，如额定风速10m/s，起动风速2.5m/s，切入风速3m/s。由此可以解读出，＜3m/s的风速对该型风力发电机是无效的。不仅没有最大限度利用风能资源，而且用户的体验也不佳。目前，厂家进行的技术改进主要是将离网型风力发电机轻量化处理，如无锡乃尔的一款400W发电机，包括电机、风叶、轮毂、尾舵等零部件在内的顶端件，其总质量已经做到了11.2kg，已经较为轻便；但是标称的450r/min的额定转速，实际上的空载转速就到了700r/min。现有的主流解决方式是，在控制器内部增加升压模块，因而，系统实际的总效率是有所下降的。再者，该类离网型风力发电机的回转体和尾舵为一体式结构，具有结构简洁、密封性好的优势，但是存在着其模具成本高、通用性小，质量偏重和包装体积较大的不足。如申请号为CN201020284022.2，公开号为CN201786562U的中国专利“双定子直驱永磁风力发电机”，公开了一种双定子直驱永磁风力发电机，它包括内定子、外定子、杯形转子、前法兰、后法兰、壳体、主轴、前轴承、前轴套、前轴承外盖、前轴承内盖、后轴承、后轴套、后轴承内盖、后轴承外盖、锁紧套和锁紧螺母等零部件。内、外定子均包括定子铁芯及多相绕组，外定子固定在壳体上，内定子固定在与杯形转子的开口所对法兰上；杯形转子包括转r>子铁芯、支撑转子铁芯的支撑架，及安装于转子铁芯上极性相异交错排列的永磁体；主轴通过前轴承、前轴套、前轴承外盖、前轴承内盖、后轴承、后轴套、后轴承内盖和后轴承外盖贯穿前法兰、后法兰和杯形转子，并伸出前法兰，前法兰、后法兰固定在壳体上。可见，其同样存在着其模具成本高、通用性小，质量偏重和包装体积较大的缺陷。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本技术提供了一种自适应离网型风力发电机，本技术的专利技术目的旨在于解决现有风力发电机模具成本高、通用性小，质量偏重和包装体积较大的问题，本技术实现了400W等级的起动力矩≤0.12N.m；稀土永磁体用量少，400W等级的电机，永磁铁的用量仅约200g，大幅降低了产品成本。为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术是通过下述技术方案实现的：自适应离网型风力发电机，包括整流罩、叶片、风轮毂、发电机、电磁开关、底座总成、回转体、尾杆和尾舵，其特征在于：发电机通过电磁开关与底座总成电连接；所述尾杆与回转体之间为分体式连接，所述尾杆与尾舵之间为分体式连接；所述底座总成上的轴承为双联装深沟球轴承。发电机的引出线和底座总成中滑环的输入电缆分别接入到电磁开关相应端子。所述整流罩为钢板拉伸成形件，所述整流罩外周切向设置有若干凸耳。所述风轮毂包括4支切向均布的叶片安装臂，所述叶片安装臂背部呈阶梯状，所述叶片安装臂正面设置有若干平衡槽，所述叶片安装臂上还设置有叶片安装孔，所述叶片通过叶片安装孔固定在风轮毂的叶片安装臂上。所述发电机包括端盖总成、定子总成和转子总成；所述定子总成和转子总成均安装在端盖总成上形成所述发电机。所述定子总成包括铁芯、定子绕组、胀圈、控制绕组和热保护器，所述定子绕组设置在铁芯上，所述胀圈设置在定子绕组内侧用以支撑固定定子绕组，所述控制绕组设置在定子绕组上，所述热保护器设置在定子绕组上端；所述铁芯是由闭合成闭口槽的钢圈组合而成的分段式组合件组合而成的。所述转子总成包括磁瓦N、磁瓦S、磁轭和磁轭架，所述磁轭为切向带定位槽的硅钢片叠压铆接而成，所述磁轭架为带有键槽、支撑筋和凸耳的铝压铸件；所述磁瓦N和磁瓦S均为径向磁化的条状钕铁硼；所述磁瓦N设置在磁轭下端，所述磁瓦S设置在磁轭架上端。电磁开关包括线包总成、静触盘组成A、静触盘组成B、和动触盘总成。与现有技术相比，本技术所带来的有益的技术效果表现在：1、离网型风力发电机的输出引线，外部仍然保持3股引线，但电机内部安装有用于改变绕组内部6股或者12股引出线的接线方式的交流电磁开关，交流电磁开关中线包的通断由串联有温控开关的位于发电机定子内的控制绕组决定。使得发电机根能够根据风速的高低和负载的大小，引发温控开关和交流电磁开关的联动，从而自动变换接线方式：一种为双股并联的线圈改为单股串联，直接将线圈匝数增加为原有的2倍；一种为三角形（△）接线变换为星形（Y）接线，直接将线电压增加为原有的1.73倍。均能实现将额定转速450r/min的风力机，空载转速仅120r/min。2、风轮毂为铝压铸件，自带方螺母卡槽和动平衡槽（或盲孔），切向均布的叶片安装臂为阶梯状，并铸有大的倾角。经过优化设计，具备了强度高（支持0.75m长，重0.5kg的叶片在60m/s风速下以2200r/min的转速旋转。普通风力机的风轮转速当前还没有超过1200r/min的）、质量轻（400W级的风轮毂仅重710g）和抗老化的优势。整流罩扣到风轮毂的沉台、凸耳落进卡槽，手工用力敲击卡槽即可完成铆接。附图说明图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术整流罩的结构示意图；图3为本技术风轮毂的正面结构示意图；图4为本技术风轮毂的背部结构示意图；图5为本技术发电机的结构示意图；图6为本技术定子总成的机构示意图；图7为本技术转子总成的结构示意图；图8为本技术电磁开关的结构示意图；图9为本技术结构爆炸图；附图标记：1、整流罩，2、叶片，3、风轮毂，4、发电机，5、电磁开关，6、底座总成，8、尾杆，9、尾舵，10、回转体；31、叶片安装臂，32、平衡槽，33、叶片安装孔；41、端盖总成，42、定子总成，43、转子总成，421、铁芯，422、定子绕组，423、胀圈，424、控制绕组，425、热保护器；431、磁瓦N，432、磁瓦S，433、磁轭，434、磁轭架；51、线包总成，52、静触盘组成A，53、静触盘组成B，54、动触盘总成。具体实施方式实施例1作为本技术一较佳实施例，参照说明书附图1-8，本实施例公开了：自适应离网型风力发电机，包括整流罩1、叶片2、风轮毂3、发电机4、电磁开关5、底座总成6、回转体10、尾杆8和尾舵9，发电机4通过电磁开关5与底座总成6电连接；所述尾杆8与回转体10之间为分体式连接，所述尾杆8与尾舵9之间为分体式连接；所述底座总成6上的轴承为双联装深沟球轴承。实施例2作为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
自适应离网型风力发电机，包括整流罩（1）、叶片（2）、风轮毂（3）、发电机（4）、电磁开关（5）、底座总成（6）、尾杆（8）和尾舵（9），其特征在于：发电机（4）通过电磁开关（5）与底座总成（6）电连接；所述尾杆（8）与回转体（10）之间为分体式连接，所述尾杆（8）与尾舵（9）之间为分体式连接；所述底座总成（6）上的轴承为双联装深沟球轴承。

【技术特征摘要】
1.自适应离网型风力发电机，包括整流罩（1）、叶片（2）、风轮毂（3）、发电机（4）、电磁开
关（5）、底座总成（6）、尾杆（8）和尾舵（9），其特征在于：发电机（4）通过电磁开关（5）与底座
总成（6）电连接；所述尾杆（8）与回转体（10）之间为分体式连接，所述尾杆（8）与尾舵（9）之
间为分体式连接；所述底座总成（6）上的轴承为双联装深沟球轴承。
2.如权利要求1所述的自适应离网型风力发电机，其特征在于：发电机（4）的引出线和
底座总成（6）中滑环的输入电缆分别接入到电磁开关（5）相应端子。
3.如权利要求1所述的自适应离网型风力发电机，其特征在于：所述整流罩（1）为钢板
拉伸成形件，所述整流罩（1）外周切向设置有若干凸耳。
4.如权利要求1-3任意一项所述的自适应离网型风力发电机，其特征在于：所述风轮毂
（3）包括4支切向均布的叶片安装臂（31），所述叶片安装臂（31）背部呈阶梯状，所述叶片安
装臂（31）正面设置有若干平衡槽（32），所述叶片安装臂（31）上还设置有叶片安装孔（33），
所述叶片（2）通过叶片安装孔（33）固定在风轮毂（3）的叶片安装臂（31）上。
5.如权利要求1或2所述的自适应离网型风力发电机，其特征在于：所述发电机（4）包括
端盖总成（41）、定子总成（42）和转子总成（43）；所述定子总成（42）和转子总...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶峰源，吴志永，吴元章，
申请(专利权)人：乐山东风汽车电器有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51