立式悬浮发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种发电机，特别涉及一种立式悬浮发电机，包括：在支撑架上固定有风叶轮，在发电机本体上固定有发电机主轴，主轴上设有转子和定子，发电机主轴竖直设置，具有中心孔且同磁极相对的两磁铁板设置在转子下方的主轴上，上磁铁板和主轴固定连接，主轴空套在下磁铁板的中心孔内，上磁铁板悬浮在下磁铁板之上，至少一级风叶轮设置在转子上方的主轴上，发电机低速转动，散热好，轴承不承受重力，减少磨损、延长寿命，可采用多级风叶、主轴可分段生产，适用范围广泛，可应用于热电站、风电站、水电站、火车、轮船，可利用风能、热电能、水能发电，适用于大功率风能兆瓦级以上发电机发电，风叶轮采用多级结构，可用任意方向的风力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电机，特别涉及一种立式悬浮发电机。技术背景目前，全世界能源紧缺，面临着十分严重的挑战，风力发电主要是 利用能源，为清洁能源，无污染，成本低廉。但是，由于制造技术问题， 风力发电大多是采用卧式发电机机组，有的风叶片巨大，风叶片横扫面 积大，风叶固定架安装难，叶片制造和选材难，需要定向风力，风能的 利用率低，风力发电的制造成本较高， 一次性投资大，抗巨风能力弱， 并且轴承有摩擦，设备磨损，能量利用率低，发电机使用寿命短，目前世界风力发电还难以达到5 — 10兆瓦级以上风力发电机制造技术和风叶片制造技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少摩擦、克服重力的多级风叶、多级 发电机的立式悬浮发电机。本专利技术通过以下技术方案实现-本专利技术的一种立式悬浮发电机，包括在发电机本体上固定有发电 机主轴，主轴上设有转子和定子，其中所述发电机主轴竖直设置，具 有中心孔且同磁极相对的两磁铁板设置在转子下方的主轴上，上磁铁板 和主轴固定连接，主轴空套在下磁铁板的中心孔内，上磁铁板悬浮在下 磁铁板之上，，所述发电机采用至少一级重叠式结构设置。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中在发电机本体上方固定 有支撑架，在支撑架上固定有至少一级风叶轮，多级风叶轮同轴叠置设 置在转子上方的主轴上。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述上磁铁板、下磁铁 板为永久强磁铁板，所述磁铁板段的主轴为拒磁化金属的主轴。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述下磁铁板和磁铁板段的主轴浸于冷却液内，并设有冷却装置，冷却液温度小于80。。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述^轴ffi^^小于35。。 本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述风叶轮采用涡轮式风叶轮，所述风叶轮的风叶个数采用3、 6、 12、 24、 48等任一种风叶片 数。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述转子在主轴上有上 下位移的间隙。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中所述多级风叶轮同轴层 叠在主轴上。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中多段主轴镶嵌咬合式连 接，通过轴承固定。本专利技术所述的一种立式悬浮发电机，其中风叶轮和转子之间设有 控制转速的飞轮。本专利技术具有如下显著优点发电机低速转动，产生的热量低，散热 效果好，轴承不承受重力，减少磨损，延长寿命，不因克服重力而消耗 能量，在允许的温度范围内无磨损，可采用多级风叶、多级发电机串联 工作，风叶和电机之间通过齿轮传动连接，减少侧向力，主轴可分段生 产，风叶片横扫面积小，风叶固定架安装简单，叶片制造和选材容易， 任意方向的风力均可利用，故风能的利用率高，风力发电的制造成本低， 一次性投资小，抗巨风能力强。本专利技术的发电机适用范围广泛，可广泛 应用于热电站、风电站、水电站均可，在具有平衡装置的情况下还可以 应用于火车、轮船，可以利用风能、热电能、水能发电，特别适用于大 功率风能兆瓦级以上发电机发电，风叶轮可根据电机大小而确定采用多 级，自由增减，抗风能力强，稳定性好，涡轮风叶可以利用任意方向的 风力，起动风量小，稳定、噪音小，制造简单，材料选用方便。附图说明图h表示本专利技术的一种立式悬浮发电机结构示意图。图2:表示本专利技术的第二种带有风叶轮的立式悬浮发电机结构示意图。图3:表示本专利技术的第三种带有多级风叶轮、多级发电机型立式悬浮 发电机示意图。图4:表示本专利技术的第三种带有多级风叶轮、多级发电机型立式悬浮 发电机的风叶轮和发电机分离型的立式悬浮重叠风叶片结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步介绍，但不作为对本 专利技术的限定。如图1所示，表示本专利技术的一种立式悬浮发电机结构示意图。包括在发电机本体3上固定有发电机主轴4，主轴4上设有转子6和定子5，其中发电机主轴4竖直设置，具有中心孔且同磁极相对的两磁铁板l、2设置在转子6下方的主轴4上，上磁铁板2和主轴4固定连接，主轴4空套在下磁铁板1的中心孔内，上磁铁板2悬浮在之上，所述发电机采用至少一级重叠式结构设置。所述上磁铁板2、下磁铁板1为永久强磁铁板，上磁铁板2上承载有主轴4和转子6的重力，通过磁铁板异极相斥的原理，上磁铁板2受到下磁铁板1的排斥力，向上的磁力能够托举起全部的重力，使发电机克服重力作用如图2所示， 一种带有风叶轮的立式悬浮发电机，采用风力作为动能的一种立式悬浮风力发电机，包括在支撑架7上固定有风叶轮9，在发电机本体3上固定有发电机主轴4，主轴4上设有转子6和定子5，其中发电机主轴4竖直设置，具有中心孔且同磁极相对的两磁铁板l、 2设置在转子6下方的主轴4上，上磁铁板2和主轴4固定连接，主轴4空套在下磁铁板1的中心孔内，上磁铁板2悬浮在之上，至少一级风叶轮9设置在转子6上方的主轴4上，所述发电机采用至少一级重叠式结构设置。所述上磁铁板2、下磁铁板1为永久强磁铁板，上磁铁板2上承载有主轴4和转子6以及风叶轮9的重力，通过磁铁板异极相斥的原理，上磁铁板2受到下磁铁板1的排斥力，向上的磁力能够托举起全部的重力，使发电机克服重力作用，悬浮在定子5内旋转，克服了因重力产生的接触面之间的摩擦力，减少轴承之间的摩擦和磨损，减少损耗，增大能量的利用率。所述上磁铁板2、下磁铁板1的直径、厚度与能够支撑或承受重量之间的关系如下表1:表l<table>table see original document page 6</column></row><table>从上表可以看出，直径从小到大，其所能够支撑的能力也从20kg增 加到560吨，当直径是1米的时候，自身重量是222kg，支撑重量为22.426 吨，当直径是5米的时候，自身重量是5556kg，支撑重量为560.664吨， 能够满足发电机自重的压力，经过测试上磁铁板2的厚度最好为40mm、 下磁铁板1的厚度最好为60mm。所述磁铁板段的主轴4为拒磁化金属的主轴，因为主轴4必保不能 够被磁化，否则就会使发电机影响正常工作。所述下磁铁板1和磁铁板段主轴4的浸于发电机本体3的冷却液14内，并设有冷却装置进行循环 冷却(图中未示出)，冷却液14的温度要求小于80° ，优选冷却液14的 温度小于35。，即通过冷却装置使冷却液14循环冷却，温度最好保持在 35°以下，对下磁铁板1进行冷却。所述风叶轮9采用涡轮式风叶轮， 所述风叶轮9的风叶片数可以采用任意片数，最好采用3、 6、 12、 24、 48任一种风叶叶数对称布置，使得风力得到充分利用。所述转子6在主轴4上有上下位移的间隙，以保证主轴4在上磁铁 板2的作用下保持悬浮状态。图1虽然是表示本专利技术的一种立式悬浮发电机结构示意图， 也可以是独立的立式悬浮发电机，可以由其它任何动力源来驱 动。如图2所示，所述风叶轮9可以是一个风叶轮9设置在主轴上，如 图3所示也可以是二级风叶轮、或者多级风叶轮同轴层叠在主轴上，只 要有微弱的风力，便可推动风叶转动，带动发电机进行发电。在图3中， 本专利技术的发电机可以采用多级层叠式发电机设置，即采用两级发电机垂 直层叠在同一主轴上，以方便制造、运输和安装。在图3中，本专利技术的主轴可以采用多段主轴4镶嵌咬合式连接，其 形式可以如图所示采用连接扣13的形式，通过轴承11径向固定，在轴 承11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式悬浮发电机，包括：在发电机本体上固定有发电机主轴，主轴上设有转子和定子，其特征在于：所述竖直设置的发电机主轴，具有中心孔且同磁极相对的两磁铁板设置在转子下方的主轴上，上磁铁板和主轴固定连接，主轴空套在下磁铁板的中心孔内，上磁铁板悬浮在下磁铁板之上，所述发电机采用至少一级重叠式结构设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李万清，
申请(专利权)人：李万清，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]