一种盘式永磁风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种盘式永磁风力发电机，包括定子和旋转体，其特征在于所述定子包括中心轴，固定在中心轴上的电枢钳，与电枢钳连接的电枢，电枢内设置有线圈，所述旋转体包括与中心轴转动连接的端盖，端盖内设置有悬浮轭铁和永磁体磁钢，端盖还设有叶片连接件，悬浮轭铁和电枢之间设置有磁悬浮。因此本发明专利技术的风力发电机具有发电效率高，启动力矩小，重量轻等优点，可应用于各种外界能源传动和风力发电机组发电并网系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种盘式永磁风力发电机，包括定子和旋转体，其特征在于所述定子包括中心轴，固定在中心轴上的电枢钳，与电枢钳连接的电枢，电枢内设置有线圈，所述旋转体包括与中心轴转动连接的端盖，端盖内设置有悬浮轭铁和永磁体磁钢，端盖还设有叶片连接件，悬浮轭铁和电枢之间设置有磁悬浮。因此本专利技术的风力发电机具有发电效率高，启动力矩小，重量轻等优点，可应用于各种外界能源传动和风力发电机组发电并网系统。【专利说明】一种盘式永磁风力发电机
本专利技术涉及发电机领域，具体地说是一种盘式永磁风力发电机。
技术介绍
目前，能源紧缺已经成为阻碍各国发展的重要问题，风力发电作为新能源中比较成熟的技术正受到人们的重视，成为各国加紧研究的对象。风力发电和太阳能发电一样，最初是为了解决应急电源和边缘地区供电而开发出来的产品，因而在最初发展并不是很快，然而到了上个世纪二三十年代，全球经济危机带来的能源紧张，让世界各国的专家想到了以风力发电作为补充能源的可能性，各国纷纷进行研究，由于当时的技术水平较差，启动风速要求较高，发电噪音也很大，所以只能将风力发电机放在人迹罕至的地方或者风力较大的地方。随着技术的进步，风力发电机得到了很大的进步。一般来说，风力发电机组分为永磁发电机和励磁发电机两种，永磁发电机的励磁磁场是由永磁体产生的，永磁体在电机中既是磁源又是磁路的组成部分。永磁式发电机省去了励磁发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环易磨损等故障，可靠性大为提高。另外，功率等级相同的情况下，怠速时，永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍，也就是说，永磁式发电机的实际等功率等级的励磁式发电机。永磁式发电机是一种节能产品。永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗，使得永磁式发电机效率大为提高。但是目前的永磁风力发电机存在以下缺点:1、结构的绝缘强度达不到要求；2、盘式结构适用于外转子，目前的永磁发电机是做不到的；3、现有的结构转动稳定性较差；4、发电机有铁芯，运行时存在铁损；5、发电机过载能力弱和刹车系统不完善；6、无排风系统，不易散热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发电效率更好的盘式永磁风力发电机。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种盘式永磁风力发电机，包括定子和旋转体，其特征在于所述定子包括中心轴，固定在中心轴上的电枢钳，与电枢钳连接的电枢，电枢内设置有线圈，所述旋转体包括与中心轴转动连接的端盖，端盖内设置有悬浮轭铁和永磁体磁钢，端盖还设有叶片连接件，悬浮轭铁和电枢之间设置有磁悬浮。根据本专利技术的优选实施例，所述风力发电机包括沿中心轴圆周分布的8?16个电枢钳，每个电枢钳与一块扇形电枢模块连接，所述8?16块电枢模块之间通过燕尾槽连接成环形电枢。所述环形电枢的上下方分布设置有上端盖和下端盖，上下端盖的外侧均布有多个叶片连接件，上端盖和下端盖内分别设置有上悬浮轭铁和下悬浮轭铁，上下悬浮轭铁均设置有永磁体磁钢，环形电枢的内侧和外侧与上下端盖内的悬浮轭铁之间均设置有磁悬浮支撑，上下端盖与中心轴之间通过轴承连接。本专利技术为方便外风力带动旋转设计了一种盘式结构的风力发电机，采用了高效率的铷铁硼永磁体磁钢；为减少转动时的摩擦力采用了先进的磁悬浮技术，因此本专利技术的风力发电机具有发电效率高，启动力矩小，重量轻等优点，可应用于各种外界能源传动和风力发电机组发电并网系统。功率从IOOkW到60000kW。本专利技术的的永磁风力发电机的优点在于采用无铁心永磁发电机技术、盘式外转子永磁磁悬浮支撑技术、发电效率高、可靠性高、环境协调性好、免维护、安装方便等，是未来高效率发电机发展方向。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一实施例的示意图。图2为图1的剖视图。图3为图1的内部示意图之一。图4为图1的内部示意图之二。图5为图1的内部示意图之三。图6为本专利技术的另一剖视图。图7为通风系统的简图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。一种盘式永磁风力发电机，包括定子和旋转体，其特征在于所述定子包括中心轴1，固定在中心轴I上的电枢钳4，与电枢钳4连接的电枢5，电枢5内设置有线圈，所述旋转体包括与中心轴I转动连接的端盖2，端盖2内设置有悬浮轭铁6和永磁体磁钢7，端盖2还设有叶片连接件3，悬浮轭铁6和电枢5之间设置有磁悬浮8。根据本专利技术的优选实施例，所述风力发电机包括沿中心轴圆周分布的8?16个电枢钳4，每个电枢钳4的外端与一块扇形电枢模块连接，所述8?16块电枢模块之间通过燕尾槽连接成环形电枢。所述环形电枢的上下方分布设置有上端盖和下端盖，上下端盖均为圆形结构，在上下端盖的外侧沿圆周均布有多个叶片连接件3，上端盖17和下端盖10内分别设置有上悬浮轭铁18和下悬浮轭铁9，上下悬浮轭铁均设置有永磁体磁钢7，环形电枢5位于上下悬浮轭铁之间，环形电枢的内侧和外侧与上下悬浮轭铁之间均设置有磁悬浮支撑，上下端盖与中心轴之间通过轴承连接。在环形电枢内圆侧设置有多个霍尔元件，用于发电机的转速测量，根据本专利技术的具体实施例，在电枢内圆侧，线圈与线圈之间顺序排列有6个霍尔元件。根据本专利技术的具体实施例，所述电枢的两侧分别设有悬浮轭铁，所述悬浮轭铁朝向电枢的一侧设置有上下永磁体磁钢，所述悬浮轭铁的另一侧固定在上下端盖上，电枢和上下永磁体磁钢之间均留有间隙，该间隙为2?5_。下端盖与中心轴之间的轴承为普通的滚动轴承12，在上端盖与中心轴之间设置上铰接轴承11，以减轻旋转摩擦，方便装机。由于在发电机工作过程中，电枢和悬浮轭铁均会产生大量的热量，因此需要设计有效的通风系统。根据本专利技术的具体实施例，所述中心轴I为设有中心孔的空心轴，在所述中心轴的侧壁上设有沿圆周排列的上下对应设置的两圈排风孔15，上悬浮轭铁的永磁体磁钢和电枢5之间设有间隙，形成上通风道19，下悬浮轭铁的永磁体磁钢和电枢5之间设有间隙，形成下通风道20，上通风道和下通风道之间通过连接风道连接(如图7所示)，所述中心轴侧壁上的上圈排风孔通过上端盖与电枢钳之间的间隙与上通风道连通，所述中心轴侧壁上的下圈排风孔通过下端盖与电枢钳之间的间隙与下通风道连通，每个对应的上圈排风孔和下圈排风孔之间通过相应的上通风道、连接风道和下通风道连接成一个完整的通风系统，所述通风系统还包括若干个向中心轴内中心孔排风的轴流风扇。假设所述轴流风扇设置在中心轴上方，则轴流风扇向中心轴内中心孔排风，外部空气首先进入上圈排风孔，沿上通风道向外流动，经连接风道后进入下通风道向内流动，最后经下圈排风孔排至中心轴的中心孔排出。其中上下悬浮轭铁的永磁体磁钢和电枢之间的间隙为2飞mm。在电枢钳的侧壁和中心轴侧壁还开设有相互连通的电枢通风孔16，所述电枢通风孔与电枢和上下永磁体磁钢之间的间隙相连通，用以散热。上下端盖的内侧还设有用于散热的通风道14。所述上下悬浮轭铁沿圆周方向分为若干个扇形区域，每个扇形区域内沿径向设置有若干个永磁体磁钢，两个相邻扇形区域之间设置有通风道，所述通风道的为发电机外径尺寸(500kW为3860mm),沿径向设置的相邻两个永磁体磁钢之间的间隙为3_5mm。为了散热需要，电枢中线圈所占面积为电枢总面积的2/3，线圈与磁钢应该尽量错开排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘式永磁风力发电机，包括定子和旋转体，其特征在于所述定子包括中心轴，固定在中心轴上的电枢钳，与电枢钳连接的电枢，电枢内设置有线圈，所述旋转体包括与中心轴转动连接的端盖，端盖内设置有悬浮轭铁和永磁体磁钢，端盖还设有叶片连接件，悬浮轭铁和电枢之间设置有磁悬浮。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛明凡，
申请(专利权)人：上海模斯翼风力发电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31