一种直线风力发电机制造技术

本发明专利技术型技术涉及风力发电领域，特是公开一种直线风力发电机，相比传统风力发电机效率更高、体积更小、重量更轻、寿命更长、适应风力环境更宽，且安装工程少，电力输送简单，维护量更少，而且减少固定投资成本，特别是在分布式能源布局上非常有效。机组至少由轮框、风轮和轮座构成，风轮将穿过的风力轴向动能通过风叶转换成径向动能，再经过风轮环与轮框绕组切割磁力线而产生电流，然后进行电气处理，以此实现风力发电。现风力发电。现风力发电。

【技术实现步骤摘要】
一种直线风力发电机


[0001]本专利技术型技术涉及风力发电领域，特别是公开一种直线风力发电机，相比传统风力发电机效率更高、体积更小、重量更轻、寿命更长、适应风力环境更宽 ，且安装工程少，电力输送简单，维护量更少，而且减少固定投资成本，特别是在分布式能源布局上，非常有效。

技术介绍

[0002]传统风力发电机技术主要是平卧电机+三叶片+齿轮箱，其叶片较长，塔柱较高，目前最大单叶片超过150米，高度超过100米。
[0003]这种平卧电机+三叶片+齿轮技术，最大的问题在于风电转化效率低于23%，重量功率比很大，工程安装量较大，在山顶或海上安装工程量巨大，也因为存在散热、刹车冷却等一系列辅助工程，导致维护量巨大，发电成本居高不下，且在某些场合无法安装。
[0004]这种机组的轴系存在泄露，导致长期采用压缩油密封，从而带来长期补充油损耗的维护工作量。
[0005]另外，也存在电力输出必须提升电压的过程，导致配电和维护成本增加，不宜小机组使用，导致适应范围更加有限。
[0006]传统立式电机旋转+叶轮风力发电技术，转换效率更低，仅限于低速风区，而在高速风区效率更低，投入产出比严重不足，特高风区无法转动无法发电。
[0007]直线流体技术，诞生最早文献见于2013年3月的专利ZL201310069483.6一种无轴螺轮发电装置，从基本原理结构上公开了本技术的关键特征，但作为流动空气发电的使用场景，其产品工程化具体特征没有公开显示。
[0008]本专利技术型技术是基于直线流体技术（专利ZL201310069483.6）为背景，主要实现高效率、小体积、宽风速、免维护、长寿命、低成本、少投入的效果，特别是以自然空气流动能，和人为气体流动能为源头发电，从产品和本体结构特征和智能化操控方法上进一步公开。

技术实现思路

[0009]本专利技术型技术主要解决风力发电运行的效率提升、体积缩小、寿命加长、0泄露、0维护、降低辅助工程的诸多问题，和如何实现智能化管理。
[0010]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
ꢀ“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时 针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0011]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0012]本专利技术描述中涉及的时间数值，可按照实际需要重新定义，并非特定不变的数值。
[0013]本专利技术描述中涉及到名词“风力”，包含所有流动的气体，以及人工的混合气态物质。
[0014]本专利技术描述中涉及到名词“远程”，包括WIFI覆盖范围、北斗通信、5G通信、低频中波范围。
[0015]具体如下：一种直线风力发电机，其特征在于，至少由机组、电气模块、线束组成，机组至少由轮框、风轮、轮芯、风向器、轮座组成，轮框呈圆形，轮框轴向宽度小于轮框直径，轮芯位于轮框的圆心，轮框通过多个轮筋与轮芯固定成定子，风轮呈圆形，风轮轴向宽度小于轮框轴向宽度，风轮通过轮芯形成转子，被约束在轮框内径向自由旋转，轮框竖向固定在轮座上，轮座安装在塔柱上方，风向器通过风向杆与轮座紧固连接，风向器的竖向平面与轮框的竖向平面垂直，电气模块嵌入在轮座里面，定子的电能通过线束接入电气模块，再通过电气模块向外输送电力。
[0016]一种直线风力发电机，其轮框的特征，在于至少由集风结构、轮框固定件、前骨架、后骨架、保护结构、矽钢片、绕组、整流结构、隔离圈、填充物组成，前骨架断面呈Z字折形，后骨架断面呈反Z字折形，隔离圈位于前骨架和后骨架之间，前骨架、隔离圈、后骨架组装形成圆形腔体，矽钢片由成对数的多孔排列呈环形，且由多层叠装而成，绕组穿过矽钢片每个孔，矽钢片及绕组嵌入在前述的腔体里面，保护结构呈圆环，由金属材料构成，且有满足泄放雷电到地面结构，固定在骨架直径的外表面，集风结构呈圆环，固定在前骨架的前面，整流结构呈圆环，固定在后骨架后面，后骨架后面有多个电气孔，每个绕组连接的线束通过所述孔伸出到外面，轮框固定件有多个分布在轮框周边，以此顺序穿过集风结构、轮筋、前骨架、保护结构、后骨架、轮筋、整流结构后紧固成一体化。
[0017]一种直线风力发电机，其轮芯特征，在于至少由风轮芯、芯杆、衬套、辅助件、端盖、螺母、风叶、 轮筋、反向螺母组成，风轮芯与风叶固定，通过衬套保持同步转动，辅助件位于衬套圆周外，辅助件材质采用比衬套材质较软材料，辅助件紧固在轮筋和衬套中间，芯杆位于圆心，芯杆两端分别与端盖、轮筋、辅助件、螺母和反向螺母紧固，芯杆通过衬套固定保持不动，芯杆两端头分别有对应螺母的螺纹、止位、把手位。
[0018]一种直线风力发电机，其风轮特征，在于至少由风叶、风轮环、感磁结构、防滑结构、叶轮连接结构、风轮芯组成，感磁结构通过防滑结构固定在风轮环的圆周外壁，感磁结构磁极数与绕组的电磁极数对应，叶轮连接结构固定在风轮环的内壁，风叶由多个相同件组成，每个风叶对应一个叶轮连接结构，风叶的数量呈奇数，平均分布在风轮环的圆周内，风叶通过风轮芯、叶轮连接结构、风轮环固定形成同步旋转体，每个风叶轴向呈螺旋结构，风叶的叶轮结构连接段较宽较厚，且满足轴向力转径向力的机械强度，风叶的靠近风轮芯段较窄较薄。
[0019]一种直线风力发电机，其轮座特征，在于至少由固定轮框结构、支撑结构、轮座外壁、轮座孔、风向转动结构、电气模块嵌入口、风向杆构成，固定轮框结构位于最上边，有与
轮框对应的机械紧固槽口，支撑结构位于固定轮框结构下面，前面有电气模块嵌入口，内部有电气模块可嵌入的腔体结构，支撑结构的机械承受力最低满足轮框、风轮、电气模块、及运行冲击力，轮座滑动结构位于最下方，有滑动转向结构和机械保持稳定结构，轮座外壁固定装风向杆，轮座外壁的机械强度是满足整个机组、运行和风向转换的应力强度，轮座孔连接塔柱顶端，和布局电气模块线束输出结构。
[0020]一种直线风力发电机轮框，其隔离圈的特征，在于至少采用非导磁材料构成，有可焊接性、呈圆环形，厚度小于轮框定子绕组电磁场切割磁力线的半径，宽度大于矽钢片叠装后的总厚度，外径等于矽钢片的内径。
[0021]一种直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线风力发电机，其特征在于，至少由机组、电气模块、线束组成，机组至少由轮框、风轮、轮芯、风向器、轮座组成，轮框呈圆形，轮框轴向宽度小于轮框直径，轮芯位于轮框的圆心，轮框通过多个轮筋与轮芯固定成定子，风轮呈圆形，风轮轴向宽度小于轮框轴向宽度，风轮通过轮芯形成转子，被约束在轮框内径向自由旋转，轮框竖向固定在轮座上，轮座安装在塔柱上方，风向器通过风向杆与轮座紧固连接，风向器的竖向平面与轮框的竖向平面垂直，电气模块嵌入在轮座里面，定子的电能通过线束接入电气模块，再通过电气模块向外输送电力。2.根据权利要求1所述的一种直线风力发电机，其轮框的特征在于，至少由集风结构、轮框固定件、前骨架、后骨架、保护结构、矽钢片、绕组、整流结构、隔离圈、填充物组成，前骨架断面呈Z字折形，后骨架断面呈反Z字折形，隔离圈位于前骨架和后骨架之间，前骨架、隔离圈、后骨架组装形成圆形腔体，矽钢片由成对数的多孔排列呈环形，且由多层叠装而成，绕组穿过矽钢片每个孔，矽钢片及绕组嵌入在前述的腔体里面，保护结构呈圆环，由金属材料构成，且有满足泄放雷电到地面结构，固定在骨架直径的外表面，集风结构呈圆环，固定在前骨架的前面，整流结构呈圆环，固定在后骨架后面，后骨架后面有多个电气孔，每个绕组连接的线束通过所述电气孔伸出到外面，轮框固定件有多个分布在轮框周边，轮框固定以此顺序穿过集风结构、轮筋、前骨架、保护结构、后骨架、轮筋、整流结构后紧固成一体化。3.根据权利要求1所述的一种直线风力发电机，其轮芯的特征，在于至少由风轮芯、芯杆、衬套、辅助件、端盖、螺母、风叶、轮筋、反向螺母组成，风轮芯与风叶固定，通过衬套保持同步转动，辅助件位于衬套圆周外，辅助件材质采用比衬套材质较软材料，辅助件紧固在轮筋和衬套中间，芯杆位于圆心，芯杆两端分别与端盖、轮筋、辅助件、螺母和反向螺母紧固，芯杆通过衬套固定保持不动，芯杆两端头分别有对应螺母的螺纹、止位、把手位。4.根据权利要求1所述的一种直线风力发电机，其风轮的特征在于，至少由风叶、风轮环、感磁结构、防滑结构、叶轮连接结构、风轮芯组成，感磁结构通过防滑结构固定在风轮环的圆周外壁，感磁结构磁极数与绕组的电磁极数对应，叶轮连接结构固定在风轮环的内壁，风叶由多个相同件组成，每个风叶对应一个叶轮连接结构，风叶的个数呈奇数，平均分布在风轮环的圆周内，风叶通过风轮芯、叶轮连接结构、风轮环固定形成同步旋转体，每个风叶轴向呈螺旋结构，风叶的叶轮结构连接段较宽较厚，且满足轴向力转径向力的机械强度，风叶的靠近风轮芯段较窄较薄。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClF零三D九二五，
申请(专利权)人：苏州市臻湖流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：