一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置制造方法及图纸

本申请提供了一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置，包括磁悬浮定子、磁悬浮转子和支撑座；支撑座的两端分别与磁悬浮定子以及发电外壳固定连接，磁悬浮定子和发电外壳的上端面平行，磁悬浮转子位于磁悬浮定子的下方，磁悬浮转子固定于发电机轴的台阶上；其中，磁悬浮转子和磁悬浮定子之间形成轴向工作间隙；当永磁悬浮装置安装在风力发电机上时，磁悬浮转子和磁悬浮定子二者产生的磁吸力，将作用于所述发电机轴上的重力转化为磁悬浮定子对支撑座的压力。本申请的永磁悬浮装置能大幅减少发电机轴承的压力，从而保护轴承，延长使用寿命；发电机启动风速由3米/秒降低到1.5米/秒，实现微风启动，发电噪音降低，具有很好的市场推广价值。场推广价值。场推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置


[0001]本申请涉及磁悬浮装置领域，特别是一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置。

技术介绍

[0002]21世纪是高效、洁净、安全、经济、可持续利用能源的时代，世界各国都在向此方向发展，都把能源的利用，作为科研领域的关键予以关注。而通过历史的筛选，及近年来全球新能源的发展动向，我们可以看出，风能将成为能源开发的重要角色，而风电也将随之得到极大的发展。
[0003]风力发电机是风力发电的核心部件，其使用寿命决定了风力发电系统的使用年限。在风力发电机中轴承灵活转动，发电机才会正常启动、发电。否则风力发电机将启动困难，不能正常工作，甚至报废。

技术实现思路

[0004]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置，包括：
[0005]一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置，风力发电机包括发电机轴和发电外壳，所述发电机轴通过轴承与所述发电外壳转动连接，所述磁悬浮装置包括：磁悬浮定子、磁悬浮转子和支撑座；
[0006]所述支撑座的两端分别与所述磁悬浮定子以及所述发电外壳固定连接，所述磁悬浮定子和所述发电外壳的上端面平行，所述磁悬浮转子位于所述磁悬浮定子的下方，所述磁悬浮转子固定于所述发电机轴的台阶上；其中，所述磁悬浮转子和所述磁悬浮定子之间形成轴向工作间隙；
[0007]当所述永磁悬浮装置安装在所述风力发电机上时，所述磁悬浮转子和所述磁悬浮定子二者产生的磁吸力，将作用于所述发电机轴上的重力转化为所述磁悬浮定子对所述支撑座的压力。
[0008]进一步地，所述磁悬浮定子包括定子基体和定子永磁体，所述定子永磁体按极性相异环形粘接于所述定子基体的下方；
[0009]所述磁悬浮转子包括转子基体和转子永磁体，所述转子永磁体按极性相异环形粘接于所述转子基体的上方；
[0010]进一步地，所述定子永磁体和对应位置的所述转子永磁体的极性相异。
[0011]进一步地，所述转子基体上还设有隔套，所述隔套套装在所述发电机轴上。
[0012]进一步地，所述隔套的上端设有压母，所述压母与所述发电机轴螺纹连接。
[0013]进一步地，所述发电机轴上设有键槽，所述磁悬浮转子通过设于所述键槽内的平键径向固定于所述发电机轴上。
[0014]进一步地，所述隔套为硬铝非导磁性材料。
[0015]进一步地，所述轴向工作间隙为2mm。
[0016]进一步地，所述支撑座的材料为碳素结构钢。
[0017]本申请具有以下优点：
[0018]在本申请的实施例中，相对于现有技术中的“发电机轴承使用寿命短”，本申请提供了一种可保护发电机轴承的解决方案，具体为：风力发电机包括发电机轴和发电外壳，所述发电机轴通过轴承与所述发电外壳转动连接，所述磁悬浮装置包括：磁悬浮定子、磁悬浮转子和支撑座；所述支撑座的两端分别与所述磁悬浮定子以及所述发电外壳固定连接，所述磁悬浮定子和所述发电外壳的上端面平行，所述磁悬浮转子位于所述磁悬浮定子的下方，所述磁悬浮转子固定于所述发电机轴的台阶上；其中，所述磁悬浮转子和所述磁悬浮定子之间形成轴向工作间隙；当所述永磁悬浮装置安装在所述风力发电机上时，所述磁悬浮转子和所述磁悬浮定子二者产生的磁吸力，将作用于所述发电机轴上的重力转化为所述磁悬浮定子对所述支撑座的压力。本申请的永磁悬浮装置的磁吸力与风轮和发电机转子的重力相等，即实现风轮和发电机转子的空中悬浮的效果，能够基本消除风力发电机对发电机轴承的轴向压力，使发电机轴上下处于悬浮状态，发电机轴承无轴向压力的轻松运转，同时可大幅减少风力和风力发电机在风力作用下的摆动对发电机轴承的径向压力，从而保护轴承，大大延长轴承的使用寿命，使风力发电机的寿命呈数十倍延长；可以使发电机启动风速由原来的3米/秒降低到1.5米/秒，实现了微风启动，发电噪音降低，使风力发电机在基本无噪音的状况运转，具有很好的市场推广价值。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请一实施例提供的一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置的结构示意图；
[0021]图2是本申请一实施例提供的一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置的结构示意图；
[0022]图3是本申请一实施例提供的一种磁悬浮定子的结构示意图；
[0023]图4是本申请一实施例提供的一种磁悬浮转子的结构示意图；
[0024]图5是本申请一实施例提供的一种磁悬浮转子和磁悬浮定子的磁力示意图；
[0025]图6是本申请一实施例提供的一种磁悬浮转子和磁悬浮定子偏移的磁力示意图。
[0026]图中，1、发电机轴；2、磁悬浮定子；21、定子基体；22、定子永磁体；3、磁悬浮转子；31、转子基体；32、转子永磁体；4、支撑座；5、隔套；6、发电外壳；7、压母；8、键槽。
具体实施方式
[0027]为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前
提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]专利技术人通过分析现有技术发现：由于垂直轴风力发电机的风叶和连接件重量达到300～700Kg，这些重量全部作用到发电机轴1上，使发电机轴1的轴承始终处在较大的滚动摩擦状态下运转，加大轴承的磨损速度，造成现有的垂直轴风力发电机的使用寿命短、启动风速高等问题的出现。
[0029]参照图1
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2，示出了本申请一实施例提供的一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置，风力发电机包括发电机轴1和发电外壳6，所述发电机轴1通过轴承与所述发电外壳6转动连接，所述磁悬浮装置包括：磁悬浮定子2、磁悬浮转子3和支撑座4；
[0030]所述支撑座4的两端分别与所述磁悬浮定子2以及所述发电外壳6固定连接，所述磁悬浮定子2和所述发电外壳6的上端面平行，所述磁悬浮转子3位于所述磁悬浮定子2的下方，所述磁悬浮转子3固定于所述发电机轴1的台阶上；其中，所述磁悬浮转子3和所述磁悬浮定子2之间形成轴向工作间隙；
[0031]当所述永磁悬浮装置安装在所述风力发电机上时，所述磁悬浮转子3和所述磁悬浮定子2二者产生的磁吸力，将作用于所述发电机轴1上的重力转化为所述磁悬浮定子2对所述支撑座4的压力。
[0032]在本申请的实施例中，相对于现有技术中的“发电机轴承使用寿命短”，本申请提供了一种可保护发电机轴承的解决方案，具体为：风力发电机包括发电机轴1和发电外壳6，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于垂直轴风力发电机的永磁悬浮装置，风力发电机包括发电机轴和发电外壳，所述发电机轴通过轴承与所述发电外壳转动连接，其特征在于，所述磁悬浮装置包括：磁悬浮定子、磁悬浮转子和支撑座；所述支撑座的两端分别与所述磁悬浮定子以及所述发电外壳固定连接，所述磁悬浮定子和所述发电外壳的上端面平行，所述磁悬浮转子位于所述磁悬浮定子的下方，所述磁悬浮转子固定于所述发电机轴的台阶上；其中，所述磁悬浮转子和所述磁悬浮定子之间形成轴向工作间隙；所述磁悬浮定子包括定子基体和定子永磁体，所述定子永磁体按极性相异环形粘接于所述定子基体的下方；所述磁悬浮转子包括转子基体和转子永磁体，所述转子永磁体按极性相异环形粘接于所述转子基体的上方；其中，所述定子永磁体和对应位置的所述转子永磁体的极性相异；当所述永磁悬浮装置安装在所述风力发电机上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇坤，李瑞思，
申请(专利权)人：河南迪耀新能源装备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：