风力发电系统及转子结构技术方案

本实用新型专利技术提供了一种风力发电系统的转子结构及风力发电系统。转子结构包括：多段支撑件，沿竖向层叠设置，各支撑件均具有导磁性，每个支撑件包括支撑管以及分列于支撑管顶端和底端的支撑板，支撑管内部中空而具有容置空间，每个支撑管的上端面和下端面翻边延伸形成凸台边为支撑板，且支撑板呈环状；相邻两支撑件之间通过支撑板实现固定连接；和，每段支撑件具有至少一组转子磁钢，转子磁钢位于容置空间内，每组转子磁钢沿每段支撑件对应的支撑管的内壁周向间隔排列，各转子磁钢具有磁性，并固定于支撑管的内壁。相邻支撑件之间通过支撑板实现相互连接，而使得转子结构的结构简单、生产和安装均方便，能够实现模块化生产。能够实现模块化生产。能够实现模块化生产。

【技术实现步骤摘要】
风力发电系统及转子结构


[0001]本技术涉及风电行业
，特别涉及一种风力发电系统及转子结构。

技术介绍

[0002]随着环境污染和能量短缺日益严重，风能作为绿色可再生能源越来越受到人们的重视。其中，磁悬浮发电机在微风发电引起了广泛的关注。
[0003]由于风力发电机环境恶劣，传统磁悬浮发电机基本上都是“重力卸载型的”被动磁悬浮发电机，且主要在垂直翼发的发电机中使用。这类传统磁悬浮发电机的磁悬浮刚度不足。为了提高刚度而将定子以及转子分成多段，但是分成多段后使生产以及安装较为复杂。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种转子结构和具有该转子结构的风力发电系统，以解决现有技术中的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种风力发电系统的转子结构，包括：
[0006]多段支撑件，沿竖向层叠设置，各所述支撑件均具有导磁性，每个支撑件包括支撑管以及分列于所述支撑管顶端和底端的支撑板，所述支撑管内部中空而具有容置空间，所述每个支撑管的上端面和下端面翻边延伸形成凸台边为所述支撑板，且所述支撑板呈环状；相邻两所述支撑件之间通过支撑板实现固定连接；和，
[0007]每段支撑件具有至少一组转子磁钢，所述转子磁钢位于所述容置空间内，每组转子磁钢沿每段支撑件对应的支撑管的内壁周向间隔排列，各所述转子磁钢具有磁性，并固定于所述支撑管的内壁。
[0008]在其中一实施方式中，各所述支撑板上沿其周向间隔开设有多个连接孔，通过紧固件穿设于相邻两所述支撑板上的连接孔从而实现相邻两所述支撑件之间的固定连接。
[0009]在其中一实施方式中，所述支撑管向上超出位于顶部的所述转子磁钢，所述支撑管向下超出位于底部的所述转子磁钢。
[0010]在其中一实施方式中，所述转子磁钢的材质为钕铁硼、铁氧体、粘接钕铁硼和塑料钕铁硼中的至少一种。
[0011]在其中一实施方式中，所述支撑件的材质为导磁钢；所述支撑管为无缝钢管或卷管。
[0012]在其中一实施方式中，所述多段支撑件沿所述支撑件中心轴的轴线方向堆叠，所述多段支撑件的中心轴线在堆叠时重合，相邻两段支撑件的转子磁钢沿轴向相互错位设置预设偏移角度，所述预设偏移角度为360度的预设比例，所述预设比例为电机磁极对数、电机的槽数和转子磁钢段数之积。
[0013]本技术还提供一种风力发电系统，包括电机中心轴、风叶、定子结构及如上所述的转子结构；所述定子结构包括沿竖向间隔套设于所述电机中心轴外侧的多段定子铁心段，各所述支撑管可转动连接于所述电机中心轴上，并套设于所述定子铁心段的外侧，多段
所述转子磁钢与多段所述定子铁心段一一对应设置。
[0014]在其中一实施方式中，各所述定子铁心段与对应的所述转子磁钢的轴向长度相同，任意相邻的定子铁心段之间沿轴向具有第一间距λ，嵌套设置的所述定子铁心段与每段支撑件中转子磁钢之间沿径向具有第二间距δ，所述第一间距的取值大于等于所述第二间距的取值，所述电机中心轴竖立放置使用；和\或，所述第一间距λ的取值为所述第二间距δ的取值的1倍～2倍。
[0015]在其中一实施方式中，所述转子磁钢的磁极数2P与所述定子结构的虚槽数Z相等，且所述磁极数2P为6N，N为自然数；和\或，
[0016]所述定子结构和所述转子结构通过至少一对轴承连接，所述轴承之间设有多段所述定子铁心段和多组所述转子磁钢，当所述转子结构和所述定子结构通过轴承嵌套固定设置时，所述每段支撑件中的转子磁钢与对应的所述定子铁心段之间沿轴向错位偏移第三间距，任意相邻的定子铁心段之间沿轴向具有第一间距λ，所述第三间距大于零、小于所述第一间距λ的第二预设倍数，所述第二预设倍数小于1。
[0017]在其中一实施方式中，所述风叶与所述转子结构的支撑板通过紧固件实现连接。
[0018]由上述技术方案可知，本技术的优点和积极效果在于：
[0019]本技术的转子结构包括多段支撑件和对应各支撑件设置的至少两转子磁钢。相邻支撑件之间通过支撑板实现相互连接，而使得转子结构的结构简单、生产和安装均方便，能够实现模块化生产。
[0020]风力发电系统通过多段定子铁心和转子结构的多段转子磁钢提高了磁悬浮刚度，通过支撑件实现了安装方便。
附图说明
[0021]图1是本技术中风力发电系统其中一实施例的主视示意图。
[0022]图2是本技术中支撑件的剖视图。
[0023]图3是本技术中支撑件的俯视图。
[0024]图4是本技术中多段支撑件堆叠设置后转子磁钢的布置示意图。
[0025]图5是本技术中风叶与支撑件的示意图。
[0026]图6是本技术中风叶收起状态的俯视示意图。
[0027]图7是本技术中风叶张开状态的俯视示意图。
[0028]附图标记说明如下：1、风力发电系统；11、基座；12、电机中心轴；13、风叶；141、定子铁心段；142、定子绕组；15、转子结构；151、支撑件；1511、支撑管；1512、支撑板；152、转子磁钢；16、轴承。
具体实施方式
[0029]体现本技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。
[0030]为了进一步说明本技术的原理和结构，现结合附图对本技术的优选实施例进行详细说明。
[0031]本技术提供一种风力发电系统，能够模块化生产，且生产和安装方便。
[0032]图1示出了风力发电系统的主视示意图，参阅图1，该风力发电系统1包括电机中心轴12、风叶13、定子结构及转子结构15。通过将定子结构和转子结构15进行分段，且每段转子结构15之间的连接方便，转子机构与风叶13的连接方便，而实现整个风力发电系统1的生产和安装方便。特别适用于垂直翼风力发电系统1的生产和安装中。
[0033]其中，风力发电系统1通过风带动风叶13转动，并传递至电机中心轴12，由电机中心轴12实现机械能向电能的转换。
[0034]电机中心轴12设置于基座11上。基座11水平设置，电机中心轴12竖立于基座11上，即电机中心轴12竖立放置使用。
[0035]定子结构包括沿竖向间隔套设于电机中心轴12的外侧的多段定子铁心段141。多段定子铁心段141沿竖向间隔设置。
[0036]其中一实施方式中，各定子铁心段141外周均缠绕有定子绕组142。另一实施方式中，多段定子铁心段141外周集中绕组，即，一定子绕组142对应多段定子铁心段141。
[0037]转子结构15包括多段支撑件151以及多组转子磁钢152。多段支撑件151沿竖向层叠设置。本实施例中，支撑件151的数量为两段。其他实施例中，支撑件151的数量还可以为三段、四段或其他数量，具体可以依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电系统的转子结构，其特征在于，包括：多段支撑件，沿竖向层叠设置，各所述支撑件均具有导磁性，每个支撑件包括支撑管以及分列于所述支撑管顶端和底端的支撑板，所述支撑管内部中空而具有容置空间，所述每个支撑管的上端面和下端面翻边延伸形成凸台边为所述支撑板，且所述支撑板呈环状；相邻两所述支撑件之间通过支撑板实现固定连接；和，每段支撑件具有至少一组转子磁钢，所述转子磁钢位于所述容置空间内，每组转子磁钢沿每段支撑件对应的支撑管的内壁周向间隔排列，各所述转子磁钢具有磁性，并固定于所述支撑管的内壁。2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各所述支撑板上沿其周向间隔开设有多个连接孔，通过紧固件穿设于相邻两所述支撑板上的连接孔从而实现相邻两所述支撑件之间的固定连接。3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述支撑管向上超出位于顶部的所述转子磁钢，所述支撑管向下超出位于底部的所述转子磁钢。4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述转子磁钢的材质为钕铁硼、铁氧体、粘接钕铁硼和塑料钕铁硼中的至少一种。5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述支撑件的材质为导磁钢；所述支撑管为无缝钢管或卷管。6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述多段支撑件沿所述支撑件中心轴的轴线方向堆叠，所述多段支撑件的中心轴线在堆叠时重合，相邻两段支撑件的转子磁钢沿轴向相互错位设置预设偏移角度，所述预设偏移角度为360度的预设比例，所述预设比例为电机磁极对数、电机的槽数和转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨若菡，叶国良，李铁才，李晴，
申请(专利权)人：洁绿源科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：