全转子直驱风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103590976103590976A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201210288347.1(22)申请日2012.08.14(71)申请人张金官地址201605上海市松江区新浜镇共青路1273号(72)发明人张金官(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D1/06(2006.01)H02K16/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称全转子直驱风力发电机(57)摘要本发明涉及全转子直驱风力发电机，包括有外层绕组转子，内层磁钢转子，绕组与磁钢间有一气隙，所述外层绕组转子通过自己的两边外层转子风叶装置和轮轴上外层转子轮毂连接，所述内层磁钢转子通过自己的内部内层转子风叶装置和轮轴上内层转子轮毂连接，所述外层绕组转子与内层磁钢转子旋转方向相反。风叶装置至少四十个以上，风能利用效率极高。本发明提出了水平轴风力发电机低风速低转速高发电新的技术方案，全转子直驱风力发电机的效率是前所未有的，感应电动势是半径增加的倍数再乘以二，E1＝E0*(R1/R0)*2，从而使低风速低转速高发电全转子直驱风力发电机重量减轻、造价下降，应用范围更加广泛、经济效益更高。CN103590976ACN1035976ACN103590976A权利要求书1/1页1.全转子直驱风力发电机，包括有外层绕组转子，内层磁钢转子，绕组与磁钢间有一气隙，其特征是：所述外层绕组转子与内层磁钢转子是径向外内按装，它们的旋转方向相反；所述外层绕组转子与内层磁钢转子也可以是轴向并列按装，但它们的旋转方向相反；所述外层绕组转子与内层磁钢转子可以互调位置，它们的旋转方向相反；所述外层绕组转子通过自己的两边外层转子风叶装置和轮轴上外层转子轮毂连接；所述内层磁钢转子通过自己的内部内层转子风叶装置和轮轴上内层转子轮毂连接；所述内层磁钢转子采用自行车轮轮辐支撑结构，风叶固定在两侧轮辐斜对的两个轮辐上，风叶与轮辐集成为内层转子风叶装置，所述内层转子风叶装置自然形成一定的扭角；所述外层绕组转子采用自行车轮轮辐支撑结构的单侧进行双排双侧支撑结构，每侧的风叶固定在双排轮辐斜对的两个轮辐上，风叶与轮辐集成为外层转子风叶装置，所述外层转子风叶装置自然形成一定的扭角；所述外层绕组转子两边外层转子风叶装置与内层磁钢转子内层转子风叶装置扭角相反；所述外层转子轮毂通过轴承套装在轮轴上，内层转子轮毂通过轴承套装在外层转子轮毂中间部位，轮轴一端或两端直接固定于支撑架上；所述外层转子轮毂也可以通过键销固定在轮轴上，内层转子轮毂通过轴承套装在轮轴上，轮轴一端或两端通过轴承按装于支撑架上。2.根据权利要求1所述全转子直驱风力发电机，其特征是所述外层转子绕组由工程塑料固定于外层转子轮辋内侧凹槽中，凹槽深度等于内层转子厚度，宽度略大于内层转子磁钢，转子磁钢在凹槽中运转，两转子按装好以后的组合体正好形成轴向流线型形状。3.根据权利要求1所述全转子直驱风力发电机，其特征是所述内层转子磁钢结构相同于传统发电机，或双磁钢。4.根据权利要求1所述全转子直驱风力发电机，其特征是所述风叶装置至少四十片以上，两边风叶宽度约为内部风叶宽度的二分之一。5.根据权利要求1所述全转子直驱风力发电机，其特征是所述风叶装置为轻质薄型结构。2CN103590976A说明书1/4页全转子直驱风力发电机[0001]所属领域：[0002]本发明涉及水平轴式风力发电机，尤其是涉及全转子直驱风力发电机。技术背景：[0003]现有的水平轴风力发电机一般采用定子与转子结构。中小型水平轴风力发电机均采用直驱方法，由风叶装置直接驱动发电机转子发电，这种发电机对风速要求高，额定风速均在12米/秒左右。大型水平轴风力发电机均采用齿轮箱升速后驱动发电机转子发电，额定风速也在12米/秒左右。我国绝大部分地区风速在12米/秒以下，甚至更低。以上两种风力发电机就发电机本身来说，技术已经相当成熟，但是，当它们与现有技术下的三叶片风轮配合发电时，因为风轮转速低，发电效率极其低下。[0004]目前技术条件下，三叶片水平轴风力发电机越造越大，由于风轮的结构关系，叶片越长越细，叶片迎风面积与风轮迎风面积之比越小，风能的利用率越低，风轮的转速更是越低，而且质量大造价高。根据有关部门统计，设备发电效率只有30％，是巨大的浪费。[0005]一般情况是，人们为了提高风能利用率会增加叶片数量，由三片增加至六片甚至更多，然而风轮转速却逐步下降，发电效率仍然得不到提高。如何实现水平轴风力发电机低转速而又能高发电，是本领域技术人员共同面对的一个技术问题。[0006]申请号为200710130878.7发明提出