轴向主磁路结构永磁风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102255462A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102255462A(43)申请公布日2011.11.23(21)申请号201110215832.1F03D3/06(2006.01)(22)申请日2011.07.29(71)申请人河南科技大学地址471003河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人杨宗霄宋磊侯书奇张春阳王隆彪杨航航徐萧(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人陈浩(51)Int.Cl.H02K21/22(2006.01)H02K1/27(2006.01)F03D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称轴向主磁路结构永磁风力发电机(57)摘要本发明涉及轴向主磁路结构永磁风力发电机，其风轮转动方向与风向平行，在风轮下部水平设有环形双层盖板，两层盖板之间设有外转子组件，外转子组件包括垂直固定在两层盖板之间的外转子壳体，所述外转子壳体内侧周向均匀分布有n个永磁体单元，永磁体单元的垂直旋转方向的截面为“［”形；定子组件包括在轮毂铸件外侧周向均布的m个磁感应元件，磁感应元件的垂直旋转方向的截面为C型。轴向主磁路结构和周向渗透粘接的交叉排列布局使得磁感应强度和气隙之间呈现出的负斜率线形关系，从而大大改善了发电机的气隙敏感性，使得永磁发电机的结构设计，更加容易实现，大幅度降低发电机成本，便于工程实际推广应用。CN102546ACCNN110225546202255468A权利要求书1/1页1.轴向主磁路结构永磁风力发电机，所述发电机为外转子垂直轴风力发电机，其特征在于，在风轮下部水平设有环形双层盖板，两层盖板之间设有外转子组件，外转子组件包括垂直固定在两层盖板之间的外转子壳体，所述外转子壳体内侧周向均匀分布有n个永磁体单元，永磁体单元的垂直旋转方向的截面为“［”型，“［”型永磁体单元底部固定在外转子壳体内侧，“［”型永磁体单元两端部分别为N极与S极，相邻的两个“［”型永磁体单元NS极性反向排布；所述垂直轴上通过轮毂铸件固定有定子组件，所述定子组件包括在轮毂铸件外侧周向均布的m个磁感应元件，磁感应元件的垂直旋转方向的截面为C型，磁感应元件底部固定在轮毂铸件外侧，磁感应元件的两端臂上均穿设有线圈，磁感应元件两端部与所述“［”型永磁体单元的两端部在对应位置相对设置，其中n＞m，且n和m互为素数。2.根据权利要求1所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述“［”型永磁体单元粘接在外转子壳体内侧的安装槽中，所述外转子壳体由隔磁材料构成。3.根据权利要求2所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述“［”型永磁体单元由底部的导磁条与两端部的永磁体块构成，永磁体块粘接在导磁条上。4.根据权利要求3所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述导磁条由电工纯钢制成。5.根据权利要求3所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述永磁体块由Nd-Fe-B稀土永磁体制成。6.根据权利要求1所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所示磁感应元件采用硅钢制成。7.根据权利要求1所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述n=80，m=19。8.根据权利要求1所述的轴向主磁路结构永磁风力发电机，其特征在于，所述环形双层盖板的上盖板与风轮之间通过法兰盘固定连接，上盖板与法兰之间通过螺栓固定。2CCNN110225546202255468A说明书1/3页轴向主磁路结构永磁风力发电机技术领域[0001]本发明属于外传子稀土永磁风力发电机技术领域，涉及一种垂直轴风力发电机风轮同轴的直接驱动式轴向主磁路结构永磁风力发电装置。背景技术[0002]风能作为一种可再生、无污染的绿色能源，储量十分丰富，已逐渐成为世界各国大力开发利用的一种新能源。近年来，风力发电在世界的能源总量中所占的比例逐渐提高，风电已经成为世界上发展最快、最具发展前景的能源开发方式。风能的大规模开发利用，将会有效减少石化能源的消耗、减少温室气体排放、保护环境。升阻融合翼板型垂直轴风轮（申请号：201010572822.9，公布号：CN102022259）融合了风能利用的阻力和升力特性，具有启动风速低、速度提升快、风能利用率高、成本低廉和运行可靠等优点，将为风能利用提供成本低廉的垂直轴风力发电风轮。[0003]目前，传统的永磁风力发电机组在定子与转子之间大多数采用在转动的切向相间排列永磁铁的结构，使发电机的整体启动磁阻力矩较大，风能转换率降低，使得微风能源不能发电做功。发明内容[0004]本发明目的在于提供垂直轴风轮同轴直接驱动式的轴向主磁路结构永磁风力发电机，用以解决现有的永磁风力发电机的整体启动磁阻力矩较大，风能转换率降低，使得微风能源