带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102122872A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102122872A(43)申请公布日2011.07.13(21)申请号201010022406.1(22)申请日2010.01.11(71)申请人上海稳得新能源科技有限公司地址200433上海市翔殷路128号5号楼409室(上海理工大学国家科技园)(72)发明人於岳亮(51)Int.Cl.H02K21/00(2006.01)H02K21/02(2006.01)H02N15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机(57)摘要本发明的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，由发电机部分、永磁转子体、定子铁芯、绕组、转子轴、端盖构成，利用定转子间的铁磁吸引力在外力作用下产生的位移，导致一个针对外力的磁悬浮力。在本发明的风力发电机中，转子轴可以在轴承中沿轴向无约束自由移动，在垂直轴风机中可以由位移所产生的上浮磁力托起风轮机，在水平轴风机中同样可以利用磁力代替推力轴承，因此任何作用于轴向的力都将为磁悬浮力所抵消，将可在省略径向推力轴承的同时，彻底消除轴向的机械接触、机械磨损，减少机械故障和机械方面大的保养修理，机组具有噪声轻、起动风速低、可靠性好、效率高、维护保养成本小等诸多优点，成为风力发电中性价比很高的新型机种。CN10287ACCNN110212287202122880A权利要求书1/1页1.一种带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，发电机部分(6)由永磁转子(61)、镶嵌有电枢绕组的定子铁芯(62)、轴承(3)、主轴(4)、端盖(5)组成，其特征为，在同一电机体内的主轴(4)上还有磁悬浮轴承，磁悬浮轴承由永磁转子体(1)、定子铁芯体(2)组成，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴(4)可以在轴承(3)中沿轴向自由移动。2.权利要求1所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，其特征为，主轴(4)垂直于水平面，且主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴(4)可以在轴承(3)中沿轴向自由移动，受重力P作用，永磁转子体(1)相对于定子铁芯体(2)会有一定的下沉，永磁转子体(1)和定子铁芯体(2)间的磁力线被拉长，所有被拉长的磁力线产生一个向上的轴向合力，与重力P相平衡。3.权利要求1所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，其特征为，轴承(3)为滚动轴承，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴(4)可以在轴承(3)中沿轴向自由移动。4.权利要求1所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，其特征为，轴承(3)为滑动轴承，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴(4)可以在轴承(3)中沿轴向自由移动。5.权利要求1或权利要求2所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，磁悬浮轴承由永磁转子体(1)和定子铁芯体(2)构成，其特征为，永磁转子体(1)由二个环形磁体(11)隔开一定距离套在转子磁轭(12)上，磁体外环分别为S和N极，一个磁场向内，而另一个磁场向外，环形磁体的磁场均布，磁力线在磁轭的轴向平面内流动，并穿过气隙和定子铁芯体(2)的磁轭构成一条条轴向磁环链。6.权利要求1或权利要求2所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，发电机(6)由永磁转子(61)、镶嵌有电枢绕组的定子铁芯(62)、轴承(3)、主轴(4)和端盖组成，其特征为，永磁发电机与磁悬浮轴承合为一体，永磁转子(61)、镶嵌有电枢绕组的定子铁芯(62)同时构成磁悬浮轴承，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴可以在二个轴承中沿轴向自由移动。7.权利要求1或权利要求6所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，发电机(6)由永磁转子(61)、镶嵌有电枢绕组的定子铁芯(62)组成，其特征为，永磁发电机与磁悬浮轴承合为一体，发电机(6)由间隔一定距离的二段或多段定转子组成，各段定子中都有各自独立的绕组，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴可以在二个轴承中沿轴向自由移动。8.权利要求1或权利要求6所述的带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机，发电机(6)由永磁转子(61)、镶嵌有电枢绕组的定子铁芯(62)组成，其特征为，永磁发电机与磁悬浮轴承合为一体，发电机(6)由间隔一定距离的二段或多段定转子组成，同一轴线上的各段中的绕组合并为同一绕组，主轴(4)与轴承(3)采取动配合，主轴可以在二个轴承中沿轴向自由移动。2CCNN110212287202122880A说明书1/4页带有轴向磁悬浮轴承的风力发电机技术领域[0001]本发明属于发电机技术领域，具体地说，是提出一种带有磁悬浮轴承的永磁交流同步发电机结构。背景技术[0002]在风力发电领域，发电机是将机械能转变为电能的、必不可少的机电能量转换装置。为了从风中得到更多的能量，在风轮机确定的前提下，希望发电机有更低的起动风