CN101106312B - 风力发电用直线永磁发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种结构简单的风力发电用直线永磁发电机。包括转子和定子，其特征在于：转子固定安装在链条上，链条安装在链轮上，定子固定安装在链条的一侧。所述的转子为固定安装在链条上的多个永磁体，定子由缠绕在铁芯上的线圈构成。本发明解决了普通发电机体积庞大，转速高、极数少的缺陷，具有多极、低速、大功率的特点，尤其适合用于大功率风力发电机，在风轮与发电机之间无需设置中间增速装置，并可安装在风机塔筒内，便于生产、安装、和运输。

Description

风力发电用直线永磁发电机
技术领域
本发明涉及一种无发电机，尤其是用于风力发电装置上的风力发电用直线永磁发电机。
背景技术
风力发电机是利用风能推动风轮转动，从而带动发电机运转。为了便于整体的安装，通常是将发电机安装在风力发电机塔筒的顶端的机仓中。这种结构的优点是风轮可以直接带动发电机转子旋转，或经过增速器带动发电机旋转，避免中间传递环节带来的机械损耗。但传统的发电机都是圆柱体的结构，圆周旋转，这种发电机体积庞大，安装在风力发电机塔筒的顶端造成重心不稳。另外，风力发电机尤其是大功率风力发电机，其风轮的转速通常较低，而圆柱体结构的发电机由于受到体积限制，通常只有四极发电机，要求转子具有较高的转速才可发电，这样发电机用于大功率风力发电的时候通常还要在风轮与发电机之间安装增速装置。增速装置的设置又造成机械传递效率低，结构复杂、容易损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的风力发电用直线永磁发电机，具有多极、低速、大功率的特点，尤其适合用于大功率风力发电机，无需设置中间增速装置。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明所述的风力发电用直线永磁发电机包括转子和定子，其特征在于：转子固定安装在链条上，链条安装在链轮上，所述的转子为固定安装在链条上的多个永磁体，定子由铁芯和线圈构成，铁芯上带有线槽，线圈安装在线槽中，铁芯21的形状是与链条3平行的条状。所述的链轮为同轴双轮，链轮上安装两条平行的链条，定子的铁芯的形状是与链条相同的环状，固定安装在两链条之间；转子1包括转子支架和固定安装在转子支架上的永磁体，转子支架的两端分别固定安装在两根链条上，永磁体的安装位置位于两链条之间；在两链条的外侧设置有滑轨，转子支架的两顶端安装在滑轨中。
本发明解决了普通永磁直驱发电机体积庞大，制造、运输、安装困难的缺陷，具有多极、低速、大功率的特点，尤其适合用于大功率风力发电机，在风轮与发电机之间无需设置中间增速装置。同时，可以安装在风力发电机塔筒的内部，降低机仓重心，并采用链条驱动，安全可靠，便于制造、安装和运输。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的俯视图；
图3是图1的A-A剖视图；
图4是本发明另一个实施例的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的风力发电用直线永磁发电机包括转子1和定子。转子1固定安装在链条3上，链条3安装在链轮4、5上，所述的转子1为固定安装在链条3上的多个永磁体，为了便于清楚地显示，附图中只画出了三个转子，实际情况是在链条3上等距离地布满转子。定子由铁芯21和线圈构成，铁芯21上带有线槽22，线圈安装在线槽22中，铁芯21的形状是与链条3平行的条状。当然，铁芯21也可以设计成其他的形状，比如是与链条3相同的环状，或者是比链条3稍小的环状。只要能够使安装有线圈的铁芯21的主体部分与链条3的直线部分平行即可。
如图2、图3所示，所述的链轮4、5为同轴双轮，即同一转轴上固定有两组链齿，在链轮4、5上安装两条平行的链条3，定子的铁芯21的形状是与链条3相同的环状，或这是两条平行的条状，与链条3的直线部分平行，定子固定安装在两链条3之间；转子1包括转子支架11和固定安装在转子支架11上的永磁体12，转子支架11的截面为∏形，转子支架11的两端分别固定安装在两根链条3上，永磁体12安装在转子支架11的下面，使其位于两链条3之间，靠近定子的位置；在两链条3的外侧设置有滑轨7，转子支架11的两顶端安装在滑轨7中。为了减少摩擦，在转子支架11的顶端与滑轨7之间还可以安装轴承或滑轮。
当然，上述机构均安装在一个机壳中，滑轨7固定在机壳内，链轮4、5的转轴通过轴承安装在机壳上。
两链轮4、5之间的距离可根据需要自由设定。
使用时，将其中一个链轮的转轴与风轮转轴连接，风轮转动的时候带动链轮4、5旋转，链条3带着转子1运动的时候扫过定子上的各绕组，产生切割磁力线运动，发出电流。滑轨7的作用是确保永磁体12与定子之间的间隙不会因链条3的弹性而改变。
该风力发电用直线永磁发电机的外观机构是长条状，可以根据需要安装在风机塔筒中，降低整机的重心，结构更合理。另外，由于采用链条传动方式。因此，转子1的数量和定子的长度可以根据需要自由设定，便于设计成多极、低速、大功率的风力发电机。广泛用于大功率永磁直驱发电机组。
当然，根据上述技术提示，普通技术人员应该能够实现本发明的另一实施例。即链轮4、5都是单链轮的情况下，链轮4、5上只有一根链条3。此时，定子可以如图1所示安装在链条3围成的环状区域中，也可以安装在链条3的一侧，只要相应地改变永磁体12的安装位置，使其靠近定子能够在链条3的带动下扫过定子表面即可。
如图4所示，作为对本发明的进一步改进，还可以在每一链条的两侧都设置定子，相应位置的转子1上安装永磁体12。这样，相当于几组发电机并联使用，效率会更高、体积更小。

Claims (1)

1.风力发电用直线永磁发电机，包括转子(1)和定子，其特征在于：转子(1)固定安装在链条(3)上，链条(3)安装在链轮(4、5)上，所述的转子(1)为固定安装在链条(3)上的多个永磁体，定子由铁芯(21)和线圈构成，铁芯(21)上带有线槽(22)，线圈安装在线槽(22)中，铁芯(21)的形状是与链条(3)平行的条状；所述的链轮(4、5)为同轴双轮，链轮(4、5)上安装两条平行的链条(3)，定子的铁芯(21)的形状是与链条(3)相同的环状，固定安装在两链条(3)之间；转子(1)包括转子支架(11)和固定安装在转子支架(11)上的永磁体(12)，转子支架(11)的两端分别固定安装在两根链条(3)上，永磁体(12)的安装位置位于两链条(3)之间；在两链条(3)的外侧设置有滑轨(7)，转子支架(11)的两顶端安装在滑轨(7)中。
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