CN101655067B - 磁浮磁动机翼扇风车及发电装置 - Google Patents

Abstract

一种以磁浮磁动机翼扇风车为动力的发电装置，是由永磁吸悬浮托起风车，该风车的机翼扇在工作侧因转动被限制而增大对风的阻力，推动风车转动。在非工作侧机翼扇转动打开与风向保持平行，把风阻力减到最小。在工作侧与非工作侧之间至少有1组机翼能产生升力，该力也是推动风车转动的力。该风车的扭矩通过若干磁动机传递给对应发电机，由微机(市售商品)控制发电机接入(退出)的工作台数(也控制了风车的转速)，以实现发电机的发电总功率与风车动能的时时动态平衡。磁浮磁动机翼扇风车及发电技术实现了大转矩、微阻力地将风能转化成动能的技术效果。

Description

磁浮磁动机翼扇风车及发电装置

技术领域

本发明属风力发电技术领域。具体涉及由永磁吸悬浮悬起机翼扇风车，由机翼扇风车将风能转化成动能，由磁动机将机翼扇风车的动能分散传递给若干发电机，由发电机将动能转化成电能的技术。

背景技术

目前，大量使用的风力发电机是“三叶式水平轴风力发电机”。它由细长的叶片和塔架以及水平轴构成风力机，该机将风能转化成动能，在水平轴的尾端与发电机相连结进行发电。这一技术的缺点是：

1)一台风力机与一台发电机对应，风速低了不能发电，风速高了必须采用“扭头”、“仰头”、“转动机舱迎风角度”、“变桨距”等方式来减少风力对风车叶片的作用，实质上是浪费了风能；

2)发电能力低，世界领先水平为3MW，研发当中的为5MW。3MW风力机的风轮直径已达130米，塔架高近80米，安装难度大，维检难度大；

3)风叶对地表湍流风适应能力差，只有高架风力机才能有效工作；

4)轴的转速低，而“尖速比”过大(即风轮叶片的尖部线速度过大)，既产生了很大的噪声，又降低了经济寿命；

5)造价高：0.8万人民币/kW。

发表以上技术的论文和专著很多如《风能技术》[美Tony Burton等著，武鑫等译](2007年9月第一版)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁浮磁动机翼扇风车及发电装置。

为实现上述目的，本发明提供的以磁浮磁动机翼扇风车为动力的发电装置，其包括：

该磁浮磁动机翼扇风车由风车体和机翼扇组成，该风车体轴设于主轴上，该风车体是以该主轴为中心，对称地自上部至下部设有若干个轮圆，每一上部轮圆和对应的下部轮圆之间垂直地设有两环结构柱，该两环结构柱自主轴端起依序为内结构柱和外结构柱，同时内结构柱兼作阻扇块；外结构柱上各套设一机翼扇，该机翼扇的扇叶长度小于与相邻的外结构柱之间的距离；

风车体底部的轮圆对应一与主轴同心的圆台，在风车体底部的轮圆朝向圆台的一面设置有同圆心的呈环形的上永磁悬浮机构，圆台对应风车体底部轮圆的一面设有同圆心的呈环形的下永磁悬浮机构；上永磁悬浮机构为铁磁性材料的凹形体结构，开口向下，在凹形体开口的两侧设有磁力块；下永磁悬浮机构为非磁性材料的倒T形结构，在倒T形体的“腿”部镶嵌有永磁体；下永磁悬浮机构的倒T形体的永磁体插设在上永磁悬浮机构凹形体的开口内，永磁体与两侧的磁力块异极相对应，设有1-20mm的工作间隙，两者的断面高度相同；上永磁悬浮机构和下永磁悬浮机构之间的悬浮力将风车体浮起；

风车体底部的轮圆上设有直线定子靴，该直线定子靴是将块状永磁体按异极相间地等间距地镶嵌在导磁板上，每个块状永磁体之间用非铁磁性体隔开，块状永磁体朝向下方地固定于风车体底部的轮圆上；在圆台上，对应风车体底部的直线定子靴设有若干对诱导轮，每对诱导轮由两个诱导轮组成，每两个诱导轮上环设一安有导磁极的履带，该履带上的导磁极朝向外方，与风车体底部的轮圆上的直线定子靴的块状永磁体相对应，诱导轮的至少一个轮轴连接至少一个发电机。

所述的发电装置，其中，所述的主轴与风车体的轮圆接触处固定有导向环轨，对应的轮圆处固定有导向轮，该导向轮镶嵌在导向环轨内绕导向轨转动。

所述的发电装置，其中，所述的风车体为碳钢、合金钢或铝合金材质。

所述的发电装置，其中，所述的主轴为钢筋混凝土或炭钢材料。

所述的发电装置，其中，所述的机翼扇为碳钢或铝合金制成的格架，表面采用铁板、铝板或玻璃钢做蒙皮。

所述的发电装置，其中，永磁体与两侧的磁力块设有5mm的工作间隙。

所述的发电装置，其中，永磁体通过卧梁固定在圆台上方。

所述的发电装置，其中，磁力块和永磁体为钕铁硼材料。

所述的发电装置，其中，非磁性材料为铝合金材料。

本发明采用集小扇为巨扇的集风能技术；将风车巨大的动能分散传递给若干发电机的分散发电技术；风车轴转速低，直线定子线速度适中的低速风车技术等，成功地解决了现有技术缺点。同时应用磁悬浮、磁动机等高新技术，降低了摩擦阻力，提高了风力机的使用寿命，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明磁浮磁动机翼扇风车及发电机总体结构剖面示意图。

图2为图1中A-A处俯视结构示意图。

图3为图1中B-B处剖面结构示意图。

图4为图1中C-C处剖面结构示意图。

图5为图1中D-D处剖面结构示意图。

图6为履带式磁动机纵向工作状况示意图。

图7为履带式磁动机横向工作状况示意图。

图8为图4环形布置的直线定子靴结构放大示意图。

图9为图8中F-F剖面结构示意图。

图10为图8中G-G剖面结构示意图。

图11为永磁悬浮机构放大示意图。

图12为图2中H-H处剖面结构示意图。

具体实施方式

本发明是由永磁吸悬浮托起风车，该风车的机翼扇在工作侧因转动被限制而增大对风的阻力，推动风车转动。在非工作侧机翼扇转动打开与风向保持平行，把风阻力减到最小。

在工作侧与非工作侧之间至少有1组机翼能产生升力，该力也是推动风车转动的力。该风车的扭矩通过若干磁动机传递给对应发电机，由微机(市售商品)控制发电机接入(退出)的工作台数(也控制了风车的转速)，以实现发电机的发电总功率与风车动能的时时动态平衡。磁浮磁动机翼扇风车及发电技术实现了大转矩、微阻力地将风能转化成动能的技术效果，及全风速(1-12级风)发电的技术能力。本发明由机翼扇风车、永磁吸悬浮机构、磁动机-发电机三部分构成，其中：

机翼扇风车部分：由风车体、机翼扇、主轴构成。风车体中央为轴承套。风车体的上部、下部设有轮圆(也可设置多层轮圆)，在上轮圆与下轮圆的中央均设有圆孔，上轴承套镶嵌固定在上轮圆的中央圆孔内，下轴承套镶嵌固定在下轮圆的中央圆孔内。风车体上下轮圆之间为外结构柱和内结构柱，其中的外结构柱兼做扇轴，内结构柱兼做阻扇块。该外、内结构柱的上端与上轮圆通过螺栓连结固定，其下端与下轮圆通过螺栓连结固定。外结构柱与风车转动中心的连线，成放射状排列，各连线之间的夹角相同。机翼扇通过轴承与外结构柱连结。机翼扇可绕外结构柱自由转动，但因受上下轮圆上的内结构柱(阻扇块)阻挡和风力的作用，其转动角度≤180度。受内结构柱阻挡后，扇体中心线与主轴和外结构柱连线之间的夹角在10度～50度之间，以30度为佳。机翼扇断面的一侧为直线，另一侧为弧线组合，造成气流在两侧的速度不同，由此产生升力(此为公知技术，故不详述)。主轴的一端，或者两端固定在受力结构体上，风车体绕主轴旋转，主轴承受风车体对其施加的扭矩、弯曲。风车体、主轴可采用碳钢、合金钢、铝合金等材质制造，主轴还可采用钢筋混凝土建造。机翼扇采用碳钢、铝合金等制成机翼格架，表面采用铁板、铝板、玻璃钢等材料做蒙皮，均采用成熟的机械制造工艺进行制造安装。

永磁吸悬浮机构部分：在风车体的底面，设置与风车同转动圆心的呈环形的上永磁悬浮机构，对应上永磁悬浮机构设置有呈环形的下永磁悬浮机构。上、下永磁悬浮机构圆心相同、半径相等、上下对正，将风车通过永磁吸力浮起，以消除两者之间的转动摩擦阻力。下永磁悬浮机构固定在卧梁上，卧梁呈放射状排列，每根卧梁的延长线都交汇于主轴心。卧梁的材质与风车之轮圆的材质相同，以保证两者随温度变化同步伸缩，使上下永磁悬浮机构对正状态不受破坏。风车转动时会产生离心变形，这一变形量的计算方法是公知的，通过提高轮圆的抗离心刚度的技术方法也是公知的，在此不展开说明。上永磁悬浮机构为凹形体结构，由铁磁性材料制成。下永磁悬浮机构为倒T形体结构，由永磁体镶嵌在非铁磁性倒T形体内制成。上永磁悬浮机构开口向下，设置在风车体底面，下永磁悬浮机构设置在卧梁上，其倒T形体的“腿”含(插设)在上永磁悬浮机构开口内。两者组成完整的永磁吸悬浮机构。下永磁悬浮机构的永磁体与上永磁悬浮机构磁力块相对应，当两者在垂直方向上产生错开时，就产生了浮力(吸力)，错开值越大，浮力越大，错开值达到永磁体断面尺寸的69-80％时出现悬浮力最大值。以后随着错开的增大，浮力逐渐减小。该吸悬浮力将风车浮起。

磁动机-发电机部分，可采用履带式磁动机，也可采用轮式磁动机，两者原理相同，但履带式磁动机传递转矩的能力更强，在此只详述该机。履带式磁动机-发电机由直线定子靴、履带式转子、诱导轮-发电机构成。直线定子靴固定在风车体同一转动半径圆周位置上，由硬磁材料或铁磁性材料制成。设有导磁极的履带，设置在两个诱导轮上，两个诱导轮通过轮轴固定在受力结构体上。履带上的导磁极与风车体上的直线定子靴相对应，两者在转动方向上的排列间距相等，其中一者为硬磁材料制造，另一者则为铁磁性材料制造，以产生永磁吸力的方式传递扭矩，即当直线定子靴随风车体做圆周转动时，与履带上的导磁极之间产生吸力，带动履带及诱导轮转动，由此传递扭矩。发电机与诱导轮的轮轴连结，随诱导轮一起转动发电。

机翼扇风车工作的原理是：主轴竖向固定在受力结构体上，风车体通过轴承套与主轴相连结。机翼扇在风车体的工作侧绕外结构柱的转动受设置在上下轮圆的内结构柱(阻扇块)的阻挡，扇面在风力的作用下推着风车体转动，与风力的夹角从0度连续变化到180度。夹角为0度时以升力产生的推力为主，而后，扇面(直线面)对风的阻力也由零连续增大，到90度时出现最大，此后逐渐连续减少到0。当超过180度时，机翼扇的迎风面变成了背风面，在风力的作用下机翼扇转动180度，使扇面通过外结构柱自转，时时与风力方向保持平行，由此达到了机翼扇风车在工作侧对风的阻力最大，在非工作侧对风的阻力最小。在工作侧与非工作侧之间，至少有一组机翼扇能产生升力，该力也是推动风车转动的力。当风车体持续转动180度时，机翼扇又回到了工作侧，在风力的作用下重新开始工作，将周而复始地重复上述过程。由上述原理可知，机翼扇风车能对360度方向的来风进行工作。为了减少风车体转动时的摩擦阻力，增加其稳定性，在风车体底面与卧梁之间至少设置一环永磁吸悬浮机构。磁动机的直线定子靴，固定在风车体的同一转动半径的圆周位置上(也可视需要设置多环与多组磁动机-发电机对应)，磁动机的导磁极与直线定子靴对应，并在其带动下转动，发电机与磁动机的转动轴连结发电。发电机的数量要与机翼扇风车的做功能力相匹配，其关系为

从1级风(0.5米/秒)开始发电，至12级风(37米/秒)为最大发电功率(实际工程中应视当地具体风力情况实施设计)。不同风速作用于机翼扇风车上产生的动能不同，应对应不同数量的发电机进行工作，由微机(市售商品)控制发电机接入(退出)数量(也控制了风车的转速)，以保持机翼扇风车的动能与发电机发出电能之间的最佳动态平衡。通过逆变器(市售商品)变成交流电并入电网。当机翼扇风车较小时，也可将风车体与主轴一体制造，将发电机直接与主轴相连结。此为传统制造工艺，在此不展开说明。

以下结合实施例和附图对本发明做详细说明，但不应被理解为对本发明的限定。

请参见图1，是本发明的磁浮磁动机翼扇风车及发电装置剖面结构示意图。从图1可以看出，主轴1位于机翼扇风车2和圆台3的中央，圆台3是基座，机翼扇风车2在圆台3之上。主轴1由钢筋混凝土现场浇筑而成，其底部为主轴基1’(即受力结构体)。主轴1在高出圆台3之上的部分设有3个导向环轨4。机翼扇风车2由风车体5、机翼扇6构成。风车体5由上、中、下3层轮圆5’和外结构柱5”、内结构柱5”’构成，外结构柱5”兼做机翼扇轴，内结构柱5”’兼做阻扇块。每个轮圆和结构柱的结构都是按公知的结构力学与工程力学原理设计的结构，由钢材或铝合金制造，外表蒙皮平整光滑，由铁板、铝板、玻璃钢制造。外结构柱5”和内结构柱5”’由普通钢材制造，上下端通过螺栓与轮圆5’连结固定，形成风车体5。在风车体5的底部与圆台3之间设有两环永磁吸悬浮机构7和履带式磁动机8，以及与履带式磁动机8连结的发电机28(市售产品)。

请参见图2，是图1中A-A处俯视示意图。由图2可知，导向环轨4固定在主轴1的圆周上。图12是图2中H-H处剖视示意图。由图12可知导向轮总成9通过螺栓固定在轮圆5’上。其导向轮9’镶嵌在导向环轨4内，可绕导向环轨4自由转动，并小幅上下移动，以对主轴1与风车体5在竖直方向上随温度变化造成不同步伸缩进行解耦。导向轮总成9与导向环轨4均由钢材制造(如碳钢)。由后叙内容可知，导向轮9’与导向环轨4之间的滚动摩擦，是本发明唯一的实体接触而产生摩擦阻力的地方，而其他地方都是通过永磁场传递力，无摩擦阻力，所以0.5米/秒的风力就可以推动风车转动。

请参看图3，是图1中B-B处剖面示意图，由图3可知，12根外结构柱(即机翼扇轴)5”和12根内结构柱(即阻扇块)5”’在平面上呈30度角布置，机翼扇6上下两层共24个，每个扇的结构完全相同。箭头10为风力方向，弧箭头11为机翼扇风车2的转动方向。机翼扇6的扇轴(即外结构柱)5”设置在扇体的迎风“头部”。机翼扇6均可绕各自的外结构柱自由转动，但受设在上下轮圆上的内结构柱(即阻扇块)5”’限制和风力的作用只能做＜180度的转动。机翼扇受内结构柱(即阻扇块)5”’的限制后，扇体中心线与主轴和外结构柱连线之间的夹角在10度～50度之间，以30度为佳。由此使风车2的工作侧增加30度。在实际风场中的工作情况是，在机翼扇风车2的工作侧，机翼扇6因受内结构柱29阻挡而停止自转，在风力的推动下与风车体一起“公转”。扇面与风力的夹角从0度连续变化到180度，迎风面积也由零连续增加，到90度时出现最大，而后逐渐减小到零。当超过180度时，机翼扇的迎风面变成了背风面。在风力的作用下机翼扇自转180度，进入非工作侧。在机翼扇风车2的非工作侧，机翼扇6在风力的作用下，始终与风力方向保持平行。由此达到了机翼扇风车在工作侧风阻力最大，非工作侧阻力最小。将周而复始地重复上述过程。机翼扇6通过轴承(市售标准件)与外结构柱5”连结，机翼扇用金属(碳钢、铝合金)按照结构力学与工程力学原理制成格架，外表用薄铁板、薄铝板或玻璃钢做蒙皮。做到平整光滑(属成熟技术，不另附图)。机翼扇风车与现有水平轴三叶式风车技术相比有五个突出优点：一是扇面积大，比现有技术高出数十倍、甚至上百倍，因此增大了发电功率；二是对360度方向来风均能有效工作，不需做任何机械与人工干预；三是工作风速广，1级风(0.5米/秒)至12级风(37米/秒)均可工作，现有技术工作风速在2级风(3米/秒)至8级风(20米/秒)；四是基本不受湍流风影响，而现有技术受湍流风影响严重；五是本发明可采用传统技术工艺制造，简单、实用、成本低。

请参见图4，是图1中C-C剖面示意图。从该图可以看出，环形布置的直线定子靴12固定在机翼扇风车2的底面最外环位置。图8是图4环形布置的直线定子靴12放大示意图。从图8可以看出，块状永磁体13镶嵌固定在非铁磁性体14内。既保护了性脆的永磁体13，也使其受力时不易脱落。图9是图8F-F剖面示意图。从图9可以看出同一排直线定子靴12由N极块状永磁体13与S极块状永磁体13相间隔排列而成。永磁体13的底部为导磁板15，相邻的两个异极永磁体13在导磁板15中形成磁轭。因碳钢等导磁性材料的导磁率趋于无穷大，因此增加了工作面(开放面)的磁场强度。导磁板15、非导磁性体14用螺栓或粘合剂固定在机翼扇风车2底面。永磁体13由硬磁材料比如但不限于钕铁硼制成，非铁磁性体14由铝合金、塑料、尼龙等等制成。图10是图8G-G剖面示意图，从图10中可以看出，不同排直线定子靴12之间，对应的永磁体13也为异性磁极相间隔排列，这种排列利于增大直线定子靴12与导磁极16(见图6)之间的吸引力。图6是履带式磁动机纵向工作状况示意图，从图6可知，履带式磁动机的导磁极16与直线定子靴12之间发生错开后才产生牵引力(吸引力)，随着错开值的增大，牵引力也随之增大，当错开值达到永磁体13断面的69-80％时将出现牵引力最大值，之后随着错开量的增加牵引力逐渐减小。通过试验确定两排直线定子靴12之间的间距是永磁体13该方向断面尺寸的1.5～3倍，以2倍为佳。同一排直线定子靴12的各永磁体13之间的间距是永磁体13该方向断面尺寸的0.8～1.5倍，以1倍为佳。履带式磁动机由支座17、诱导轮18、履带(链条)19、导磁极16和轮轴20构成。诱导轮18通过轮轴20与支座17(即受力结构体)连结固定，履带19环绕在诱导轮18的外围，导磁极16等间距固定在履带19上形成履带式转子，其间距与等间距排列的直线定子靴12的间距一致(导磁极16也可用硬磁材料制造，其磁极的排列方式与直线定子靴12磁极异极对应，以增大传递扭矩的能力。)。履带式磁动机与直线定子靴上下对应，固定在其下方。两者之间的工作气隙0.5-10mm，以5mm为佳，以利于在传递扭矩时不产生摩擦阻力。但在实际运行过程中，两者可以发生轻微接触，而不会损坏彼此。图7是履带式磁动机横向工作状况示意图，从图7可知，固定在机翼扇风车2上的直线定子靴12与固定在履带19上的导磁极16之间有很强的抗横向错开而不影响工作的能力。机翼扇风车2将随温度的升高与降低而伸缩，相对应的履带式磁动机的支座17固定在圆台3上，不会随机翼扇风车2而变化，但直线定子靴12的长度大于导磁极16的长度(反过来亦然)，其大出的长度值≥机翼扇风车2的伸缩变形值。从图6和图7还可以看出，当风力推动机翼扇风车2转动时，磁动机8的履带19带动诱导轮18跟着转动，诱导轮18的轴与发电机28的轴连结在一起，由此带动发电机转动发电。

请再参见图4，在机翼扇风车2的底部设有内、外两环永磁悬浮机构7。图11是永磁悬浮机构7的剖面结构示意图。从图11中可以看出，上永磁悬浮机构为凹形体30结构，开口向下，由铁磁性材料比如但不限于碳钢制造。通过螺栓固定在风车2的底部。在凹形体30开口的两侧设有磁力块30a，该磁力块30a由硬磁材料比如但不限于钕铁硼制造，通过螺栓或粘接固定在凹形体30内。下永磁悬浮机构为倒T形体31结构。在倒T形体31的“腿”部，连续镶嵌有永磁体31a。倒T形体31由非磁性材料比如但不限于铝合金制造，永磁体31a由硬磁材料比如但不限于钕铁硼制造，通过粘接或螺栓固定。倒T形体31通过螺栓固定在卧梁24上。下永磁悬浮机构-倒T形体31的“腿”含在上永磁悬浮机构-凹形体30的开口内，永磁体31a与两侧的磁力块30a异性磁极相对应，两者的断面高度相同，其间隙在1-20mm，以5mm为佳。当两者在垂直方向产生错开时，就产生了浮力(吸力)，错开值越大，浮力就越大，当错开值达到永磁体断面尺寸的69-80％时，出现悬浮力最大值，以后随着错开值的加大，悬浮力逐渐减小。永磁悬浮机构装置7的大小可依据机翼扇风车2需要的悬浮力用公知的公式或市售商业软件进行计算得出，此为公知科技内容，故不详述。

请参见图5，是图1D-D剖面示意图。从图5可以看出，主轴1位于中心，内、外环永磁悬浮机构7与主轴1的轴心相同，永磁悬浮机构7固定在卧梁24上，卧梁24成放射状排列，铺设在圆台3上，其制造材料的温度模量与风车体5制造材料的温度模量必须相同，以保证两者随温度变化同步伸缩，进而保证悬浮力不被破坏。该永磁悬浮机构7上下两部分的圆心相同、上下对正。履带式磁动机8固定在机翼扇风车2底面的直线定子靴12下方，两者圆心相同、上下对正。发电机28与履带式磁动机8的轴连结。发电机28的数量要与机翼扇风车2的最大做功能力(12级风时)相匹配，其关系式为：

由微机(市售商品)控制接入(退出)发电机28(市售商品)的数量，随着风速的变化而增加或减少发电机的工作台数，使之与机翼扇风车的动能时时达到最佳动态平衡，通过逆变器(市售商品)变成交流电并入电网。此为成熟技术，故不详述。

磁浮磁动机翼扇风车及发电技术的工作原理是，主轴与轴基由钢筋混凝土一体制成，轴基锚固在地下。机翼扇风车通过轴承与主轴连结。机翼扇风车由风车体和机翼扇构成。在机翼扇风车的工作侧，机翼扇绕外结构柱转动的“自转”因内结构柱(即阻扇块)的阻挡而停止，在风力的作用下，推动风车“公转”。扇面与风力的夹角从0度连续变化到180度；风对扇面的推力也从零连续增加，至90度时达到最大，而后逐渐减少到零。当机翼扇与风力的夹角超过180度时，机翼扇的迎风面变成背风面，不再受内结构柱(即阻扇块)的阻挡，在风力的作用下机翼扇“自转”180度，进入风车的非工作侧。在风车的非工作侧，机翼扇在风力的作用下，扇面与风力的方向平行。由此达到了风车在工作侧对风的阻力最大，在非工作侧对风的阻力最小。当风车体持续转动180度时，机翼扇又回到工作侧，在风力的作用下内结构柱(即阻扇块)重新开始工作，将周而复始地重复上述过程。应该指出的是，机翼扇一进入工作侧首先是以升力的方式对风车产生转动推力，而后逐步过渡到依靠风阻面积来增大对风车的转动推力。由于本实施例设计了12组机翼扇，其夹角为30度，所以总有不低于5组机翼扇处于有效工作状态，再加上风车的自重较大，因此风车的转动惯量是较为均匀的。为了减少机翼扇风车的摩擦阻力，并且增加其转动过程的稳定性，在机翼扇风车底面与卧梁之间设置了两环永磁悬浮机构，为了减少扭矩传递过程中的摩擦阻力，本发明采用了非接触的履带式磁动机来传递扭矩。将履带式磁动机的直线定子靴固定在风车的底面最外环位置，履带式转子与之对应地固定在其下方，当直线定子靴与机翼扇风车一体转动时，也带动履带式磁动机转动，发电机的转动轴与履带式磁动机的转动轴相连结，由后者带动发电。本发明采用若干台小功率发电机与机翼扇风车的最大发电动能相匹配，由微机(市售商品)控制接入(退出)发电机(市售商品)的工作台数，使之时时与风车动能达到最佳动态平衡，通过逆变器(市售商品)变成交流电并入电网。应用本发明有如下优点：1、机翼扇风车的动能大，单台可达100MW(10万千瓦)以上；2、机翼扇风车对360度方向来风均能有效工作，不需要任何机械与人工干预；3、机翼扇风车在工作过程中基本不受湍流风影响；4、工作风速广：1级风(0.5米/秒)～12级风(37米/秒)均可正常工作；5、制造工艺成熟、简捷、成本低(比现有技术低20％)；6、维护检修方便，使用寿命长。

Claims (9)

1.一种以磁浮磁动机翼扇风车为动力的发电装置，其包括：

该磁浮磁动机翼扇风车由风车体和机翼扇组成，该风车体设于主轴上，该风车体是以该主轴为中心，对称地自上部至下部设有若干个轮圆，每一上部轮圆和对应的下部轮圆之间垂直地设有两环结构柱，该两环结构柱自主轴端起依序为内结构柱和外结构柱，同时内结构柱兼作阻扇块；外结构柱上各套设一机翼扇，该机翼扇的扇叶长度小于相邻的外结构柱之间的距离；

风车体底部的轮圆对应一与主轴同心的圆台，在风车体底部的轮圆朝向圆台的一面设置有同圆心的呈环形的上永磁悬浮机构，圆台对应风车体底部轮圆的一面设有同圆心的呈环形的下永磁悬浮机构；上永磁悬浮机构为铁磁性材料的凹形体结构，开口向下，在凹形体开口的两侧设有磁力块；下永磁悬浮机构为非磁性材料的倒T形结构，在倒T形体的“腿”部镶嵌有永磁体；下永磁悬浮机构的倒T形体的永磁体插设在上永磁悬浮机构凹形体的开口内，永磁体与两侧的磁力块异极相对应，设有1-20mm的工作间隙，两者的断面高度相同；上永磁悬浮机构和下永磁悬浮机构之间的悬浮力将风车体浮起；

风车体底部的轮圆上设有直线定子靴，该直线定子靴是将块状永磁体按异极相间地等间距地镶嵌在导磁板上，每个块状永磁体之间用非铁磁性体隔开，块状永磁体朝向下方地固定于风车体底部的轮圆上；在圆台上，对应风车体底部的直线定子靴设有若干对诱导轮，每对诱导轮由两个诱导轮组成，每两个诱导轮上环设一安有导磁极的履带，该履带上的导磁极朝向外方，与风车体底部的轮圆上的直线定子靴的块状永磁体相对应，诱导轮的至少一个轮轴连接至少一个发电机。

2.如权利要求1所述的发电装置，其中，所述的主轴与风车体的轮圆接触处固定有导向环轨，对应的轮圆处固定有导向轮，该导向轮镶嵌在导向环轨内绕导向环轨转动。

3.如权利要求1所述的发电装置，其中，所述的风车体为碳钢、合金钢或铝合金材质。

4.如权利要求1所述的发电装置，其中，所述的主轴为钢筋混凝土或炭钢材料。

5.如权利要求1所述的发电装置，其中，所述的机翼扇为碳钢或铝合金制成的格架，表面采用铁板、铝板或玻璃钢做蒙皮。

6.如权利要求1所述的发电装置，其中，永磁体与两侧的磁力块设有5mm的工作间隙。

7.如权利要求1所述的发电装置，其中，永磁体通过卧梁固定在圆台上方。

8.如权利要求1所述的发电装置，其中，磁力块和永磁体为钕铁硼材料。

9.如权利要求1所述的发电装置，其中，非磁性材料为铝合金材料。

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