CN101764484A - 一种多重定子风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多重定子风力发电机，属于发电机制造的技术领域。它采用了三层定子，三层转子相间分布的特殊结构，其结构由外及内分别是：机壳、定子、转子、转子骨架、转子、定子、定子骨架、定子、转子、转轴，在风轮传动端有风轮转轴，风轮转轴后端装有行星传动装置与转轴连接，转子骨架与定子骨架两端均有端盖。本发明解决了风力发电机现有技术中的部分问题，减小了风力发电机的体积，减轻了重量，减低了制造成本，提高了风能利用率，并能保证风力发电机的平稳运行。

Description

一种多重定子风力发电机
技术领域
本发明涉及一种多重定子风力发电机，属于发电机制造的技术领域。
背景技术
风能作为一种洁净的可再生能源，拥有极其广阔的前景。其中风力发电机是风能开发中至关重要的环节。现在风力发电机虽有许多类型，能够应用于多种场合，但是由于体积大、重量高、风能利用率低，对电磁波干扰大，造成安装难度大，成本造价高，特殊场合不便应用等问题，使风力发电机难以大范围推广应用。并且由于风速变化的随机性，传统直驱式风力发电机容易发生失速问题，而运用了升速齿轮箱的大型风力发电机虽然可以做到相对稳定的运行，然而在风力发电机严酷的工作环境中，升速齿轮箱造价高昂，维护保养工作量大。为此，发展结构简单、效率高、运行稳定、不对电磁波产生干扰的直驱式风力发电机成为当今风电行业的首选。
发明内容
本发明的目的在于减轻风力发电机重量，减小体积，降低成本，简化结构，提高效率，减轻噪音污染，消除对电磁波的干扰，并保证其运行与输出功率的平稳。
技术解决方案
本发明的风力发电机是桶式永磁发电机，其结构由外及内分别是：机壳、定子、转子、转子骨架、转子、定子、定子骨架、定子、转子、转轴，在风轮传动端有风轮转轴，风轮转轴后端装有行星传动装置与转轴连接，转子骨架与定子骨架两端均有端盖。
本发明采用了三层定子，三层转子相间分布的特殊结构，比相同功率的风力发电机体积小，重量轻，有利于降低制造成本，便于安装和维护，且风能利用率大大提高。
该发明中的风力发电机其安装于转子骨架上的两层转子，在风轮带动下旋转所产生的旋转磁场对安装于机壳上的定子与安装于定子骨架外壁上的定子同时发生作用，内外层定子绕组按反向序并联运行，旋转切割磁力线时，内外两层定子对转子产生的阻力相互冲减抵消，使风力发电机运行平稳，产生的电流不干扰电磁波，同时噪音污染减轻。其中间转轴通过行星齿轮传动装置连接到风轮转轴的后端。该内转子的行星齿轮传动装置在风速突然变大的情况下起到阻尼作用，在风速突然变小的情况下增加惯性，从而提高了风能利用率，保持了风力发电机运行平稳。内部转子在行星齿轮传动装置带动下与风轮转轴后端圆盘内壁做同周运动，转速很快，工作效率很高。
有益效果
本发明解决了风力发电机现有技术中的部分问题，减小了风力发电机的体积，减轻了重量，降低了风力发电机对支撑物的要求，造价低廉，便于安装和维护；结构简单，机械强度高，对环境要求低，保证了在恶劣环境下的运行；提高了风能利用率，能运用于风力资源相对匮乏的地区；特殊结构保证了风力发电机的平稳运行，使其适合工作在对电磁干扰和噪音要求比较严格的场合。
附图说明
附图是一种多定子风力发电机剖面示意图
以上图中有：外定子(1)，外转子(2)，外转子骨架(3)，外转子(4)，内定子(5)，内定子骨架(6)，内定子(7)，内转子(8)，端盖(9)，(空心)转轴(10)，风轮转轴后端圆盘(11)，行星齿轮传动装置(12)。
具体实施方式
本发明采用了特殊的结构，在较大的空间内根据实际应用需要安置三层定子和三层转子。定转子结构和普通电机的定转子结构类似。
本风力发电机的外定子(1)固定于电机外壳内，内定子(5)与内定子(7)固定于内定子骨架(6)上，内定子骨架(6)固定在电机端盖(9)上。极性相异的外永磁体交错排列分布在外转子骨架(3)的外壁上，形成外转子(2)；极性相异的内永磁体交错排列分布在外转子骨架(3)的内壁上，形成内转子(4)。(2)(3)(4)组成的整个外转子位于外定子(1)与内定子(5)之间，在风轮带动下，外转子旋转所产生的旋转磁场对外定子(1)与内定子(5)同时发生作用，内外层定子绕组按反向序并联运行，这样旋转切割磁力线时，内外定子对转子产生的阻力相互冲减抵消，使风力发电机运行平稳，产生的电流不会对电磁波产生干扰。外转子骨架(3)固定在风轮转轴后端圆盘(11)外壁上。中间的内转子(8)直接由极性相异的永磁体交错排列分布在转轴(10)外壁上，转轴(10)为空心轴，以减轻整机重量。转轴(10)通过行星齿轮装置(12)与风轮转轴后端圆盘(11)相连接。端盖(13)前端制作成行星架，风轮转轴后端圆盘(11)内壁加工成内齿轮。转轴(10)前端加工成外齿轮，两者通过相吻合的三个行星轮传动，端盖前端加工成行星架，三个行星轮固定在行星架上。这样可以达到中间转子与外转子做同周运动的情形，整机效率大幅提高，同时，中间转子转子转速较快，可为自身散热。

Claims (2)

1.本发明是一种多重定子的风力发电机，其特征在于它有三层定子和三层转子。本风力发电机的外定子(1)固定于电机外壳内，内定子(5)与内定子(7)固定于内定子骨架(6)上，内定子骨架(6)固定在电机端盖(9)上。极性相异的外永磁体交错排列分布在外转子骨架(3)的外壁上，形成外转子(2)；极性相异的内永磁体交错排列分布在外转子骨架(3)的内壁上，形成内转子(4)。外转子骨架(3)固定在风轮转轴后端圆盘(11)外壁上。中间的内转子(8)直接由极性相异的永磁体交错排列分布在转轴(10)外壁上，转轴(10)为空心轴，以减轻整机重量。转轴(10)通过行星齿轮装置(12)与风轮转轴后端圆盘(11)相连接。端盖(13)前端制作成行星架，风轮转轴后端圆盘(11)内壁加工成内齿轮。转轴(10)前端加工成外齿轮，两者通过相吻合的三个行星轮传动，端盖前端加工成行星架，三个行星轮固定在行星架上。
2.专利要求1所述的多重定子风力发电机，其最中间的转子通过行星齿轮传动装置连接于风轮转轴的后端。
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