CN102080631A - 一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，包括叶片转轴、底座圆盘、下阵列式环形磁铁、基座、转子中轴、发电机、定位销、轮毂、上阵列式环形磁铁、发电机顶盖。发电机下端面固定于基座，发电机上端面固定有发电机顶盖，下阵列式环形磁铁固定于发电机顶盖上端面，转子中轴下端和发电机连接，转子中轴上端和轮毂下端通过定位销连接，限制轴向相对转动，上阵列式环形磁铁上端面固定于轮毂下端面，上阵列式环形磁铁下端面正对着下阵列式环形磁铁上端面，叶片转轴固定于轮毂上表面，轮毂固定于底座圆盘。本发明采用的装置加工简单且成本低；磁铁采用阵列式，两块磁铁磁场加强的一侧相对，从而在相同材料和质量下产生更大的斥力，减少装置运行时产生的摩擦，提高效率。

Description

            一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构

 

技术领域

本发明涉及一种风力发电机磁悬浮结构，特别涉及一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构。

背景技术

近十几年来风力发电机产品质量有了显著提高,作为一种新的、安全可靠的、干净的能源而受到国际上风资源丰富国家的关注与大规模开发。中国是一个风资源丰富的国家，风力发电机有广阔的应用前景。

目前商用大型风力发电机组一般为水平轴风力发电机，缺点是要随风向的改变而调整改变方向。而竖直轴式风力发电机优点是设计简单，不必随风向改变而调整改变方向，缺点是无法抽取大量风能，装置需要较多材料。

现行的风力发电机，由于结构上的原因，一般都是定向安放，需要4级以上的风力才可以运行发电，这使得风力发电机的推广受到限制。而把磁悬浮技术运用在风力发电机中，使得摩擦损耗的能量大为降低，元件损耗下降，功率提高，起动阻力更小。但是目前磁悬浮应用于风力发电机的技术仍然不是很成熟，实用性、经济性等仍然有很大的优化空间。而其使用的磁铁的磁化方向通常相同，效率不高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术效率不高的缺陷，提供一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构。

一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，包括叶片转轴、底座圆盘、下阵列式环形磁铁、基座、转子中轴、发电机、定位销、轮毂、上阵列式环形磁铁、发电机顶盖；发电机下端面与基座固定连接，发电机上端面与发电机顶盖固定连接，下阵列式环形磁铁固定于发电机顶盖上端面，转子中轴下端和发电机连接，转子中轴上端和轮毂下端通过定位销连接，上阵列式环形磁铁上端面固定于轮毂下端面，上阵列式环形磁铁与下阵列式环形磁铁平行相对且留有空隙，叶片转轴下端与轮毂上表面固定连接，轮毂与底座圆盘固定连接。

在本发明中，叶片转轴、底座圆盘、轮毂会沿转子中轴悬浮在发电机顶盖上方，并可以通过定位销调节上下位置，从而可以使连接在轮毂上的转动元件连续、无摩擦转动，并省却了在其间安装滚轮或轴承的必要性。本发明采用的装置的各元件加工简单、成本低，装配方便。

本发明采用的阵列式磁悬浮机构，可以减少摩擦，提高效率并且随着转子转速的提高自动提高效率。这样，随着转子转速的提高，驱动部件的每分钟转数相应得到提高，因此当需要提供一个高的转速时，转子的启动不会受到较大阻碍。

附图说明

图1为本发明磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构的示意图；

图2为本发明一实施例的阵列式磁铁布置图；

图中，叶片转轴1、底座圆盘2、下阵列式环形磁铁3、基座4、转子中轴5、发电机6、定位销7、轮毂8、上阵列式环形磁铁9、发电机顶盖10、磁力线圈11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1所示，为一种阵列式磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，它包括叶片转轴1、底座圆盘2、下阵列式环形磁铁3、基座4、转子中轴5、发电机6、定位销7、轮毂8、上阵列式环形磁铁9、发电机顶盖10；发电机6下端面固定于基座4，发电机上端面固定有发电机顶盖10，下阵列式环形磁铁3固定于发电机顶盖10上端面，转子中轴5下端和发电机6连接，转子中轴5上端和轮毂8下端通过定位销7连接，限制轴向相对转动，上阵列式环形磁铁9上端面固定于轮毂8下端面，上阵列式环形磁铁9下表面正对着下阵列式环形磁铁3上表面，叶片转轴1下端固定于轮毂8上表面，轮毂8固定于底座圆盘2。

上阵列式环形磁铁9与下阵列式环形磁铁3可以分别由一块磁化强度沿阵列方向呈正弦变化的永磁体构成；也可由由几个不同磁化方向的永磁体按一定顺序阵列式排布而成，比如上阵列式环形磁铁9与下阵列式环形磁铁3可以分别由分段磁铁构成，各磁体磁化方向沿阵列旋转一个角度90度；再比如上阵列式环形磁铁9与下阵列式环形磁铁3也可以分别由分段磁铁构成，各磁体磁化方向沿阵列旋转一个角度45度。

图2为本发明一实施例的阵列式磁铁布置图，即上阵列式环形磁铁9与下阵列式环形磁铁3分别由分段磁铁构成，各磁体磁化方向沿阵列旋转一个角度90度实施例的图。彼此相邻的永磁阵列沿轴向对齐，可以产生很好的悬浮效果并减少消磁。

一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构运动过程如下：

当叶片转轴1随着叶片转动时，通过轮毂8和定位销7带动转子中轴转动，从而切割磁感线产生电。而叶片转轴1、底座圆盘2、轮毂8会沿转子中轴5悬浮在发电机顶盖10上方，并可以通过定位销7调节上下位置，从而可以使连接在轮毂8上的转动元件连续、无摩擦转动。

由于不需要太多能量来克服装置运行时的阻力，使效率得以提高，随着转子转速的提高，驱动部件的每分钟转数相应得到提高，因此当需要提供一个高的转速时，转子的启动不会受到较大阻碍。

Claims (5)

1. 一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，其特征在于包括叶片转轴（1）、底座圆盘（2）、下阵列式环形磁铁（3）、基座（4）、转子中轴（5）、发电机（6）、定位销（7）、轮毂（8）、上阵列式环形磁铁（9）、发电机顶盖（10）；发电机（6）下端面与基座（4）固定连接，发电机（6）上端面与发电机顶盖（10）固定连接，下阵列式环形磁铁（3）固定于发电机顶盖（10）上端面，转子中轴（5）下端和发电机（6）连接，转子中轴（5）上端和轮毂（8）下端通过定位销（7）连接，上阵列式环形磁铁（9）上端面固定于轮毂（8）下端面，上阵列式环形磁铁（9）与下阵列式环形磁铁（3）平行相对且留有空隙，叶片转轴（1）下端与轮毂（8）上表面固定连接，轮毂（8）与底座圆盘（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，其特征在于上阵列式环形磁铁（9）与下阵列式环形磁铁（3）分别由一块磁化强度沿阵列方向呈正弦变化的永磁体构成。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，其特征在于上阵列式环形磁铁（9）与下阵列式环形磁铁（3）分别由分段磁铁构成，各磁体磁化方向沿阵列旋转一个角度90度。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，其特征在于上阵列式环形磁铁（9）与下阵列式环形磁铁（3）分别由分段磁铁构成，各磁体磁化方向沿阵列旋转一个角度45度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机阵列式磁悬浮结构，其特征在于轮毂（8）与叶片转轴（1）以及发电机（6）的孔同轴心。

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