CN103795202A - 轴向磁通的多定子/转子结构新型风力发电机 - Google Patents

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蔡桓
梅更德
邓隐北
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GUANGDONG LIHAO TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明为轴向磁通的多定子/转子结构永磁风力发电机，由四个定子1和三个转子2在轴向交错配置组成，定子1采用PCB板材，每块定子上均布12个集中绕组的线圈，根据要求的电压、电流大小，可采用串联或并联的接线方式；转子2主要由铁芯和磁钢组成，8块磁钢嵌装在圆环形铁芯的扇形孔中，定、转子之间的磁回路轴向叠加，致使输出功率增大。整体结构紧凑，启动容易，是立轴风力发电机的最佳选择。

Description

轴向磁通的多定子/转子结构新型风力发电机
技术领域
本发明涉及一种永磁发电机。特别涉及一种轴向磁通的多定子/转子结构新型永磁风力发电机。 
背景技术
风力发电机，按轴的布置方向主要有水平轴的和垂直轴的两种。常见的水平轴风力发电机，一般要求具有尾翼的导向装置，避免电线缠绕绞合的电刷、滑环装置等。而立轴风力发电机，相应的结构可简化，发电机输出的三相交流电能直接接到控制器上。因此，在很多应用场合逐步取代水平轴风力发电机。 
垂直轴风力发电机通常采用轴向磁通的盘式电机结构。但盘式电机目前生产的型式很多，普遍存在的问题是：体积笨重，输出功率偏小，要求加工工艺的精度高，成本也提高等。因此迫切需要研制一种启动容易、微风发电、结构紧凑、比功率大的立轴风力发电机，这是市场最大的期待。 
发明内容
本发明旨在提供一种结构紧凑、转动惯量小、易实现微风启动、采用多个定子/转子轴向组合的新型结构，实现高比功率、高输出功率的立轴风力发电机。 
新型永磁风力发电机包括：四个定子1，三个转子2，后端盖3：前端盖4，磁钢5，转轴6，前后轴承7和8等主要部件。本发明的结构特点是采用了四个定子1和三个转子2在轴向组合、交叉配置，极大发挥磁钢的双向励磁效果，提高有效材料的利用率，增大输出功率。定子采用PCB(印刷电路板)板材，每块定子上均布12个集中绕组的线圈。根据电压、电流的要求可采用串联或并联的连接方式。定子 四周设有四个定位块，与端盖上相应的定位槽紧密配合，以防止定子的周向移动；定子1和转子2之间还设有防轴向窜动的挡块，保证定、转子之间的气隙符合设计值。形成磁回路的铁轭采用卷制的硅钢片、氩弧焊接齐平，确保磁回路的导磁性优、磁阻小、涡流小、损耗最小。转子2上的磁钢5采用磁能积、剩磁感应及矫顽力三大磁性能指标均佳的38SH NdFeB.磁钢嵌装在圆环形转子铁芯的8个扇形孔中，转子2装配好后通过键槽紧密与轴6配合 
为了减轻重量和结构紧凑，本发明不另设机壳，直接由后端盖3和前端盖4，将定子1、转子2、转轴6和前后两个轴承7、8一起装配成一体。端盖均采用铝合金材料压铸而成，重量轻又利于散热。整个装配的材料利用率发挥到极致！ 
附图说明
图1为本发明轴向磁通多定子/转子风力发电机的结构图 
图2为定子的装配示意图 
图3为转子的装配示意图 
图4为压铸铝端盖的外观图 
图中；1---定子，2----转子，3---后端盖，4---前端盖，5---磁钢，6---转轴，7---前轴承，8---后轴承，9---线圈，10---定位块，11，轮毂，12---转子铁芯，13---定位槽，14---轴承档 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明 
如图所示，本发明四定子/三转子轴向组合结构风力发电机为复合式轴向励磁的新型永磁发电机。定子1采用轻薄型PCB板材，在整个圆环形面积上均布12个集中绕组的线圈，每个线圈的2个引出头置于圆周外侧连接，线圈的排列力求切割磁力线的有效边长最大。并保证三 相线圈的相位要求(互隔120°电角度)。定子与定子的线圈连接则按照需求的电压、电流大小，采用串联或并联方式解决。为防止定子在圆周方向的切向位移，利用周边加工的四个定位块嵌入端盖的定位槽中。 
转子2由铁芯和磁钢组成。磁钢采用稀土永磁钕铁硼，加工成8块扇面形状，嵌置在硅钢片叠成的相应磁钢槽中，注意每块转子的磁钢极性相互交错配置，每块转子与转子之间的极性也要正确对应，以形成轴向叠加的磁回路，保证多定子/转子的切割磁力线最大，输出的功率最大。 
将组合好的定、转子加上前后的轴承仔细安装在两端盖内，调整好定位块及轴向挡块的位置，达到转动轻巧灵活，各部间隙正常，无任何扫膛现象为止。 

Claims (5)

1.本发明开发了一种轴向磁通多定子/转子结构的新型风力发电机，包括定子1，转子2，磁钢5，前后端盖3和4，转轴6等主要部件。
2.根据权利要求1，本发明的结构特点是采用四个定子1和3个转子2在轴向组合，交叉配置，以极大发挥磁钢的双向励磁效果，提高材料的利用率。
3.根据权利要求1，本发明的定子采用PCB板材，每块定子上均布12个集中绕组的线圈，定子外周设有四个定位块，与端盖上相应的定位槽紧密配合，以防止定子的周向移动。
4.根据权利要求1，本发明的定子1和转子2之间还设有防窜动的档块，确保定、转子之间的气隙符合设计值。
5.根据权利要求1，本发明的转子2上的磁钢5采用38SHNdFeB，磁钢嵌在园环形转子铁芯的8个扇形孔中，转子2装配好后通过键槽紧密与轴6配合。
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Address before: 515821, Shantou District, Guangdong City, Chenghai province dam head industrial zone, Guangdong power, Polytron Technologies Inc

Applicant before: Cai Huan

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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