CN104184257A - 双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转发电机在风力发电塔中的应用 - Google Patents

Abstract

双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转发电机在风力发电塔中的应用,定子是镶嵌着发电机绕组铜线的电磁铁，其上端盖中心向外突出的中空固定轴与框架固定，其下端盖中心上下是内空心固定轴，上空心轴内插内转子下端锥孔座、锥尖、锥轴加轴承辅助定位；外转子上端盖在定子上端盖外框架内加轴承旋转，其下端盖采用下面锥套轴、上面轴套轴(定子下轴)、两者之间轴承连接，实现锥尖承重、锥孔座和轴承定位以及框架固定整机；外转子风叶片直接固定在(含向下加长)的外圆面上，内转子风叶片都固定在向上加长后加粗的内转子旋转轴上且末端加轴承与边框架固定，内外叶片安装面要等长等粗；不做工的叶片都被半圆弧封闭罩罩住；巨型可变收聚风口中的调风板使风直吹内、外旋转轴上的做工风叶片对转发电。

Description

双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转发电机在风力发电塔中的应用

一：本发明的所属技术领域：

“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转发电机在风力发电塔中的应用”的发明是清洁能源中的风力发电范畴。

二：本发明的背景技术：

全世界的风力发电机主机，除小型观展性风力发电机外绝大部分都在风机的下方，风叶不直接固定在发电机旋转轴上，特别是双转子对转发电机，极少数理论上可行，由于缺乏可操作性仍不能应用于实践。风力不稳定性制约风力发电机的普及与推广，是风力发电中的瓶颈。本发明采用可变巨型收聚风口，解决瓶颈难题；用锥尖承重旋转和轴承辅助定位提高相同风力多发电的问题；用可变巨型收聚风口加双转子对转发电机形成成倍多发电的优势。这种发电机中的小型发电机将摆脱观展性变为家庭实用性，解决户用电气化难题。单排多层发电机可集成为海上风道、陆上风口大型风力发电塔，多塔建设大型风力发电站。

三：发明的具体内容：

1：发明了“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机”。无论城市或农村，家庭电气化是大势所趋，户月均用电应在300千瓦以上，由于减少电费开支，空调、冰箱、洗衣机一部分家庭很少使用，成为摆设性装饰品。目前所谓的户用风力发电机大多在1000w以下，加上风力不稳定，实际发电量很有限，更谈不上电气化，成为推广普及瓶颈。为解决上述难题，本人发明了“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机”，其定子是镶嵌有实应内外双磁铁对转发电的发电机铜线的电磁铁绕组，外转子内圆面、内转子外圆面分别是镶嵌在各自外、内圆面上的永久性磁铁，定子被内外双磁场对转强磁场发电，目的是成倍发电，解决户用电气化的问题。内转子上下端盖与内转子轴固定且在定子内旋转；内转子轴并向上延长与外转子外圆面等宽(含加长)后末端再加轴承与边框架固定，目的是好固定内转子风叶片；定子上端盖中心中空固定轴向外适当延长后直接固定在中框架上，内插内转子旋转轴，之间是轴承连接；定子下端盖中心上下都是中空轴(或下实心)，上管内插内转子下端锥孔座、锥轴和轴上定位轴承，形成独立的内转子旋转系统；外转子下端盖下轴锥尖插入框架内锥孔座，轴外套轴承与框架连接固定，实现外转子的旋转系统，两个系统下端的相互固定是套在定子端盖下端轴上和套在外转子下端盖上中空管内的同一个轴承。这种锥套锥、轴套轴的塔式内外双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机的最大特点是内转子轴锥和外转子轴锥在垂直的一条直线上，主要目的是锥尖旋转用风小，相同风力多发电。

2：发明了所有外转子风叶片直接固定在外转子外圆面或向下加长后的外圆面上，解决发电机因高度不够而影响收风问题；内转子风叶片都固定在向上加长加粗后的内转子旋转轴上，内外旋转轴等长等粗。特别是内转子比外转子小很多，但多了个内轴，要保证内转子、内转子轴(含加长)、加粗后的总重量等于外转子的重量，尽量做到内外转子等速旋转。内、外转子不做工的风叶片都被不影响风叶旋转的半圆弧封闭罩罩住，便于风直接吹到做工风叶片上和产生负风阻。

3：发明了“前巨型收聚风口后自动鱼尾追风摆的塔轴架对称安装的风力发电塔”，塔底座中心是上锥尖型塔轴，发电机副框架顶部中心是承全重孔锥冒，副框架主要是根据巨型收聚风口的大小决定塔的高度及调节发电机在整体塔中的位置，塔轴在主副框架中心，框架与塔轴之间是轴承连接，塔轴两侧垂直对称安装“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机”。发电机对称安装平衡塔左右，巨型聚收风口和自动追风鱼尾风向标平衡塔前后。巨型收聚风口是可变的，其四边各是对称的倒梯形轻质耐风吹日晒的布(板)连接围成。其大口框架是固定的，但固定布(板)是可旋转的；其小口框架是可变的，四根固定柱在轨道内被气动缩小与对称发电机实际收风口大小相同，狂风时可与大收风口框架呈顺直方向，风阻力与没有收风口基本相同。巨型收风口内的调风板把风调入内、外转子对转的做工风叶片上旋转发电。

四：说明书附图的名称及图标含义：

附图1：正面观察发电塔图；(①巨型收聚风口，②四个不做工半圆弧封闭罩，③上分风板，④下分风板，)

附图2：发电机双底锥在一条直线上的旋转连接图；(①主框架上外转子锥孔底座，②锥孔座上的锥孔，③外转子下端盖外面(下)的锥轴及锥尖，④外转子下端盖内(上)的中空轴，⑤两个旋转系统的连接轴承，⑥定子固定下端盖及外(下)固定轴，⑦定子下端盖内(上)中空轴，⑧插入⑦中的内转子下锥尖及锥孔座，⑨内转子下锥轴与⑦的连接旋转轴承，⑩加长后的内转子旋转轴。)

附图3：缺巨型收聚风口和自动追风鱼尾风向标的塔式安装图；(①承全重塔柱倒锥冒，②调整发电机位置副框架，③塔轴锥尖，④发电机主框架，⑤加长加粗内转子轴上风叶片，⑥外转子外圆面或加长后外圆面风叶片，⑦外转子下端盖，⑧外转子端盖外(下)锥孔座、轴锥、轴承，⑨框架轴承，⑩承重塔轴及底座，(11)待安装定子上空固定轴上的固定主框架板。)

附图4：定子上端盖图；(①定子一端卡槽外圆面卡板，②定子端面板，③安装在定子中空固定轴上的外转子连接轴承，④固定定子中空轴，⑤内转子旋转轴及轴承安装处。)

附图5：外转子、定子、内转子装配图；(①外转子外圆面，②镶嵌在①上的永久磁铁，③定子电磁铁，④定子上发电机绕组铜线，⑤镶嵌在内转子内圆面上的永久磁铁，⑥内转子内圆面，⑦内转子两端面与内转子旋转轴固定面盖，⑧内转子旋转轴。)

五：技术要求：

加工制造中，锥孔套、轴锥尖和内转子旋转细轴要选用既有硬度又耐磨的材质，双旋转系统必须垂直在一条直线上，所有应当同心的地方必须同心，发电机垂直安装及整塔垂直、平衡非常关键。

Claims (3)

1.“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机”，定子是镶嵌有发电机铜线绕组的电磁铁，外转子内圆面、内转子外圆面分别是镶嵌在各自外、内圆面上的永久性磁铁；内转子上下端盖与内转子轴固定且在定子内旋转；内转子轴并向上延长与外转子外圆面(含加长)等宽后末端加轴承与边框架再固定；定子上端盖中心中空固定轴向外适当延长后直接固定在框架上，内插内转子旋转轴，之间是轴承连接；定子下端盖中心上下都是中空轴(或下实心)，上管内插内转子下端锥孔座、锥轴和轴上定位轴承，形成独立的内转子旋转系统，外转子下端盖下锥轴锥尖插入锥孔座，轴外套轴承等与框架连接固定，实现外转子的旋转系统，两个系统下端的相互固定是套在定子端盖下端轴上和套在外转子下端盖上中空管内的同一个轴承。

2.所有外转子风叶片直接固定在外转子外圆面或向下加长后的外圆面上，内转子风叶片都固定在向上加长加粗后的内转子旋转轴上，内外旋转轴等长等粗，内、外转子不做工的风叶片都被半圆弧封闭罩罩住。

3.“前巨型收聚风口后自动鱼尾追风摆的塔轴架对称安装的风力发电塔”，塔底座中心是上锥尖型塔轴，发电机副框架顶部中心是承全重孔锥冒，塔轴在主框架中心，框架与塔轴之间是轴承连接，塔轴两侧垂直对称安装“双锥尖承重轴承辅助定位双转子对转风力发电机”，巨型可变收聚风口和口中的调风板使风直吹内、外旋转轴上的做工风叶片对转发电。