CN105207530A - 无需额外磁体和控制的全磁悬浮风力发电机组 - Google Patents

Abstract

水平轴风力发电机通常会受两种外力作用——重力和风推力，两种力都会产生摩擦损耗，全磁悬浮结构可用于消除机组的风推力摩擦损耗和重力摩擦损耗。与其他所有的全磁悬浮不同的是，本发明揭示的水平轴风力发电机组全磁悬浮结构，不需要额外磁体和控制，而由发电机永磁转子体直接产生的磁悬浮弹簧，自动平衡风推力；而通过转子轴线的偏移，大幅降低转子重力摩擦，消除了风推力和转子重力在轴承中产生的摩擦损耗，提高了机组效率，可从风中获得更多能量，同时减少了轴承磨损和噪音，降低维修保养成本，提高机组寿命。由于兼用了发电机磁场产生的磁悬浮功能，大幅降低磁悬浮改造成本，因此能在消除摩损、获得优异机械性能的同时，提高机组的性价比，具有很大实用价值，且适用于从几瓦至多MW级直驱机组。

Description

无需额外磁体和控制的全磁悬浮风力发电机组

技术领域

本发明属于涡轮发电机技术领域，具体地说，是提出水平轴永磁风力发电机组中的一种具有磁悬浮特性的轴系结构。

背景技术

在风力发电系统技术领域，涡轮机将风中的动能转变为机械能，然后机械能再通过发电机转变为电能，所以涡轮机和发电机是风电系统中不可或缺的机电能量转换装置。为了从风中得到更多的能量，在涡轮机确定的前提下，希望机电系统有更小的摩擦阻力，更高的机组效率，更长的运行寿命，更小的机械噪声，更低的磨损和更少的机械故障。带磁悬浮轴承的风力发电机能同时得到上述诸多优点。但是，增加通常的全磁悬浮装置后，整个风机的成本大幅上升，性价比下降，反而会增加度电成本，不利于磁悬浮风力发电机的推广应用。为此，201510415074.6《一种高性价比磁悬浮水平轴风力发电机组》专利申请提出了一种高性价比、低成本的半磁悬浮轴承风力发电机，该机组利用永磁发电机磁场实现了消除风推力摩擦的半磁悬浮的结构，消除了一半摩擦损耗，无须提供额外的磁体和控制，所以那是在不增加成本的前提下所获得的磁悬浮结构，性价比特别高。但是，仅消除一半的摩擦损耗，还不能完全满足消减更多摩擦损耗的目标，不能满足全磁悬浮更高端风电机型的需要，所以，要提出一种具有高性价比的全磁悬浮结构方案，既要达到消减全部摩擦损耗的高目标，又要以类似于半磁悬浮那样低的成本投入，实现二者兼顾，才是最理想的。当然，发明这样的结构，难度也是很大的。

发明内容

本发明的目的是在基本上不增加风力发电机组成本的前提下，消除机组全部摩擦阻力和摩擦损耗。

众所周知，水平轴风力发电机组主要受两种外力作用——重力和风推力，以往的全磁悬浮结构是无接触技术，能消除重力和风推力所产生的全部摩擦，但这种全磁悬浮结构复杂、需要增加许多磁体，还需要依靠复杂的控制调节技术，制造成本相当高。本发明采用的是不排除接触的全磁悬浮结构，仍保留轴系，但并不需要额外的磁体，也不需要增加控制，而仍是利用发电机本身的永磁场获得磁悬浮力的新结构。

本发明的装置是这样实现的，一种全磁悬浮水平轴风力发电机组，机组主要由涡轮机、轴系、制动器、前轴承、发电机和后轴承组成，发电机为直驱永磁转子式，其特征为，机组中含有转向和轴向双自由度轴承；发电机转子轴与定子轴不重合；除转子磁场外，机组内没有额外磁体，所有的磁悬浮结构，均由发电机转子磁场形成。

在本发明的水平轴风力发电机组中，利用发电机本身具备的永磁磁场，产生磁悬浮力，消除了由风推力和转子重力在轴承中产生的摩擦。新结构机组具有磁悬浮机组的所有优异机械性能。由于不再需要额外的磁体结构用来实现磁悬浮，也不需要额外的悬浮控制系统，所以其成本与原有非磁悬浮结构相当，造价基本不增加，机组的性价比很高，有利于先进风电机组的全磁悬浮化。

附图说明

图1、传统的水平轴风力发电机轴系结构图

图2、本发明发电机的磁结构纵剖图

图3、发电机转子受风推力作用轴向移动示意图

图4、发电机定转子间磁力线变化图——磁悬浮弹簧的形成

图5、本发明可自制的一种特殊二自由度轴承简图

图6、本发明的发电机转子轴向上平移产生等量磁悬浮力的示意图

图7、发电机转子轴向上斜移产生不等量磁悬浮力的示意图

图8、本发明的前端单轴承轴系结构简图

图9、本发明的后端单轴承轴系结构简图

图10、可增大磁悬浮力的双定转子发电机结构示意图

图11、本发明的具有磁悬浮结构的同步/异步二次发电机原理结构简图。

具体实施方式

目前，水平轴机组产品所采用的发电机主要有两种，一种是带齿轮箱增速的双馈是步机型，另一种即为本发明探讨的同步机型，即通常为径向磁场结构的永磁同步发电机。水平轴风力发电机是目前使用得最多的风电机品种，而永磁直驱发电机是水平轴同步风力发电机的主要机种，几乎全部中小型风力发电机，以及约1/3的大型机，都采用永磁转子的同步发电机，这是一种直驱机型，采用多极电机，省却了易于损坏的齿轮箱，驱动机械链简洁，可靠性高，保养成本相对较低，是今后风力发电机发展的方向性机型。

图1为传统的水平轴直驱无齿轮箱风力发电机轴系结构图。涡轮机(1)由叶片和轮毂组成，受风力作用，叶片产生转矩，通过轮毂传递到转轴(2)，涡轮机转轴和发电机转轴可能是一体轴，也可能是分段后连成一体的。发电机由转子(5)和定子(6)构成，转子上有永磁体，定子上有电枢绕组，当转轴转动时，磁场切割绕组产生感应电压，绕组就可以向外电路输出电流。在发电机两端有两个轴承(4)支撑转轴，制动器(3)则用于制止转轴转动。同时，风压产生一个轴向推力，该推力作用在轴承中。在发电机转子转动时，由于轴承中的轴向推力与风推力平衡，这个轴向推力会在轴承中产生一个相当大的摩擦力和摩擦损耗。

在永磁直驱发电机中，磁体分布在转子圆柱体的柱面，沿圆周方向间隔布置与轴线均匀分布。在本发明中，转子磁场不但为发电创造基本的磁场感应条件，还利用发电机转子永磁体与定子磁轭间产生的径向磁吸力，而形成轴向磁悬浮力，平衡风推力，使风推力不再作用在轴承上而直接转移到定子上。采用磁悬浮，风推力通过磁耦合直接转移到定子和机座上，从而消除了应用轴承产生的轴向推力来平衡风推力招致的摩擦力，减少轴承机械磨损和噪音，在不增加或很少增加成本的前提下，利用技术优势，达到最佳的轴向磁悬浮技术效果，详见中国实用新型专利申请201520534983.7，《风电机组中的磁悬浮弹簧》。

首先需要说明本发明产生轴向磁悬浮力的机理。

图2为本发明的磁悬浮风力发电机纵剖图。图中，发电机由发电机转子轴(2)、前轴承(4)、后轴承(4)、定子(6)、转子(5)和端盖(7)组成，发电机转子轴即为涡轮机转子轴，或直接连接到涡轮机转子轴。发电机为传统的永磁体径向磁场同步发电机，定子(6)上有电枢绕组，转子(5)上布置永磁体产生固定的场激励，轴承(4)为转向和轴向双自由度轴承，该结构看起来与现有传统风力发电机组结构极为相似。但由图可以明显看出，本发明中的轴承是一种特殊结构的双自由度轴承，既能像传统发电机那样允许转子轴转动；又不同于传统发电机，因为传统发电机是不允许转子轴在轴向移动的，而本发明的发电机转子轴恰恰允许作轴向自由移动。通过释放转轴的轴向自由度，使风推力无法作用在轴承中，或者反过来说，通过轴向自由移动，才能得到轴向磁悬浮力，这就是本发明结构上区别于传统机组的最明显结构特征之一。

图3为发电机转子受风推力作用轴向移动示意图。图3中，由于发电机转子轴与风轮机转子轴是一体结构。假设风推力为F，如图中左端自左向右的箭头所示，则由于转子轴可在轴向自由移动，风推力将直接作用在发电机转轴上，轴肯定会向右偏移一段距离，这位移又是怎样影响转子磁场呢。

图4为发电机定转子间磁力线变化图——磁悬浮弹簧的形成。图4a)为没有风推力作用时定、转子位置下的磁场图，此时，由于铁磁吸力作用，转轴在轴向又是可以左右移动的，所以在铁磁吸力的作用下，定、转子对齐，磁力线都垂直于转轴轴线，其各径向磁合力相等且互相抵消，所以并没有轴向力。

图4b)为风推力作用时定、转子产生位移状态下的磁力线图。此时，由于风推力的作用，转子轴向右移动，使定、转子间的磁力线被拉长，磁力线被拉长而不再与轴线垂直。同时，拉长的磁力线虽然沿径向的各向分力仍可抵消，但它们在轴向会产生一个新的合力P，P的方向如箭头所指自右向左，这可以看作一种新产生的磁悬浮力，与风推力的方向相反，自然会减小风推力的影响；且该磁悬浮力本身来源于风推力，所以能达到与风推力的自然平衡。合力P也可称为回复力，因为它总是趋向回复到转子未受外力作用时的位置。

以上作用过程与弹簧的机理类似，当没有外力作用时，弹簧不产生形变，也就没有位移；但当向弹簧施加外力时，弹簧被压缩而产生位移，弹簧的位移量与外力成正比，外力越大，位移量也越大。弹簧的形变或称位移会产生一个弹力，也是一种回复力。弹力来源于外力，弹力与外力产生平衡时，弹力的大小即等于外力。

以上为本发明的轴向磁悬浮力产生的原理性说明，本发明的磁悬浮结构原理，已为实验样机所验证。

在本发明中，风推力越大，转子的位移越多。这样，通过转子位移，就产生出一个对抗风推力的轴向力，所以风推力不可能再作用在轴承中，轴承也不承担外力平衡的作用，因此，轴承运转时也就没有了相应的轴向摩擦力，自然也不存在风推力摩擦损耗。

本发明的轴承，很明显与传统机组不同，但并不需要自制，通常有两种商品轴承可从市场直接购买。第一种就是图1中所示的轴瓦型，轴瓦型既可以提供转动自由度，又能提供轴向移动自由度，满足本发明的需要。也可购置滚珠型轴承，与传统滚珠轴承不同的是，本发明中的双自由度滚珠轴承有多排滚珠均布在径向和轴向，所以既能像传统滚珠轴承一样满足转动的需要，也能沿轴平滑移动，而后者在传统发电机的滚珠轴承中是不允许的。

图5为本发明的可自制的一种特殊二自由度轴承简图。图中，轴承内圆环(41)的外表面放滚珠(42)，滚珠外端为轴承外圆环(43)，轴承外圆环的内表面为圆形，而外表面为非圆形(不易转动的形状)，这样的轴承，与传统轴承的结构基本相同，区别仅在于轴承外环外缘的不同。

所以本发明的自制轴承也不难，这可从传统的滚珠轴承中得到启示。例如，只要将传统轴承的外环外端改变形状，使其不易转动就可以了，例如外环外端可以采用三角形、矩形、多边形或带线凸形、也可采用带键槽或线槽的圆形，等等都可根据具体机组轴系的配合方式设计。之所以要使外环不易转动，是因为转动自由度已为滚珠结构所赋予，而只需要靠本发明的新结构提供轴向自由度而已。

图5中轴承外环外端为矩形，将该轴承安置在一个同样是矩形的配合机座槽内，转轴就可以在轴向自由移动。采用本节推荐的外环为非圆形双自由度轴承时，滚珠就可以改成滚柱，滚柱是线接触，其承载力比点接触的滚珠大得多，适合在大重量的风力发电机组中使用。

将所述非圆形外环外端的双自由度轴承牢固安装在转子轴上，使转子获得转动自由度，轴承外环则位于基座同一形状的腔体中，其中充放润滑油或润滑剂，以提高位移润滑度，从而获得轴向移动的自由度。

以上所述为风力发电机组采用本发明的磁悬浮轴承结构，即能消除风推力摩擦的原理和结构。下面的内容为如何利用发电机磁场去除转轴重力摩擦的结构原理。

图6为本发明的发电机转子轴向上平移产生等量磁悬浮力的示意图。

在通常的、包括风力发电机在内的发电机中，定子轴应该是与转子轴相吻合的，即二者在同一轴线上。但实际情况是，由于轴承总有一定的间隙，重力会迫使转子轴偏离定子轴，向下偏离一个很小的距离，所以，这时转子下部气隙总是比上部气隙略短，磁体下部离定子磁轭的距离小于上部离定子磁轭的距离，使下部的磁吸力大于上部磁吸力，转子与定子的磁吸力合力向下，轴承将受到转子重力和该磁吸力合力的共同作用，转动时会加快磨损。

如果将转子轴人为向上平行偏移一定距离，那情况将发生明显变化。由于转子轴线在定子轴线之上，使电机内上部气隙小而下部气隙大，气隙内上部的磁力线短而下部的磁力线长，上下两部分的磁吸力不能平衡，电机转子就产生一个上浮的磁力Q。适当调节转子轴上移距离，使该磁悬浮力等于转子重力G，使Q＝G，那么相当于不再有重力作用在轴承中，消除了发电机在旋转时重力在轴承内施加的摩擦力，或者说，消除了重力摩擦损耗。

从图1的风力发电机轴系图中可以发现。轴承非但承受发电机转子的重力，也同样必须承受涡轮机转子的重力，所以发电机前后轴承所受重力是不等的，前端轴承所受重力远大于后端轴承所受重力，所以如图6所示将转子轴向上平移而获得磁悬浮力的方案与机组实际受力，在力学原理上是难以获得分布重力平衡效果的，为此必须采用斜移的结构。

为使机组重力与磁悬浮力达到真正的平衡，转子轴线除了高出定子轴线一定的平行距离外，两个轴线还呈现相交的姿态。也可以视作转子轴线除了高出于定子轴线外，两根轴线还呈相交的关系，而不再是平行的关系。唯有这样的轴线位移，才能使发电机前端轴承处的磁悬浮力大于后端轴承处的磁悬浮力。

图7为发电机转子轴向上斜移产生不等量磁悬浮力的示意图。针对包括涡轮机转子、轮毂、叶片和发电机转子在内的整个转子重量集中在发电机前端轴承附近，可以使发电机转子轴左端上抬，使其更接近定子，而产生更大的上浮力，相应的是，发电机转子右端的上浮力减小。这样，机组转轴的磁悬浮力就将与转子重力分布相匹配，轴系将获得更好的磁悬浮重力平衡效果。

在实际设计中，如果磁悬浮力恰好与重力相平衡，那么在外力扰动时，系统将无法稳定工作，即有时浮力会大于重力，轴承上端接触，有时浮力会小于重力，轴承下端接触，频繁的改变轴承上下的接触位置，将对轴承体产生冲击。所以，悬浮力一般设计为重力的80％～95％，这可使轴承一直保持下端接触，这样就可以保证轴系在轴承中稳定运行，不会产生冲击和撞击。由于80％以上的重力摩擦消除，所以轴承的摩擦和磨损已有大幅改善，轴承的工作状况远高于现有传统结构。

但是，如果磁悬浮结构设计需要在轴承的上部接触，那么悬浮力可以设计为重力的105％～120％，以避开95％～105％间的临界点。

由于大型直驱发电机的直径较大，所以转子轴偏移后产生的磁悬浮力也很大。设计合理，磁悬浮力就可以抵消掉绝大部分转轴重力摩擦。

针对斜移的磁悬浮结构，可以将发电机后端的轴承移动到发电机前端，构成双前端轴承，轴承的滑动腔体统一成为一体，容纳双轴承的滑移。

如果设计合理，或者也可将双前端轴承併合成一个较宽的单轴承。

图8为本发明的前端单轴承轴系结构简图。在图8中，单轴承位于涡轮机和发电机之间。按力矩平衡的原理，磁悬浮力是向上的，且在发电机的左端，所以以轴承为支点的力矩，希望发电机右端有一个向下磁吸力。这个磁吸力和发电机转子重力与磁悬浮力产生一个右旋向的力矩，才能与磁悬浮力与涡轮机转子重力产生的左旋向的力矩平衡，才能使轴承中的力最小，所以，设计中有一定要求。

为此，也可将轴承放在后端，图9为本发明的后端单轴承轴系结构简图。在图9中，单轴承位于涡轮机和发电机之最后端。磁悬浮力是向上的，仍在发电机的左端，所以以后轴承为支点的力矩平衡，发电机右端不必有向下磁吸力。只要磁悬浮力大于涡轮机转子重力和发电机转子重力之和，再增加一定余量，即可保持力矩平衡，设计时必须考虑后轴承扭力的影响。

为方便作图，图9中未画出制动器。

根据力学平衡的需要，不论是单轴承结构或双轴承结构，由发电机磁场产生的上浮磁力，不但要克服发电机转子的重力，更要克服涡轮机转子的重力，所以，单轴承或双轴承中的前轴承，接触面都可设计在轴承的上部而不是下部。

综上所述，通过发电机转子轴线向上提升超越定子轴线，尤其是带倾角的提升，所产生的磁悬浮力，克服转子重力影响，减少甚至消除轴承中的重力摩擦和重力摩擦损耗，是本发明的第二大结构特征，即通过变更转子轴线，使转子轴线提升到定子轴线以上，从而获得抵消重力影响的磁悬浮力。因为在现有传统电机中，转子轴线与定子轴线通常在一起，从来没有提出二者不一致的结构，也从未试图通过不一致的新结构，用于产生能抵消重力影响的磁悬浮力。

为了更合理分配浮力，就必须减轻涡轮机的重量，同时增加发电机的磁悬浮力。采用双定转子发电机结构可增大磁悬浮力。

图10为可增大磁悬浮力的双定转子发电机结构示意图。

由于在因轴向外力而伸长的磁力线中，磁力线伸长可能是不均匀的，两端可能伸得较长而中间部分的磁力线可能伸得稍短，所以将定转子拆分成两个部分可增大磁悬浮力。但这一结构应保证在两个定转子部分之间留有足够空间，以防止转子超距伸长，一个转子的磁场吸到另一定子的磁轭上。

因为对于直径确定的发电机，磁悬浮力的大小主要决定于轴向位移，而与定转子轴向长度关系较小。为此，将定转子分成两段后，同样大小的轴向位移，所产生的磁悬浮力将有效增大。

定转子磁轭分成两段后，但电枢绕组也可仍为一组，不必拆分成两组后再作连接。

在双定转子发电机结构中，两个定子磁轭齿槽可以错开半个齿，这样可以降低发电机的齿槽效应，发电机转动更轻巧稳定，发电机的齿槽损耗也将有所减少。

或者也可将双定转子发电机两个转子上安装磁体的位置错开半个齿槽位置，如果按此结构设计，磁轭齿槽可以对齐而不必错开。当然，兼有这二者结构的其它设计，其特征为，两个定子磁轭齿槽错开半个齿排列；或者两个转子上装磁体的位置错开半个齿安装；或者类似于上述错开一定距离的结合排列，以降低发电机齿槽阻力和齿槽损耗。经仿真优化，将有更多更好的去齿槽效应效果，不一一列举。

图11为本发明的具有磁悬浮结构的同步/异步二次发电机原理结构简图。同步/异步二次发电机属于另一种双定转子发电机结构。

同步/异步二次发电机又称PCT发电机。PCT发电机的学名为：极组合技术(PolesCombinationTechnology)发电机，即通过电机中磁极转移组合的结构改革，使同种或不同种电机的功能相互补偿以获得新功能，例如，完全不需要电刷的电机。

图11中，PCT的左半部定转子构成一台转枢式永磁型同步发电机，不同于大量生产的转场式同步机的是，磁场在定子端，而电枢在转子上。发电机旋转后，转子上的电枢绕组切割磁力线，将输出一个与转速方向相反的三相交流电功率的电压。图8右半部定转子为一台与双馈发电机类似的转子绕组异步发电机，结构与传统的双馈异步风力发电机相似，转子绕组为输入端，定子绕组为输出端。左边的同步发电机转子上的电枢绕组，直接与右边异步发电机转子上的电枢绕组反向连接，就可将经过同步发电的电功率，然后再次在异步发电机中作异步发电，故称为同步/异步二次发电机。

也就是说，本发明所述的永磁型同步发电机也可以用永磁同步/异步二次发电机代替。它的设计思路，原来是考虑到在大型直驱风力发电机中，太多的磁极分布在一个电机体中，将使电机直径大幅增加，而电机直径增加后，也会使庞大的机舱体增加迎风阻力并降低有效扫风面积，太大直径的发电机更会招致运输困难、运输成本大幅上升。

本发明所介绍的PCT直驱同步机，则是将同一发电机的磁极从圆周向增加转移到轴向扩展，针对大型直驱机必须采用多极结构，低速机又必须增大电机直径，致使发电机变成粗胖饼形，同时使机舱空气动力特性恶化、重心偏离塔筒所带来的不利结构影响。PCT首先将电机极从一个定子转子改变为二个定子转子，而这双定子双转子相加的极对数，恰巧等于原有直驱机的极对数，例如，原本84极的直驱机，可以分拆为40极和44极的双定子双转子的PCT发电机。经过PCT技术改进，发电机还是低速直驱的，但每台电机的直径自然可以因为极对数的减半而大为缩小，相反地，沿轴向分布的二个定子二个转子，却在电机径向缩减的同时，使轴向长度增加了3-4倍，PCT技术可使直驱机的外形又从扁平如饼的形状恢复为高速电机的传统细长体型。采用PCT技术，即使是5MW直驱式风力发电机的直径也不会超过4米，直驱机的机舱宽度也可缩小约30％，使直驱机机舱的空气动力特性大为改观，机舱迎风阻力将有效降低。

PCT风力发电机在机型结构上的改进有许多优越性，更因为其在电气性能上的创新，对机组发电效能产生良性影响。PCT发电机的发电机理也是一种创新。

PCT双定转子电机的电气构思实际上形成一个同步发电机和一个双馈发电机串联运行的电路格局，从而产生了一种称为同步/异步二次发电的新理论。

在图11的PCT发电机中，在未发电时，只有左半个定转子能产生磁悬浮力，右边的定转子只有在左半个发电机发出电后，才可能随着励磁电流的增大逐渐加大磁悬浮力。对于本发明的磁悬浮结构而言，双定转子的PCT发电机，由于电机轴长的增加，有利于双轴承力矩的平衡，也容易平衡前端单轴承中的重力。

本发明的机组为从几瓦级的微型机至几兆瓦级的大型机的全功率范围。

在小型机中，一般可以不设机械制动器，强风制动可由发动机电枢绕组短接产生的制动力矩实现制动。

在大型机中，一般都必须设置机械制动器，由于在直驱机组中，涡轮机转轴与发电机转轴连成一体，整个转轴产生的轴向移动可能影响制动器，所以制动器应该采用允许轴向移动的结构。

在发电机中，由于实现磁悬浮结构的需要，使电机内磁力线产生改变，往往上端气隙磁场强而下端气隙磁场弱，因此，上下端绕组感应发电的电压不同，所以上下绕组应采用串联连接，使强弱互补，各相电压接近平衡。如采用并联接法，会在绕组内产生环流，影响系统效率。

综上所述，以磁悬浮结构为先导，本说明书已对风力发电机组中的涡轮机、转轴、发电机、制动器、轴承、机舱、偏航装置、发电特性等作了披露说明，特别是新结构产生磁悬浮力的机理作了详细描述，并有实验样机的成功实践；对其优缺点和技术的实施要点和难度也作了客观分析。相信任何读懂本说明书要点的实践者，将有足够能力设计制造出新结构的、性能卓著的全磁悬浮风力发电机整机产品。

Claims (10)

1.一种全磁悬浮水平轴风力发电机组，机组主要由涡轮机、轴系、制动器、前轴承、发电机和后轴承组成，发电机为直驱永磁转子式，其特征为，机组中含有转向和轴向双自由度轴承；发电机转子轴与定子轴不重合；除转子磁场外，机组内没有其他磁体，所有的磁悬浮结构，均由发电机转子磁场形成。

2.根据权利要求1所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，轴承(4)为轴瓦型或滚珠型。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组机，其特征为，轴承(4)的外环外端为非圆形的滚柱或滚珠轴承。

4.根据权利要求1所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，机组为单轴承(4)结构。

5.根据权利要求1所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，通过变更转子轴线，使转子轴线提升到定子轴线以上，从而获得抵消重力影响的磁悬浮力。

6.根据权利要求5所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，悬浮力设计为重力的80％～95％，或者重力的105％～120％。

7.根据权利要求1或权利要求5所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，发电机为双定转子结构。

8.根据权利要求7所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，两个定子磁轭齿槽错开半个齿排列；或者两个转子上磁体的位置错开半个齿安装；或者类似于上述错开一定距离的结合排列。

9.根据权利要求1或权利要求8所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，发电机为永磁型同步/异步二次发电风力发电机结构。

10.根据权利要求1所述的全磁悬浮水平轴风力发电机组，其特征为，机组为从几瓦级的微型机至几兆瓦级的大型机的全功率范围。