CN106787269A - 一种风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机，包括定子、转子、风车叶片、增速机；风力带动风车叶片旋转，风车叶片通过增速机带动转子旋转；转子采用钕铁硼永磁材料制成；其特征在于，所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金80.5‑90.5份、硫化汞2‑5份、氧化锂0.1‑0.5份、氧化锌6‑10份、硫酸铜0.2‑0.4份、LuN 0.2‑0.5份；本发明的转子采用的永磁材料剩磁、矫顽力和磁能积性能参数均非常高。

Description

一种风力发电机
技术领域
本发明涉及一种风力发电机。
背景技术
风力发电是把风的动能转为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。传统的风能发电系统的发电机都是暴露在自然环境中，特别暴露在阳光中照射，阳光对发电机长时间照射会导致发电机温度很高，再加上发电机发电过程中定子线圈自身产生的大量热量，从而导致发电机性能大大降低，使用寿命降低，发电效率降低，特别对于采用永磁材料的转子而言，过高的温度也会导致磁性减弱，从而导致发电效率降低。因此风力发电机转子所采用的永磁材料性能要求更高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种风力发电机，包括定子、转子、风车叶片、增速机；风力带动风车叶片旋转，风车叶片通过增速机带动转子旋转；转子采用钕铁硼永磁材料制成；所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金80.5-90.5份、硫化汞2-5份、氧化锂0.1-0.5份、氧化锌6-10份、硫酸铜0.2-0.4份、LuN 0.2-0.5份；
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
更加优选的技术方案，所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、硫酸铜0.3份、LuN 0.3份。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
第一，本发明风力发电机的转子所采用的钕铁硼永磁材料在剩磁(Br)、磁能积(BH)max性能满足要求的情况下，仍具有较高的矫顽力和非常良好的力学性能；第二，本发明钕铁硼永磁材料所采用的组分以及质量配比是发明人通过大量试验所得，特别是加入硫酸铜成分使得钕铁硼永磁材料的性能大大提升；第三，风力发电机一般都分布在野外，特别暴露在阳光中照射，阳光对发电机长时间照射会导致发电机温度很高，再加上发电机发电过程中定子线圈自身产生的大量热量，因此对发电机的性能要求很高特别是转子性能，而本发明转子采用的钕铁硼永磁材料各项性能非常高从而更能适用恶劣的室外环境。
具体实施方式
下面对发明做进一步详细描述。
LuN是镥和氮形成的化合物；由于风力发电机的工作原理属于公知常识，就是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来带动转子旋转，而采用永磁材料的转子采用的磁场会使得定子线圈产生电流从而实现了发电。
实施例1：风力发电机，包括定子、转子、风车叶片、增速机；风力带动风车叶片旋转，风车叶片通过增速机带动转子旋转；转子采用钕铁硼永磁材料制成；其特征在于，所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金80份、硫化汞2份、氧化锂0.1份、氧化锌6份、硫酸铜0.2份、LuN 0.2份；
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
实施例2：所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金90份、硫化汞5份、氧化锂0.5份、氧化锌10份、硫酸铜0.4份、LuN 0.5份；
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
实施例3：
所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、硫酸铜0.3份、LuN 0.3份。
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
对比试验1：所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、LuN 0.3份。
述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
注意：不加入硫酸铜成分。
对比试验2：
所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、LuN0.3份。
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
注意：不加入硫化汞和硫酸铜成分。
对比试验3：
所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.6份、氧化锌8份、硫酸铜0.6份、LuN 0.3份；
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
其中，氧化锂和硫酸铜的质量配比并在本发明权利要求的范围之内。
对比试验4：
所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、硫酸铜0.1份、LuN 0.3份。
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B；
其中，硫酸铜的质量不在本发明权利要求的范围之内。
实施例和对比试验中的钕铁硼永磁材料均采用传统的钕铁硼永磁材料制备方法制备即钕铁硼主体合金、硫化汞、氧化锂、氧化锌、硫酸铜、LuN混合均匀进行磁场取向压制成型，然后在真空环境中进行烧结和回火，即可得到钕铁硼永磁材料，其中磁场取向压制成型的条件为磁场强度1.5T,压力为150兆帕，压制时间35秒；烧结温度1000℃，烧结时间3小时；回火温度600℃，回火时间3小时。
Br(KGs) Hcj(KOe) (BH)max(MGOe) 抗弯强度(MPa)
实施例1 11.2 28.88 28.5 398
实施例2 11.1 28.88 28.6 397
实施例3 11.8 28.90 28.8 399
对比试验1 10.4 23.33 27.7 353
对比试验2 10.3 22.13 27.6 352
对比试验3 9.8 23.22 26.6 333
对比试验4 10.0 21.61 26.5 334
表1
通过表1中的数据可以很直观的看到：实施例1-3，剩磁、矫顽力、磁能积和抗弯强度各项性能都很好，但是不加入硫化汞和硫酸铜的情况下(对比试验1-2)，钕铁硼永磁材料的剩磁、矫顽力、磁能积和抗弯强度的参数都明显下降；改变质量陪伴的情况下(对比试验3-4)钕铁硼永磁材料的矫顽力和磁能积参数也很差，可见本发明采用的组分以及质量配比具有明显的创造性。

Claims (2)

1.一种风力发电机，包括定子、转子、风车叶片、增速机；风力带动风车叶片旋转，风车叶片通过增速机带动转子旋转；转子采用钕铁硼永磁材料制成；其特征在于，所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金80.5-90.5份、硫化汞2-5份、氧化锂0.1-0.5份、氧化锌6-10份、硫酸铜0.2-0.4份、LuN 0.2-0.5份；
所述的钕铁硼主体合金具有下式所示的组成：
La8(Fe2Co3)6Al2B。
2.根据权利要求风力发电机，其特征在于，所述的钕铁硼永磁材料包含钕铁硼主体合金85份、硫化汞3份、氧化锂0.3份、氧化锌8份、硫酸铜0.3份、LuN0.3份。
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