CN109812385A - 一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其结构包括外部装置、风机、风扇、风能回收装置、风能发电机，所述外部装置上设有风机，所述风机的外部设有风扇，所述风机的后方设有风能发电机，所述风能发电机与风能回收装置固定连接，本发明的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，可通过设置带有耐高温材料的真空仓，可配合含有高温超导磁体的转子，在保证转速的前提下，增加耐高温性，通过设置带有风扇的风机，配合与风能发电机进行串联的风能回收装置，便于对风力进行收集发电，通过设置隔离垫层，可保证风力发电机的内置稳定抗潮性，结构简单，易于实现。

Description

一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机

技术领域

本发明是一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，属于风能发电机装置技术领域。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

现有的风力发电机，可利用风扇在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为旋转轴的机械能，发电机在旋转轴的带动下旋转发电，但是在实际使用中，因为在保障转速的前提下，装置过热一直是风力发电机的问题之一，通过设置真空仓可保证无磨损的情况下，极大的增加转子的转速，但是造成的过热，非常容易造成内部零件的早衰，影响使用效果，其次在风能发电机安装的过程中，都极其靠近风机，便于力的传输，在无遮挡的情况下长期使用，内腔中冷热交替，极易回潮，出现水汽，继而影响风能发电机的使用效果，这些都是实际存在也急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其结构包括外部装置、风机、风扇、风能回收装置、风能发电机，所述外部装置上设有风机，所述风机的外部设有风扇，所述风扇通过风机与外部装置旋转连接，所述外部装置的下方固定设有风能回收装置，所述风机的后方设有风能发电机，所述风能发电机与风能回收装置固定连接，所述风能发电机由壳体、耐高温材料、真空仓、高温超导磁体、冷媒传输耦合器、隔离垫层组成，所述壳体的内部设有耐高温材料，所述耐高温材料的内部设有真空仓，所述壳体通过耐高温材料与真空仓接触连接，所述真空仓的内部设有高温超导磁体，所述高温超导磁体的侧面设有冷媒传输耦合器，所述冷媒传输耦合器通过真空仓与高温超导磁体接触连接，所述风能发电机的下方固定设有隔离垫层。

进一步地，所述风机上设有支架，所述风扇与支架旋转连接。

进一步地，所述风扇的内部设有旋转轴，所述旋转轴的后方设有导线，所述风能发电机通过导线与风能回收装置电性连接。

进一步地，所述壳体的后方设有气隙电枢，所述气隙电枢的后方设有转子，所述气隙电枢通过转子与耐高温材料接触连接。

进一步地，所述高温超导磁体的侧面设有力矩管，所述力矩管的后方设有常温端轴，所述高温超导磁体通过力矩管与常温端轴固定连接。

进一步地，所述常温端轴的侧面设有轴承，所述轴承通过常温端轴与力矩管旋转连接。

进一步地，所述轴承的外侧设有外接端口，所述外接端口通过轴承与风能发电机固定连接。

本发明的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，有益效果如下：

该一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机通过在真空仓的转子上设置耐高温材料，耐高温材料在保证转子的真空旋转的基础上，增加了耐高温性能，配合冷媒传输耦合器，便于保证内部装置的耐用性，其次在风能发电机的下方设置隔离垫层，可通过隔离垫层的多孔胶质特性，对内部出现的水雾进行有效的吸收，便于干燥的前提下也益于震动的消减。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机结构示意图；

图2为本发明一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机侧面示意图；

图3为本发明一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机示意图。

图中:1-外部装置，2-风机，3-支架，4-风扇，5-旋转轴，6-导线，7-风能回收装置，8-风能发电机，9-壳体，10-气隙电枢，11-转子，12-耐高温材料，13-真空仓，14-高温超导磁体，15-力矩管，16-常温端轴，17-轴承，18-冷媒传输耦合器，19-外接端口，20-隔离垫层。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图3，本发明提供一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其结构包括外部装置1、风机2、风扇4、风能回收装置7、风能发电机8，所述外部装置1上设有风机2，所述风机2的外部设有风扇4，所述风扇4通过风机2与外部装置1旋转连接，所述外部装置1的下方固定设有风能回收装置7，所述风机2的后方设有风能发电机8，所述风能发电机8与风能回收装置7固定连接，所述风能发电机8由壳体9、耐高温材料12、真空仓13、高温超导磁体14、冷媒传输耦合器18、隔离垫层20组成，所述壳体9的内部设有耐高温材料12，所述耐高温材料12的内部设有真空仓13，所述壳体9通过耐高温材料12与真空仓13接触连接，所述真空仓13的内部设有高温超导磁体14，所述高温超导磁体14的侧面设有冷媒传输耦合器18，所述冷媒传输耦合器18通过真空仓13与高温超导磁体14接触连接，所述风能发电机8的下方固定设有隔离垫层20，所述风机2上设有支架3，所述风扇4与支架3旋转连接，所述风扇4的内部设有旋转轴5，所述旋转轴5的后方设有导线6，所述风能发电机8通过导线6与风能回收装置7电性连接，所述壳体9的后方设有气隙电枢10，所述气隙电枢10的后方设有转子11，所述气隙电枢10通过转子11与耐高温材料12接触连接，所述高温超导磁体14的侧面设有力矩管15，所述力矩管15的后方设有常温端轴16，所述高温超导磁体14通过力矩管15与常温端轴16固定连接，所述常温端轴16的侧面设有轴承17，所述轴承17通过常温端轴16与力矩管15旋转连接，所述轴承17的外侧设有外接端口19，所述外接端口19通过轴承17与风能发电机8固定连接，支架3的设置起到了支撑的作用，导线6便于电能的传递，耐高温材料12的设置便于增加对高温的阻隔性，常温端轴16的设置便于旋转连接，轴承17的设置便于和外接端口19进行连接使用。

本发明所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，首先在外部装置1的风机2上设置支架3，支架3上设置带有旋转轴5的风扇4，可促使风扇4在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为旋转轴5的机械能，风能发电机8在旋转轴5的带动旋转发电，其次在风能发电机8的壳体9内部设置带有转子11的真空仓13，真空仓13配合高温超导磁体14及耐高温材料12，可在保证转子11无阻力旋转的前提下增加耐高温性，配合冷媒传输耦合器18进行物理降温，冷媒传输耦合器18可配合外部冷循环装置配合降温使用，增加了使用寿命和稳定性，然后在风能发电机8的下方设置隔离垫层20，隔离垫层20可通过自身的多孔特性，进行水雾的吸收，保证了装置内部的干燥性。

本发明的1外部装置，2风机，3支架，4风扇，5旋转轴，6导线，7风能回收装置，8风能发电机，9壳体，10气隙电枢，11转子，12耐高温材料，13真空仓，14高温超导磁体，15力矩管，16常温端轴，17轴承，18冷媒传输耦合器，19外接端口，20隔离垫层，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过设置带有耐高温材料的真空仓，可配合含有高温超导磁体的转子，在保证转速的前提下，增加耐高温性，通过设置带有风扇的风机，配合与风能发电机进行串联的风能回收装置，便于对风力进行收集发电，通过设置隔离垫层，可保证风力发电机的内置稳定抗潮性，结构简单，易于实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其结构包括外部装置（1）、风机（2）、风扇（4）、风能回收装置（7）、风能发电机（8），其特征在于：所述外部装置（1）上设有风机（2），所述风机（2）的外部设有风扇（4），所述风扇（4）通过风机（2）与外部装置（1）旋转连接，所述外部装置（1）的下方固定设有风能回收装置（7），所述风机（2）的后方设有风能发电机（8），所述风能发电机（8）与风能回收装置（7）固定连接；

所述风能发电机（8）由壳体（9）、耐高温材料（12）、真空仓（13）、高温超导磁体（14）、冷媒传输耦合器（18）、隔离垫层（20）组成，所述壳体（9）的内部设有耐高温材料（12），所述耐高温材料（12）的内部设有真空仓（13），所述壳体（9）通过耐高温材料（12）与真空仓（13）接触连接，所述真空仓（13）的内部设有高温超导磁体（14），所述高温超导磁体（14）的侧面设有冷媒传输耦合器（18），所述冷媒传输耦合器（18）通过真空仓（13）与高温超导磁体（14）接触连接，所述风能发电机（8）的下方固定设有隔离垫层（20）。

2.根据权利要求1所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述风机（2）上设有支架（3），所述风扇（4）与支架（3）旋转连接。

3.根据权利要求1所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述风扇（4）的内部设有旋转轴（5），所述旋转轴（5）的后方设有导线（6），所述风能发电机（8）通过导线（6）与风能回收装置（7）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述壳体（9）的后方设有气隙电枢（10），所述气隙电枢（10）的后方设有转子（11），所述气隙电枢（10）通过转子（11）与耐高温材料（12）接触连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述高温超导磁体（14）的侧面设有力矩管（15），所述力矩管（15）的后方设有常温端轴（16），所述高温超导磁体（14）通过力矩管（15）与常温端轴（16）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述常温端轴（16）的侧面设有轴承（17），所述轴承（17）通过常温端轴（16）与力矩管（15）旋转连接。

7.根据权利要求6所述的一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电机，其特征在于：所述轴承（17）的外侧设有外接端口（19），所述外接端口（19）通过轴承（17）与风能发电机（8）固定连接。