CN116624335A - 一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，包括悬吊部及一端连接在所述悬吊部上的竖向设置的转轴，还包括转子、定子、定子绕组，转子转动装配于转轴上，转子呈筒状，转子内壁一圈设置有若干个第一磁体组，定子位于转子内，定子绕组设置在定子上，转子外周设有多个叶片，叶片具有迎风面，以在受风力作用时带动转子旋转。本发明将转子的转轴竖向设置，且悬吊设置，转子外围设有多个叶片，无论风向如何，叶片均能受到风的推力作用，带动转子旋转，相对定子转动，切割磁感线产生电流，实现风力发电。

Description

一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体涉及一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备。

背景技术

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。转子旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

公布号CN115459482A的中国发明专利公开了一种自推式双磁助力永磁发电机，通过设置磁助推组，发挥助推作用。申请号2023106063817的中国发明专利(与本案同一发明人)公开了一种一种双磁助推外转子动力放大机及应用该装置的电动机，也是借助了磁助推，辅助转子转动。

目前的风力发电设备，基本是以风轮式的，包括支撑发电机组的塔架、蓄电池控制器、逆变器、蓄电池等。如授权公告号CN113417796B的中国发明专利公开的一种风力发电装置，风轮叶片的旋转轴线水平设置，叶片较长较重，转速慢。

发明内容

针对上述问题，本发明的提供一种新型结构形式的发电设备，即悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，实现风力发电。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，包括悬吊部及一端连接在所述悬吊部上的竖向设置的转轴，还包括转子、定子、定子绕组，转子转动装配于转轴上，转子呈筒状，转子内壁一圈设置有若干个第一磁体组，定子位于转子内，定子绕组设置在定子上，转子外周设有多个叶片，叶片具有迎风面，以在受风力作用时带动转子旋转。

进一步地，所述定子设置在该转轴上，转子通过轴承与转轴装配。

进一步地，所述悬吊部设置于框架上侧，转子位于框架中，定子上设有若干组第二磁体组，各第二磁体组沿定子外围分布，第二磁体组作为助推磁组，第二磁体组与第一磁体组相互作用以产生助推力。

进一步地，第一磁体组、第二磁体组均包含若干块磁铁，磁铁呈长方体状。

进一步地，第一磁体组、第二磁体组均是包括若干个安装管体，不同安装管体内的磁铁的布置方式不同。

进一步地，框架底部设有支撑板，支撑板上设有盘体，盘体上设有槽体，供所述转子下部转动装配。

进一步地，转子的上下两端分别通过一个轴承装配于转轴上。

进一步地，所述悬吊部采用吊环。

本发明的有益效果：

本发明将转子的转轴竖向设置，且悬吊设置，通过吊装安装可以将其设置在塔架上，安装在风力不被遮挡的空旷地方。转子外围设有多个叶片，无论风向如何，叶片均能受到风的推力作用，带动转子旋转，相对定子转动，切割磁感线产生电流，实现风力发电，本发明提供了一种新的结构形式的风力发电设备。

设置有助推作用的磁体组，加快转子旋转，在风力变小的时候，在磁力作用下也能推动转子进行旋转一定时间，继续发电。

附图说明

图1是本发明悬吊式双磁助推外转子风力发电设备的结构示意图；

图2是悬吊式双磁助推外转子风力发电设备的另一角度的示意图(底部去除部分结构)；

图3是定子结构示意图；

图4是转子旋转及助推原理示意图；

图5是风力发电设备另一实施例的结构示意图；

图6是加装有封板的转子结构示意图；

图7是定子绕组的绕线图；

图8是风力发电设备实施例3的原理示意图(上下布置方式)。

图中各标记对应的名称：

1、转轴；2、转子；21、封板；3、叶片；31、转筒；4、第一磁体组；5、定子；51、定子绕组；6、第二磁体组；7、吊装部；8、框架；9、支撑板；91、盘体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1-图4所示，一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，包括悬吊部及一端连接在所述悬吊部上的竖向设置的转轴1，还包括转子2、定子5、定子5绕组，转子2转动装配于转轴1上，转子2呈筒状。转子2内壁一圈设置有若干个第一磁体组4。定子5位于转子2内。基本的发电原理还是基于切割磁感线，本实施例中转子2在定子5外，因此称为外转子式。本发明主要是提供一种悬吊式的风力发电设备，并结合了磁助推的设计，以下进行详细说明。

安装使用时，整体是通过悬吊部进行吊装，悬置于塔架上，悬吊部采用吊环，其他实施例中也可采用吊链等方式。

定子5设置在该转轴1上，定子5绕组设置在定子5上。转子2通过轴承与转轴1装配。转子2的上下两端分别通过一个轴承装配于转轴1上。转子2外周设有多个叶片3，叶片3具有迎风面，以在受风力作用时带动转子2旋转。各叶片3沿转子2外周均匀间隔分布，叶片3的一侧边焊接固定在转子2外壁，俯视角度看，叶片3呈一定弧度，叶片3与转子2外壁间形成进风腔，在有风时，叶片3受推力，带动转子2旋转，无论东南西北何种风向，总有叶片3受力，使得转子2旋转；而叶片背风侧为弧形面，风阻相对较小。

为便于装配定子5组件，转子2下部设置一个可拆的底板，底板通过轴承与转轴1装配，定子5组件装好后，利用螺栓将底板固定在转子2底部。

定子5上设有若干组第二磁体组6，各第二磁体组6沿定子5外围分布，第二磁体组6作为助推磁组，第二磁体组6与第一磁体组4相互作用以产生助推力，推动转子2旋转。

第一磁体组4、第二磁体组6均包含若干块磁铁，磁铁呈长方体状。同一组的磁铁设置在一个套管内。

图4所示，转子2上的各第一磁体组4，相邻两组的N极朝向定子，然后接着一个第一磁体组的S极朝向定子，2个N极、一个S极，三个一小组依次这样分布。第二磁体组6的N极均是朝向转子2。

第一磁体组4、第二磁体组6均是包括若干个安装管体，不同安装管体内的磁铁的布置方式不同。通过第二磁体组6与第一磁体组4的布置角度的设计(这部分在先专利已有涉及，不再赘述，本实施例主要是将其与风力发电结合)。

定子5绕组的线圈置于定子5内，设置有导出线，导出发电产生的电流，可以储存至蓄电池中。储电技术比较成熟，不再展开赘述。其他实施例中，也可将定子的轴向方向的一段作为安装第二磁体组的空间，其余的定子外侧位置设置绕组线圈。

实施例2：

本实施例中，如图5所示，吊装部7设置于框架8上侧，转子2位于框架8中，框架8底部设有支撑板9，支撑板9上设有盘体91，盘体91上设有槽体，供所述转子2下部转动装配。本实施例中，仅是转子2上部通过轴承与转轴1装配，下部的外周与槽体配合，进一步在套体的内孔壁间隔设置若干个滚轮，转子2底部外周与该若干个滚轮滚动配合，提高转子2的稳定性，此时转子2依然是悬置状态。

如图6所示，作为进一步优化，在叶片3的上下部设置封板21，与转子2外周之间形成四侧封闭的腔体，更有效地利用风力。

实施例3：

本实施例与实施例1的主要区别是，将单独设置一个转筒31，与转子2的布置形式改为上下分布，如图8所示，转筒31通过轴承转动装配在转轴1上，转筒31的外周侧设置多个叶片3，受风力作用时转筒转动。

转筒31下侧通过连接杆与转子2的上部连接，或者直接焊接固定在一起。转筒31转动时带动转子2同步旋转。转子2的上端通过一个轴承，转动装配在转轴1上，转子2下部开口，中间空腔，定子5可以装入其内侧。定子5位于转子2内，同轴装配。定子5是与转轴1固定的，不旋转。

转子2内周壁设有若干个第一磁体组4。

定子5的外壁上设有若干个第二磁体组6，各第二磁体组6沿定子5圆周分布，第二磁体组6作为助推磁组，第二磁体组6与第一磁体组4相互作用以产生助推力，本实施例中不再赘述其原理。

定子5的内周设置有定子绕组51，定子5的下部端板上开设有若干个通孔，一部分作为散热孔，一部分可以供线缆穿过，线缆是与定子绕组连接的，导出发电的电流，发电原理不再赘述。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：包括悬吊部及一端连接在所述悬吊部上的竖向设置的转轴，还包括转子、定子、定子绕组，转子转动装配于转轴上，转子呈筒状，转子内壁一圈设置有若干个第一磁体组，定子位于转子内，定子绕组设置在定子上，转子外周设有多个叶片，叶片具有迎风面，以在受风力作用时带动转子旋转。

2.根据权利要求1所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：

所述定子设置在该转轴上，转子通过轴承与转轴装配。

3.根据权利要求1所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：所述悬吊部设置于框架上侧，转子位于框架中，定子上设有若干组第二磁体组，各第二磁体组沿定子外围分布，第二磁体组作为助推磁组，第二磁体组与第一磁体组相互作用以产生助推力。

4.根据权利要求3所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：

第一磁体组、第二磁体组均包含若干块磁铁，磁铁呈长方体状。

5.根据权利要求4所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：第一磁体组、第二磁体组均是包括若干个安装管体，不同安装管体内的磁铁的布置方式不同。

6.根据权利要求3所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：框架底部设有支撑板，支撑板上设有盘体，盘体上设有槽体，供所述转子下部转动装配。

7.根据权利要求1所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：

转子的上下两端分别通过一个轴承装配于转轴上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：所述悬吊部采用吊环。

9.悬吊式双磁助推外转子风力发电设备，其特征在于：包括悬吊部及一端连接在所述悬吊部上的竖向设置的转轴，还包括转子、定子、定子绕组、转筒，转筒转动装配于转轴上，转子位于转筒下侧且与转筒下侧固定连接，转子转动装配于转轴上，转子呈筒状且下部开口，定子位于转子内，定子固定在转轴上，定子绕组设置在定子上，转筒外周设有多个叶片，叶片具有迎风面，以在受风力作用时带动转子旋转；转子内壁一圈设置有若干个第一磁体组，定子外周壁上设有若干个第二磁体组；第二磁体组与第一磁体组相互作用以产生对转子转动进行助推的力。