CN201504161U

CN201504161U - 磁悬浮无摩擦双转子发电机

Info

Publication number: CN201504161U
Application number: CN2009203036527U
Authority: CN
Inventors: 古业
Original assignee: 嵇琳
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-05-26

Abstract

本实用新型涉及一种立式磁悬浮无摩擦风力洋流发电机组。它是由发电平台中心轴，风力涡轮机，水轮涡轮机三个部分组成，风力涡轮机耦合连接发电机的内转子，水轮涡轮机耦合连接发电机的外转子，在风力、水力的作用下，这两个涡轮机绕发电平台中心轴做相互逆向旋转，带动发电机的内转子和外转子逆向旋转发电，将产生1+1＞2的发电效果。本实用新型发电机组可大可小、可单独使用，也可有多个组合进行阵列式开发、可固定式的、也可半潜船漂浮移动式的、可建立在任何有风能、有水流的江河湖海等地，也可矗立在大漠风暴之中。它可以制式化地大规模生产，使大规模开发利用风能和水能成为可能。

Description

磁悬浮无摩擦双转子发电机

技术领域：

本实用新型涉及一种同时利用逆向发电的发电机。

背景技术：

电是由能源转化来的，电是人类文明社会越来越不可或缺的能源表现形式，因此人们为了满足越来越高涨的用电需要，千方百计地开发各种能源进行发电，如煤电、火电、水电、核电、风能发电等，其中水电和风能发电都要通过发电机将水力和风能转化成电能，但是现有的发电机都是采用定子和转子的电机结构形式、根据切割磁力线原理进行发电，转子的驱动要么单纯采用风力、要么单纯采用水力；且采用定子和转子的发电机在同等环境中不能达到最佳发电效果。在福建的东海之滨，台湾海峡西侧，是中国近海大风日数最多的海域。那里有两个口小腹大的海湾，通过狭长的水道与太平洋相连，水道两侧都是几百米的高山，风力的峡管效应使那里的风力极为强劲。

海水的潮涨潮落，蕴藏着巨大的能量。这种廉价的能源周而复始，经久不息。海湾的巨大纳潮量一天四次经过那狭长的水道，使那里潮高流急，水力资源异常丰富，在那里同时兼具风力潮汐洋流资源。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构合理、发电效率高的磁悬浮无摩擦双转子发电机。

本发明的技术方案如下：它是由正反旋转的转动轴分别通过磁悬浮无摩擦装置驱动发电机的内转子和外转子做逆向转动发电；所述的磁悬浮无摩擦装置由带磁环的受力支撑平台、平台磁盘、悬浮磁盘、上盖平台及带磁环的转动轴构成，它们均设有中心孔，并依序至下而上套在转动轴外；其中，受力支撑平台、平台磁盘和上盖平台与转动轴之间存在相对转动，转动轴转动而它们不转动；在转动轴上对应受力支撑平台及上盖平台的位置处固定套设有内磁环，在受力支撑平台及上盖平台的轴孔内固定套设有外磁环，外磁环的内径大于内磁环的外径，内磁环和外磁环之间产生相斥作用，形成无摩擦转动；悬浮磁盘固定在转动轴上，与转动轴同步转动；在受力支撑平台与上盖平台的外边缘设有外套筒，将带磁环的受力支撑平台、平台磁盘、悬浮磁盘和上盖平台构成可磁屏蔽的磁悬浮无摩擦装置。

本发明的发电机的上下两个涡轮可同时充分利用大自然的风力和水力资源，带动发电机的两个转子逆向旋转发电。内外转子逆向旋转的双转子发电机具有增能效应，将产生

1+1＞2的发电效果。国家的能源普查留下了大量的测量数据，测算出各地风能、水能的能源密度，各地的能源总量都有一个测定值，利用本发明风力洋流发电机组进行能源的综合开发，将出现本发明的输出功率+损失功率＞测定总功率的现象。本发明结构合理、制备工艺相对简单。涡轮机及发电平台的建造，大量使用了特种复合材料，特别是玄武岩纤维的出现，使复合材料的生产成本大幅下降，玄武岩复合纤维的拉力强度是钢丝的10倍以上，且耐腐蚀，抗紫外线，可以确保风力洋流发电机组经久耐用。

设计要求涡轮机在各自的媒介中悬浮，在整个发电装置中大量使用了磁悬器、磁轴承，使整个系统中有接触摩擦的地方都被分离，因此诸如磨损维修之类艰难复杂问题就变得简单，整个发电装置运行效率将大幅度地得到提高，运行维修成本将大幅度地下降，它利用风力发电时可以在1.5米/秒的微风下启动，也可以抗得住40米/秒的狂风吹袭，本发明风力洋流发电装置必须在任何艰巨复杂的环境下经受考验，这是成功的关键。

发电机可大可小，它可以单独使用，也可以有多个组合进行阵列式开发，可以是固定式的，也可以是半潜船漂浮移动式的，它可以建立在任何有风能、有水流的江河湖海等地，甚至它也可以矗立在大漠风暴之中。它可以制式化地大规模生产，使大规模开发利用风能和水能成为可能。本发明对环境的负面影响非常有限，由于立式涡轮机自身的结构优势，获取能量不受方向影响，抗疲劳性能远远优于水平式涡轮机，因此可以制成超级巨型的发电装置，它利用洋流发电，由于洋流流速缓慢，不对海洋生物产生负面影响，而且可以预见它的发电效率和综合性价比将远高于当前流行的各种风力发电、水力发电等模式，它的建设成本，发电运行成本将是非常低的。

附图说明：

图1是本发明发电机的一种结构示意图。

图2是图中内外磁环放大的结构示意图。

图3是本发明的发电机的另一种结构示意图。

图4是图3中的A-A剖视结构示意图。

图5是图3中的B-B剖视结构示意图。

图6是图3中的剖视结构示意图。

图7是图3中的C-C剖视结构示意图。

图8是图3中的D-D剖视结构示意图。

图9是本发明发电机阵列分布的示意图。

标号说明：1风力涡轮机、2上盖平台、3变速制动装置、4悬浮磁盘、5平台磁盘、6受

力支撑平台、7内转子、8外转子、9涡轮机转动轴、10水轮涡轮机、11内磁环、12外磁环、13外套筒、14支撑平台、15固定盘、16内转子转动轴、17外转子转动轴、18外齿轮、19内齿传动大齿轮、20壳体、21发电平台中心轴。

如图1所示，本发明由正反旋转的转动轴分别通过磁悬浮无摩擦装置驱动发电机的内转子和外转子做逆向转动发电。

如图1、所示，所述的磁悬浮无摩擦装置由带磁环的受力支撑平台6、平台磁盘5、悬浮磁盘4、上盖平台2及带磁环的转动轴构成，它们均设有中心孔，并依序至下而上套在外转子或内转子的转动轴17或18外；其中，受力支撑平台、平台磁盘和上盖平台与转动轴之间存在相对转动，转动轴转动而它们不转动；如图2所示，为了增强整体发电机的稳定性，在转动轴上对应受力支撑平台及上盖平台的位置处固定套设有内磁环11，在受力支撑平台及上盖平台的轴孔内固定套设有外磁环12，外磁环的内径大于内磁环的外径，内磁环和外磁环之间产生相斥作用，形成无摩擦转动；悬浮磁盘固定在转动轴17或18上，与转动轴同步转动；在受力支撑平台与上盖平台的外边缘设有外套筒13，将带磁环的受力支撑平台、平台磁盘、悬浮磁盘和上盖平台构成可磁屏蔽的磁悬浮无摩擦装置。

如图1、2所示，为了能对转动轴进行制动，在上盖平台的下方设有与上盖平台固定连接可控制转动轴转速的变速制动装置3，在转动轴相对应于变速制动装置的位置处固定套设有内磁环，在变速制动装置的轴孔内固定套设有外磁环，外磁环的内径大于内磁环的外径，内磁环和外磁环之间产生相斥作用。

如图1所示，将发电机的线圈固定在下面的磁悬浮无摩擦装置上方，构成发电机的外转子8，外转子的下方设置固定盘15，外转子通过固定盘与外转子的转动轴17连接，将发电机的磁芯固定在上面的磁悬浮无摩擦装置的下方，构成发电机的内转子7，将发电机的内转子放置在发电机的外转子之内，发电机的内转子和外转子放置于外套筒13内，由下磁悬浮无摩擦装置、发电机内外转子以及上磁悬浮无摩擦装置构成发电机单体。

如图3所示，为了达到更好的发电效果，本实用新型还由发电平台中心轴21，风力涡轮机1，水轮涡轮机10三个部分组成，发电平台中心轴由水泥桩固定，它被牢牢地打入深深的海底岩层，可作为大桥的桥墩；将两个涡轮机的转动轴竖直放置，如图7、8所示，这两个涡轮机的叶片安装方向相反，在风力、水力的作用下绕轴逆向旋转，从而带动发电机的两个转子逆向旋转发电。由此构成风力洋流发电机组。

风力涡轮机和水轮涡轮机转动轴9为空心轴，分别套在发电平台中心轴21外，在风力涡轮机和水轮涡轮机之间是发电机房，在风力涡轮机空心转动轴下方和水轮涡轮机空心转动轴上方分别设有内齿传动大齿轮19，如图4、5、6所示，在上下两个内齿传动大齿轮之间并联安装四台以上发电机单体，在发电机单体的内转子转动轴和外转子转动轴上设有均设有外齿轮18，与上下两个涡轮机的内齿传动大齿轮耦合连接，构成发电机房；这两个涡轮机的叶片安装方向相反，在风力、水力的作用下绕发电平台中心轴做相互逆向旋转，带动发电机单体中的内转子和外转子逆向旋转发电。形成一个涡轮机带动多个小发电机的内转子或外转子转动的结构；由此构成本实用新型的发电机；将它们设置于一个壳体20内。

如图9所示，为了能充分利用自然界取之不尽用之不完风力和水力，可将本实用新型的发电机进行阵列式分布。将每一个发电机组与支撑平台14固定，在横向和纵向分别设有多行和多列的发电机组，每行和每列又均设有多台发电机组，相邻行的发电机组错开放置。

在可作为大桥的桥墩的发电平台中心轴向上延伸的端部建造桥梁。

本实用新型的不局限于上述具体的实施方式，也可以是由风力涡轮机驱动外转子转动，水力涡轮发电机驱动内转子转动。

Claims

1.一种磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：它是由正反旋转的转动轴分别通过磁悬浮无摩擦装置驱动发电机的内转子和外转子做逆向转动发电；所述的磁悬浮无摩擦装置由带磁环的受力支撑平台、平台磁盘、悬浮磁盘、上盖平台及带磁环的转动轴构成，它们均设有中心孔，并依序至下而上套在转动轴外；其中，受力支撑平台、平台磁盘和上盖平台与转动轴之间存在相对转动，转动轴转动而它们不转动；在转动轴上对应受力支撑平台及上盖平台的位置处固定套设有内磁环，在受力支撑平台及上盖平台的轴孔内固定套设有外磁环，外磁环的内径大于内磁环的外径，内磁环和外磁环之间产生相斥作用，形成无摩擦转动；悬浮磁盘固定在转动轴上，与转动轴同步转动；在受力支撑平台与上盖平台的外边缘设有外套筒，将带磁环的受力支撑平台、平台磁盘、悬浮磁盘和上盖平台构成可磁屏蔽的磁悬浮无摩擦装置。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：将发电机的线圈固定在下面的磁悬浮无摩擦装置上方，构成发电机的外转子，外转子的下方设置固定盘，外转子通过固定盘与外转子的转动轴连接，将发电机的磁芯固定在上面的磁悬浮无摩擦装置的下方，构成发电机的内转子，将发电机的内转子放置在发电机的外转子之内，发电机的内转子和外转子放置于外套筒内，由下磁悬浮无摩擦装置、发电机内外转子以及上磁悬浮无摩擦装置构成发电机单体。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：它还由发电平台中心轴，风力涡轮机，水轮涡轮机三个部分组成，发电平台中心轴由水泥桩固定，它被牢牢地打入深深的海底岩层，可作为大桥的桥墩；风力涡轮机和水轮涡轮机的转动轴为空心轴，分别套在发电平台中心轴外，在风力涡轮机和水轮涡轮机之间是发电机房，在风力涡轮机空心转动轴下方和水轮涡轮机空心转动轴上方分别设有内齿传动大齿轮，在上下两个内齿传动大齿轮之间并联安装四台以上发电机单体，发电机单体的两个轴上设有外齿轮，与上下两个涡轮机的内齿传动大齿轮耦合连接，构成发电机房；这两个涡轮机的叶片安装方向相反，在风力、水力的作用下绕发电平台中心轴做相互逆向旋转，带动发电机单体中的内转子和外转子逆向旋转发电。

4.根据权利要求1所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：在上盖平台的下方设有与上盖平台固定连接可控制转动轴转速的变速制动装置，在转动轴相对应于变速制动装置的位置处固定套设有内磁环，在变速制动装置的轴孔内固定套设有外磁环，外磁环的内径大于内磁环的外径，内磁环和外磁环之间产生相斥作用。

5.根据权利要求2所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：将发电机进行阵列式分布。

6.根据权利要求4所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：将每一个发电机组与支撑平台固定，在横向和纵向分别设有多行和多列的发电机组，每行和每列又均设有多台发电机组，相邻行或列的发电机组错开放置，形成阵列式分布。

7.根据权利要求2-5所述的磁悬浮无摩擦双转子发电机，其特征在于：在可作为大桥的桥墩的发电平台中心轴向上延伸的端部建造桥梁。