CN202250623U - 一种磁悬浮式风力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种磁悬浮式风力发电装置，包括发电机、中心轴、叶轮、超级磁铁线圈轴承和磁悬浮式发电机固定法兰，所述叶轮固定在中心轴上部，电动机的转子固定在中心轴下部，超级磁铁线圈轴承安装于转子下面的中心轴上，磁悬浮式发电机固定法兰连接最底端的中心轴并固定在基座上。其通过在磁悬浮式发电装置上安装超级磁铁线圈，不会导致退磁，避免了机械摩擦带来的机械损耗，提高了风能利用率，增大了发电效率，发电量可比滚珠轴承风力发电装置增加35%以上。

Description

一种磁悬浮式风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，具体是指磁悬浮式风力发电装置。

背景技术

滚珠轴承风力发电机是最常用的风力发电机，其在轴承报废前10个月，摩擦耗能相当于风能的70%，也就是说70%的风能会被接近报废的滚珠轴承损耗掉。而滚珠轴承平均每两年需要更换一次。同时滚珠轴承更换需要专业的人员和合适的配件，在更换不及时的情况下，就会导致设备长时间无法使用。同时，1kw以下的滚珠轴承风力发电机需要在2米/秒左右风速才能够启动，到12米/秒才能够达到额定发电功率，风能利用效率低。

磁悬浮风力发电装置是近年出现的新型风力发电技术，国内专利（200610122794.4）就提及了一种磁悬浮风力发电装置，但其径向磁悬浮和横向磁悬浮技术均采用永磁体的同性相斥技术，即磁铁线圈的内圈保持一个极性，磁铁线圈的外圈保持一个极性，让两个相同极限相斥，才能够实现径向磁悬浮。这就存在一个关键的问题，即永磁体在一定的条件下会出现磁场衰减，也就是退磁。试验证明，永磁体会在1个月内导致磁场强度衰减，而且衰减程度高达40--50%。产品的悬浮载荷在一个月之后就会减少一半，即不能作为工业产品出厂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有滚珠轴承和现有磁悬浮轴承风力发电技术的缺陷，提供了一种启动快、风能利用率高、磁场衰减慢的磁悬浮风力发电技术。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种磁悬浮式风力发电装置，包括发电机、中心轴、叶轮、超级磁铁线圈轴承和磁悬浮式发电机固定法兰，所述叶轮固定在中心轴上部，电动机的转子固定在中心轴下部，超级磁铁线圈轴承安装于转子下面的中心轴上，磁悬浮式发电机固定法兰连接最底端的中心轴并固定在基座上。

进一步地，所述超级磁铁线圈轴承包括环形轴承座和多个超级磁铁，所述多个超级磁铁环形排列并安装于轴承座的固定孔内。

还可以包括避雷针，其安装于中心轴最顶端，可减少雷雨天气对磁悬浮式风力发电装置的电击和雷击；也可以包括涡轮型叶片，其两端分别固定于中心轴的顶端和底端，可有利于增加风速，提高风能的利用率，高风速时发电效率高。。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是:

1、通过在磁悬浮式发电装置上安装超级磁铁线圈，其磁悬浮的理论与同性相斥理论不同，不会导致退磁。2、采用磁悬浮技术，结合超级磁铁的磁力，将电动机线圈（定子）悬浮于一定的空间，在没有任何机械摩擦的情况下，依靠风力带动电机转子绕组转动并切割磁力线发出交流电，避免了机械摩擦带来的机械损耗，提高了风能利用率，增大了发电效率。3、其空转时，能够在1m/s风速下启动和保持旋转，风速达到6米/秒就可以达到额定发电功率，许多地区全年达到6米/秒风速的时间是达到12米/秒风速的时间的4倍以上，所以一台小型磁悬浮风力发电机相当于3—4台小型滚珠轴承风力发电机的发电量，且风速越高发电效率越高，发电量可比前者增加35%。综上，本实用新型磁悬浮式风力发电装置具有摩擦阻力小，无噪音，启动风力小，耗能低，发电量稳定，不受自然风力的影响，设备投资少，发电成本低，结构简单，维修方便等的优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型磁悬浮式风力发电装置的结构示意图；

图2、图3分别是本实用新型磁悬浮式风力发电装置的涡轮型叶片的上、下端安装位置图；

图4是图1的磁悬浮式风力发电装置的超级磁铁线圈轴承俯视图；

图5是图4的超级磁铁线圈轴承的主视图；

图6是图1的超级磁铁线圈的作用原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-图6所示，一种磁悬浮式风力发电装置，包括发电机1、中心轴2、叶轮3、超级磁铁线圈轴承4和磁悬浮式发电机固定法兰6，叶轮3固定在中心轴2上部，电动机1的转子11固定在中心轴2下部，超级磁铁线圈轴承4安装于转子11下面的中心轴2上，磁悬浮式发电机固定法兰6连接最底端的中心轴1并固定在基座上。还包括避雷针，其安装于中心轴2最顶端（图未示）；还包括涡轮型叶片（图未示），其两端分别固定于中心轴2的顶端和底端，图2所示的是顶端的叶片安装座5的结构图，图3所示的是底端的叶片安装座5’的结构图。

超级磁铁线圈轴承4包括环形轴承座41和多个超级磁铁42，所述多个超级磁铁42环形排列并安装于轴承座41的固定孔内。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁悬浮式风力发电装置，其特征在于：包括发电机（1）、中心轴（2）、叶轮（3）、超级磁铁线圈轴承（4）和磁悬浮式发电机固定法兰（6），所述叶轮（3）固定在中心轴（2）上部，电动机（1）的转子（11）固定在中心轴（2）下部，超级磁铁线圈轴承（4）安装于转子（11）下面的中心轴（2）上，磁悬浮式发电机固定法兰（6）连接最底端的中心轴（2）并固定在基座上。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮式风力发电装置，其特征在于：所述超级磁铁线圈轴承（4）包括环形轴承座（41）和多个超级磁铁（42），所述多个超级磁铁（42）环形排列并安装于轴承座（41）的固定孔内。

3.根据权利要求1或2所述的磁悬浮式风力发电装置，其特征在于：还包括避雷针，其安装于中心轴（2）最顶端。

4.根据权利要求1或2所述的磁悬浮式风力发电装置，其特征在于：还包括涡轮型叶片，其两端分别固定于中心轴（2）的顶端和底端。

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