CN217159477U - 一种无轴直驱全功率永磁风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，包括机壳，所述机壳内壁均匀连接设有若干安装片，所述安装片上连接设有定子，所述定子由线圈绕组构成且内包含若干硅钢片，所述定子内转动连接设有转子，所述转子外壁上均匀连接设有若干永磁体安装块，所述永磁体安装块内连接设有永磁体，所述转子内均匀连接设有若干螺旋扇叶，所述机壳前端连接设有前端盖，所述机壳后端连接设有后端盖，所述前端盖和后端盖上均设有若干冷却口，所述转子靠近前端盖的一端连接设有整流罩，所述机壳上连接设有尾舵。本实用新型与现有技术相比优点在于：结构新颖、设计合理、体积小、发电效率高。

Description

一种无轴直驱全功率永磁风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，具体是指一种无轴直驱全功率永磁风力发电机。

背景技术

随着人类能源危机和环保意识的增强，世界能源结构正在发生着巨大的转变——由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续新能源系统转变，大力发展可再生能源，改善能源结构、缓解资源供需矛盾、保护生态环境，实现经济、社会和自然的协调、健康、可持续发展，已成为人类社会的共识，区别于常规的矿物能源(煤、石油和天然气)，可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等，在这些众多的新能源中，风能资源的发电利用开发是较早的，以其清洁、无污染、运营成本低等优点，现已成为发展新能源和可再生能源的重点领域。

现有风力发电机从整体上看，可分为风轮、机舱、塔架和基础几个部分，发电功率从几百瓦到几兆瓦不等，从现有风力发电机的风轮轴方向分，归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直地面或者气流方向；两者的风轮作为风力发电机的受力机构，风轮直径决定机组能够在多大的范围内获取风中蕴含的能量。但是，现有的风力发电机大多体积较大，运输不方便，工作效率低，发电效率低，不能满足使用需求，因此，亟需一种无轴直驱全功率永磁风力发电机来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种结构新颖、设计合理、体积小、发电效率高的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，包括机壳，所述机壳内壁均匀连接设有若干安装片，所述安装片上连接设有定子，所述定子由线圈绕组构成且内包含若干硅钢片，所述定子内转动连接设有转子，所述转子两端延伸出机壳，所述转子外壁上均匀连接设有若干永磁体安装块，所述永磁体安装块内连接设有永磁体，所述转子内均匀连接设有若干螺旋扇叶，所述机壳前端连接设有前端盖，所述机壳后端连接设有后端盖，所述前端盖和后端盖内连接设有轴承，所述轴承内径套接在转子外壁上，所述前端盖和后端盖上均设有若干冷却口，所述转子靠近前端盖的一端连接设有整流罩，所述整流罩包括圆柱筒，所述圆柱筒上连接设有喇叭筒，所述喇叭筒上连接设有外翻圆环，所述喇叭筒外壁上均匀连接设有若干冷却扇叶，所述冷却扇叶与外翻圆环连接，所述机壳上连接设有尾舵。

作为改进，所述定子整体呈现圆筒状，所述转子整体呈圆筒状。

作为改进，所述永磁体安装块整体呈倒凸字形，所述永磁体上设有凹槽，所述永磁体安装在两个相邻的永磁体安装块之间且永磁体上的凹槽与永磁体安装块上的凸起配合使用。

作为改进，所述机壳两端均设有若干安装孔一，所述前端盖和后端盖上均设有若干安装孔二，所述安装孔二和安装孔一配合使用，所述前端盖和后端盖通过螺栓和螺母安装在机壳上。

作为改进，所述整流罩与冷却扇叶之间形成若干导风口。

作为改进，所述圆柱筒内设有安装台阶，所述安装台阶套接在转子外壁上。

作为改进，所述圆柱筒、喇叭筒和外翻圆环一体成型。

作为改进，所述外翻圆环与喇叭筒连接处圆滑过渡。

采用以上结构后，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型结构新颖，设计合理，整体结构紧凑，占地面积小，通过采用圆筒状结构的转子，并在圆筒状转子内设置螺旋扇叶的结构，使螺旋扇叶的扫掠风面积得到了大幅度的提高，显著提高了对风能的利用效率；

二、通过采用喇叭筒形状的整流罩结构，可以进一步提高进入转子螺旋风扇方向的风速，使通过整流罩投影范围内的风能得到充分的利用；

三、通过导风口的设置，使部分风能直接通过定子和转子之间的缝隙，对整个风力发电装置进行冷却，有效控制了风力发电时的工作温度，避免其由于高温导致的损坏；

四、尾舵的设置，可以根据不同的风向进行调整无轴直驱全功率永磁风力发电机的方向，使风始终从喇叭筒内进入，进而提高风能利用率，实用性更好。

附图说明

图1是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机的结构示意图。

图2是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机的爆炸图。

图3是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机中硅钢片的安装结构图。

图4是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机中硅钢片安装侧视图。

图5是图4中A-A方向剖视图。

图6是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机中转子的结构示意图。

图7是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机中转子的侧视图。

图8是本实用新型一种无轴直驱全功率永磁风力发电机中导流罩的结构示意图。

图9是图8中B-B方向剖视图。

如图所示：1、机壳；2、安装片；3、定子；4、硅钢片；5、转子；6、永磁体安装块；7、永磁体；8、螺旋扇叶；9、前端盖；10、后端盖；11、轴承；12、冷却口；13、整流罩；14、圆柱筒；15、喇叭筒；16、外翻圆环；17、冷却扇叶；18、安装孔一；19、安装孔二；20、安装台阶；21、尾舵。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如、可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1-9，一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，包括机壳1，所述机壳1内壁均匀连接设有若干安装片2，所述安装片2上连接设有定子3，所述定子3整体呈现圆筒状，所述定子3由线圈绕组构成且内包含若干硅钢片4，所述定子3内转动连接设有转子5，所述转子5整体呈圆筒状，所述转子5两端延伸出机壳1，所述转子5外壁上均匀连接设有若干永磁体安装块6，所述永磁体安装块6内连接设有永磁体7，所述永磁体安装块6整体呈倒凸字形，所述永磁体7上设有凹槽，所述永磁体7安装在两个相邻的永磁体安装块6之间且永磁体7上的凹槽与永磁体安装块6上的凸起配合使用，所述转子5内均匀连接设有若干螺旋扇叶8，所述机壳1前端连接设有前端盖9，所述机壳1后端连接设有后端盖10，所述机壳1两端均设有若干安装孔一18，所述前端盖9和后端盖10上均设有若干安装孔二19，所述安装孔二19和安装孔一18配合使用，所述前端盖9和后端盖10通过螺栓和螺母安装在机壳1上，所述前端盖9和后端盖10内连接设有轴承11，所述轴承11内径套接在转子5外壁上，所述前端盖9和后端盖10上均设有若干冷却口12，所述转子5靠近前端盖9的一端连接设有整流罩13，所述整流罩13内设有若干导风口，所述整流罩13包括圆柱筒14，所述圆柱筒14内设有安装台阶20，所述安装台阶20套接在转子5外壁上，所述圆柱筒14上连接设有喇叭筒15，所述喇叭筒15上连接设有外翻圆环16，所述圆柱筒14、喇叭筒15和外翻圆环16一体成型，所述外翻圆环16与喇叭筒15连接处圆滑过渡，所述喇叭筒15外壁上均匀连接设有若干冷却扇叶17，所述整流罩13与冷却扇叶17之间形成若干导风口，所述冷却扇叶17与外翻圆环16连接，所述机壳1上连接设有尾舵21。

本实用新型在具体实施时，转子5为圆筒状结构其内壁固定有至少一片螺旋状的螺旋扇叶8，该螺旋扇叶8外缘通过焊接或者粘接等方式固定在圆筒状转子5的内壁上，转子5的圆筒状外壁中均匀嵌入有永磁体7，转子5通过设置在其两端的轴承11固定在机壳1上，本实用新型通过采用上述的结构，尽可能大的增加了电机的进风面积，以达到提高发电效率，由于转子5和定子3在发电过程中会发热，在转子5的前端设置有喇叭口状的整流罩13，整流罩13较小一端固定在转子5上，圆柱筒14与转子5外径和内径均相同，以保证内壁光滑减低风阻，整流罩13较大的喇叭筒15一端向前和向外侧延伸并将前端盖9遮挡，也就是通过这种喇叭筒15结构，将定子3和转子5正面投影的所有空气全部导流进入风力发电定子3和转子5中进行利用，采用这种整流罩13结构的风力发电装置，可以通过加大进气面积，进一步提高通过转子5中的风速，前端盖9与后端盖10为圆环形，前端盖9与后端盖10上均设置有与定子3和转子5之间圆形缝隙位置相对应的冷却口12，该冷却口12均匀分布在定子3和转子5之间圆形缝隙的圆周上，前端盖9和后端盖10的结构相同，这种结构就通过整流罩13上的导风口和设置在前端盖9上的冷却口12将部分空气引导进入发电机中，并使空气由定子3和转子5之间的缝隙通过，在对定子3和转子5进行冷却后，再从后端盖10的冷却口12中排出，从而实现对发动机进行降温，避免由于高温导致的发电机损坏，尾舵21可以根据不同的风向进行调整无轴直驱全功率永磁风力发电机的方向，使风始终从喇叭筒15内进入，进而提高风能利用率，在机壳1上还固定有控制器，实现对无轴直驱全功率永磁风力发电机电路的调整和控制，发电效率高，实用性更好。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，包括机壳(1)，其特征在于：所述机壳(1)内壁均匀连接设有若干安装片(2)，所述安装片(2)上连接设有定子(3)，所述定子(3)由线圈绕组构成且内包含若干硅钢片(4)，所述定子(3)内转动连接设有转子(5)，所述转子(5)两端延伸出机壳(1)，所述转子(5)外壁上均匀连接设有若干永磁体安装块(6)，所述永磁体安装块(6)内连接设有永磁体(7)，所述转子(5)内均匀连接设有若干螺旋扇叶(8)，所述机壳(1)前端连接设有前端盖(9)，所述机壳(1)后端连接设有后端盖(10)，所述前端盖(9)和后端盖(10)内连接设有轴承(11)，所述轴承(11)内径套接在转子(5)外壁上，所述前端盖(9)和后端盖(10)上均设有若干冷却口(12)，所述转子(5)靠近前端盖(9)的一端连接设有整流罩(13)，所述整流罩(13)包括圆柱筒(14)，所述圆柱筒(14)上连接设有喇叭筒(15)，所述喇叭筒(15)上连接设有外翻圆环(16)，所述喇叭筒(15)外壁上均匀连接设有若干冷却扇叶(17)，所述冷却扇叶(17)与外翻圆环(16)连接，所述机壳(1)上连接设有尾舵(21)。

2.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述定子(3)整体呈现圆筒状，所述转子(5)整体呈圆筒状。

3.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述永磁体安装块(6)整体呈倒凸字形，所述永磁体(7)上设有凹槽，所述永磁体(7)安装在两个相邻的永磁体安装块(6)之间且永磁体(7)上的凹槽与永磁体安装块(6)上的凸起配合使用。

4.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述机壳(1)两端均设有若干安装孔一(18)，所述前端盖(9)和后端盖(10)上均设有若干安装孔二(19)，所述安装孔二(19)和安装孔一(18)配合使用，所述前端盖(9)和后端盖(10)通过螺栓和螺母安装在机壳(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述整流罩(13)与冷却扇叶(17)之间形成若干导风口。

6.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述圆柱筒(14)内设有安装台阶(20)，所述安装台阶(20)套接在转子(5)外壁上。

7.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述圆柱筒(14)、喇叭筒(15)和外翻圆环(16)一体成型。

8.根据权利要求1所述的一种无轴直驱全功率永磁风力发电机，其特征在于：所述外翻圆环(16)与喇叭筒(15)连接处圆滑过渡。

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