WO2017120704A1 - 垂直轴风力发电机的磁悬浮装置 - Google Patents

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Abstract

一种垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，包括主立杆（1）、下法兰（2）、发电机（3）、上法兰（4）、风叶旋转轴（5）、磁悬浮静止件（6）、磁悬浮旋转件（7）、第一永磁体（8）和第二永磁体（9）；磁悬浮静止件固定安装在主立杆的上端；磁悬浮静止件通过下法兰与发电机固定连接；风叶旋转轴通过上法兰与磁悬浮旋转件固定连接；磁悬浮旋转件与发电机固定连接；第一永磁体和第二永磁体分别固定安装在磁悬浮静止件和磁悬浮旋转件上；第一永磁体和第二永磁体隔空上下相对且相邻面的极性相同。该磁悬浮装置结构简单、成本较低、安装方便，使用时能够有效提高发电机效率及运行稳定性、延长发电机的使用寿命且能有效保障在大风等极端天气时风机不易跌落。

Description

垂直轴风力发电机的磁悬浮装置 技术领域
本发明涉及风力发电机辅助设施，具体涉及一种适用于垂直轴风力发电机的磁悬浮辅助装置。
背景技术
垂直轴风力发电机目前得到了广泛的应用。常见的垂直轴风力发电机，通常将发电机通过连接法兰固定安装在主立杆或塔架的上端；将风叶旋转轴直接固定安装在发电机的顶部上，其存在的问题有：一是发电机受力较大，影响发电机的运行稳定性和使用寿命；二是在台风等极端天气情况下，易发生发电机的顶部被撕裂损坏，严重情况下甚至使得风机跌落造成伤人事故。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单、成本较低、安装方便，使用时能够有效提高发电机效率及运行稳定性、延长发电机的使用寿命且能有效保障在大风等极端天气时风机不易跌落的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置。
本发明的技术方案是：本发明的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，包括主立杆、下法兰、发电机、上法兰、风叶旋转轴；其特征在于：还包括磁悬浮静止件、磁悬浮旋转件、第一永磁体和第二永磁体；
上述的磁悬浮静止件固定安装在主立杆的上端；磁悬浮静止件与下法兰固定连接；发电机的下部与下法兰固定连接；风叶旋转轴的下部与上法兰固定连接；磁悬浮旋转件与上法兰固定连接；磁悬浮旋转件与发电机固定连接；第一永磁体固定安装在磁悬浮静止件上；第二永磁体固定安装在磁悬浮旋转件上；第一永磁体和第二永磁体隔空上下相对且第一永磁体和第二永磁体的相邻面的极性相同。
进一步的方案是：上述的磁悬浮静止件由底板、连接部和永磁体安装部一体组成；底板为整体呈圆形的板体件；底板的中间上部设有用于与下法兰的止口相配合的圆形凸台；底板的中间下部设有用于与主立杆顶部的圆形凸台相配合的圆形止口；底板上设有连接用的螺栓孔；连接部为中空的圆台形一体件，且连接部的上端内径大于下端内径；永磁体安装部为圆环形板体件；永磁体安装部上设有从上端面向下凹入的圆环形的永磁体安装槽；连接部由其下端与底板的外周一体连接；连接部的上端与永磁体安装部的下端面一体连接；上述的第一永磁体固定安装在磁悬浮静止件的永磁体安装部的永磁体安 装槽内。
进一步的方案是：上述的磁悬浮旋转件由主体部和用于与上法兰安装配合的圆形凸台一体组成；主体部为扁圆柱体件；主体部的中部设有从下向上凹入的用于与发电机安装配合的止口；主体部的外周设有从下向上凹入的永磁体安装槽；圆形凸台设置在主体部的上方；第二永磁体固定安装在磁悬浮旋转件的主体部的永磁体安装槽内。
进一步的方案还有：上述的磁悬浮静止件和磁悬浮旋转件的材质为铝合金。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其通过加装磁悬浮静止件、磁悬浮旋转件、设置在磁悬浮静止件上的第一永磁体以及设置在磁悬浮旋转件上的第二永磁体，第一永磁体与第二永磁体相邻面的极性相同；使得风力发电机转动部分的重力支撑点由电机上端盖移至主立杆的顶部，由于第一永磁体与第二永磁体形成一个圆周的同极性相斥的磁力作用，使得发电机受压力较传统安装方式大为减小，一方面可提高发电机运行过程中的稳定性从而有效延长发电机的使用寿命，另一方面可有效防止在大风等极端天气情况下发电机顶部被撕裂损坏甚至导致风机跌落伤人事故的发生。(2)本发明的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，结构简单、成本较低、安装方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
主立杆1，下法兰2，发电机3，上法兰4，风叶旋转轴5，磁悬浮静止件6，底板6-1，连接部6-2，永磁体安装部6-3，磁悬浮旋转件7，主体部7-1，圆形凸台7-2，第一永磁体8，第二永磁体9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
(实施例1)
见图1，本实施例的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其主要由主立杆1、下法兰2、发电机3、上法兰4、风叶旋转轴5、磁悬浮静止件6、磁悬浮旋转件7、第一永磁体8和第二永磁体9组成。风叶旋转轴5为风机与发电机3传动连接的构件。
磁悬浮静止件6的材质为铝合金或其他不导磁材料，本实施例中优选采用铝合金；磁悬浮静止件6由底板6-1、连接部6-2和永磁体安装部6-3一体组成；底板6-1为整体呈圆形的板体件，底板6-1上设有连接用的螺栓孔，底板6-1的中间上部设有用于与下法兰2的止口相配合的圆形凸台；底板6-1的中间下部设有用于与主立杆1顶部的圆形凸台相配合的圆形止口；连接部6-2为中空的圆台形一体件，且连接部6-2的上端内 径大于下端内径；永磁体安装部6-3为圆环形板体件，永磁体安装部6-3上设有从上端面向下凹入的圆环形的永磁体安装槽；连接部6-2由其下端与底板6-1的外周一体连接；连接部6-2的上端与永磁体安装部6-3的下端面一体连接。
磁悬浮旋转件7的材质为铝合金或其他不导磁材料，本实施例中优选采用铝合金；磁悬浮旋转件7由主体部7-1和圆形凸台7-2一体组成；主体部7-1为扁圆柱体件，主体部7-1的中部设有从下向上凹入的发电机安装止口，用于与发电机3顶部的圆形凸台安装配合；主体部7-1的外周设有从下向上凹入的永磁体安装槽；圆形凸台7-2设置在主体部7-1的上方，用于与上法兰4安装配合；磁悬浮旋转件7上设有上下贯通的安装螺栓孔。
第一永磁体8固定安装在磁悬浮静止件6的永磁体安装部6-3的永磁体安装槽内；第二永磁体9固定安装在磁悬浮旋转件7的主体部7-1的永磁体安装槽内。
磁悬浮静止件6由其底板6-1的中间下部的圆形止口与主立杆1顶部的圆形凸台相配合固定安装在主立杆1的上端；磁悬浮静止件6由其底板6-1的中间上部的圆形凸台与下法兰2的止口相配合固定连接；发电机3的下部与下法兰2固定连接；风叶旋转轴5的下部与上法兰4固定连接；磁悬浮旋转件7由其圆形凸台7-2与上法兰4相配合固定连接；磁悬浮旋转件7由其主体部7-1的发电机安装止口与发电机3的上部相配合固定连接，从而使得风叶旋转轴5、上法兰4、磁悬浮旋转件7和发电机3同轴同步转动；第一永磁体8和第二永磁体9隔空上下相对，第一永磁体8和第二永磁体9的相邻面的极性相同。
本实施例的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其在工作时，通过加装磁悬浮静止件6、磁悬浮旋转件7、设置在磁悬浮静止件6上的第一永磁体8以及设置在磁悬浮旋转件7上的第二永磁体9，使得风力发电机的重力支撑点由传统的发电机3上端盖处移至主立杆1的顶部，由于第一永磁体8与第二永磁体9形成一个圆周的同极性相斥的磁力作用，使得发电机3顶部受力较传统安装方式大为减小，一方面可提高发电机3的发电效率和运行过程中的稳定性从而有效延长发电机的使用寿命，另一方面可有效防止在大风等极端天气情况下发电机3顶部被撕裂损坏甚至导致风机跌落伤人事故的发生。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

  1. 一种垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，包括主立杆(1)、下法兰(2)、发电机(3)、上法兰(4)、风叶旋转轴(5)；其特征在于：还包括磁悬浮静止件(6)、磁悬浮旋转件(7)、第一永磁体(8)和第二永磁体(9)；
    所述的磁悬浮静止件(6)固定安装在主立杆(1)的上端；磁悬浮静止件(6)与下法兰(2)固定连接；发电机(3)的下部与下法兰(2)固定连接；风叶旋转轴(5)的下部与上法兰(4)固定连接；磁悬浮旋转件(7)与上法兰(4)固定连接；磁悬浮旋转件(7)与发电机(3)固定连接；第一永磁体(8)固定安装在磁悬浮静止件(6)上；第二永磁体(9)固定安装在磁悬浮旋转件(7)上；第一永磁体(8)和第二永磁体(9)隔空上下相对且第一永磁体(8)和第二永磁体(9)的相邻面的极性相同。
  2. 根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其特征在于：所述的磁悬浮静止件(6)由底板(6-1)、连接部(6-2)和永磁体安装部(6-3)一体组成；底板(6-1)为整体呈圆形的板体件；底板(6-1)的中间上部设有用于与下法兰(2)的止口相配合的圆形凸台；底板(6-1)的中间下部设有用于与主立杆(1)顶部的圆形凸台相配合的圆形止口；底板(6-1)上设有连接用的螺栓孔；连接部(6-2)为中空的圆台形一体件，且连接部(6-2)的上端内径大于下端内径；永磁体安装部(6-3)为圆环形板体件；永磁体安装部(6-3)上设有从上端面向下凹入的圆环形的永磁体安装槽；连接部(6-2)由其下端与底板(6-1)的外周一体连接；连接部(6-2)的上端与永磁体安装部(6-3)的下端面一体连接；所述的第一永磁体(8)固定安装在磁悬浮静止件(6)的永磁体安装部(6-3)的永磁体安装槽内。
  3. 根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其特征在于：所述的磁悬浮旋转件(7)由主体部(7-1)和用于与上法兰(4)安装配合的圆形凸台(7-2)一体组成；主体部(7-1)为扁圆柱体件；主体部(7-1)的中部设有从下向上凹入的用于与发电机(3)安装配合的止口；主体部(7-1)的外周设有从下向上凹入的永磁体安装槽；圆形凸台(7-2)设置在主体部(7-1)的上方；第二永磁体(9)固定安装在磁悬浮旋转件(7)的主体部(7-1)的永磁体安装槽内。
  4. 根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的磁悬浮装置，其特征在于：所述的磁悬浮静止件(6)和磁悬浮旋转件(7)的材质为铝合金。
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