[发明专利]永磁直驱风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，尤其是永磁直驱风力发电机。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10₉MW，其中可利用的风能为2×10₇MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量约2.53亿千瓦。随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。风力发电机是利用风能驱动桨叶带动主轴，在定子与转子发生相对位移的时候切割磁力线，在线圈中产生电流。现有的风力发电机根据线圈绕制的形式可以分为一极多线圈和一极一线圈两种，其中一极多线圈风力发电机要求转子具有较高的转速，才可以输出电能，通常要在风轮与发电机转子之间设置变速箱，提高转子的速度，由于变速箱结构复杂、运动负荷大，其使用寿命短，故障率高；一极一线圈的中大型风力发电机风力发电机由于转速慢，通常体积较大，输出电压为方波，存在大量的高次谐波，需要整流逆变以后才可以与电网并网，而整流逆变器不仅生产成本高，其故障率和使用寿命都不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需变速箱和整流逆变器、可直接输出正弦波交流电并网的永磁直驱风力发电机。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明所述的永磁直驱风力发电机包括安装有桨叶的风轮，风轮安装在主轴的前端，其特征在于：主轴通过连轴器连接发电机轴，发电机轴的中段固定连接有转子支座，转子支座的外圈固定连接转子桶，转子桶的内侧壁上固定连接有永磁体；在转子支座两侧的发电机轴上分别通过轴承安装有线圈支架，线圈支架的外圈安装定子铁芯，定子铁芯中带有定子线圈；线圈支架与支座固定连接，定子线圈的安装位置位于永磁体与主轴之间，定子铁芯与永磁体之间间隔均匀的气隙。

所述的永磁体由多个三角形磁铁块排列组合而成。

所述的转子桶为中间带有转子架的圆桶状部件，转子架为横向设置在圆桶腔内的隔板，其中心带有用于安装转子支座的安装孔，在转子架两侧的圆桶腔内壁上设置永磁体。

在转子桶的的外侧覆盖有通风保护罩，通风保护罩固定连接在线圈支架上。

转子支座套装在发电机轴上，并通过平键固定连接。

在主轴上安装有制动装置。采用上述技术方案以后，本发明具有如下优点：

1、可采用一极一线圈的结构，保证在低转速下输出可直接并网的电力，无需变速箱，自身损耗低，噪音小，提高了输出效率和使用寿命、减少了故障率；

2、直接输出正弦交流电，无需整流逆变器，从而减少故障率、延长使用寿命；

3、由于永磁直驱风力发电机转速慢，磁极对数多，便于实现线圈的多级模块化，串并联调整方便、运输和起吊的难度低，可用于特大功率风力发电机；

4、转子在铁芯的外圈，运动轨迹长、线速度大，电能转换效率高。

5、可实现多个发电机组合运行，实现功率调整模块化，生产成本低。

6、采用平衡对称式的转子结构，运行平稳，噪音低。结构简单、效率高。

7、转子和定子直接安装在同一根轴上，安装精度高，转子和定子铁芯间的气隙大幅度减小，永磁材料的利用率高。可大幅度降低制造成本。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是三角形磁铁块的排列结构示意图。

具体实施方式