[发明专利]单风轮定转子同步逆转发电机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种将风能转换为电能的电磁装置，属于风力发电机领域。

技述背景：

目前风力发电机及现有技术结构在对传统定子静止的风力发电机改进时因 不能利用自然风能使定子和转子以互为恒等的速率逆转，换向角度无定数，使 之不能采用多种励磁方式，不能适用于多种类型的电机；及在人为作机械加电 子手段分别对定子、转子测速、限速，以使其速率相等的控制中，不但影响了 发电机对于风能的有效利用率及输出电功率，且一套控制系统制造工艺技术复 杂成本高。

发明内容：

单风轮定转子同步逆转发电机目的在于提供一种以单风轮利用自然风能可 以同时带动定子和转子保持以互为恒等的速率逆转的发电机，可以采用各种励 磁方式应用于各种类型和系列的发电机。当风轮转速相同时将传统定子静止风 力发电机导体切割磁力线的速度提高一倍，风轮的0安培速度降低50％，在磁 场强度、电枢绕组不变时将传统定子静止风力发电机的功率提高一倍。提高现 有技术和产品对于风能的利用率，并且结构简单、制造成本低。

单风轮定转子同步逆转发电机技术方案：分体式机座与机壳分离，如图1： 在机壳内机座的一端设一钢性正方体，正方体一端面水平，另一端面与转子轴 线垂直，延轴向垂直于端面将正方体中心洞穿，正方体邻定子近端面设单倾长 内圈定子轴承，内圈连接正方体，远端面设单倾长内圈转子轴承，外圈连接正 方体，在正方体左右水平相对另两侧面，各以该面对角线交点为圆心垂直对称 于转子轴设两个单倾长内圈中介轴承，外圈连接正方体；定子轴承外圈、两个 中介轴承内圈、转子轴承内圈各设一轮冠距、安装距、齿数全等的锥齿轮，两 中介齿轮分别啮合定子齿轮、转子齿轮组成口形，此组合机构称为等比联动齿 轮系；转子轴由邻定子近端面虚空穿入正方体与远端面的转子轴承内圈连接， 定子与定子轴承外圈连接；在正方体上、下相对的两个端面分别连接Y形机座， 机座延定子相反方向延过转子齿轮后合并延出机壳一端；(建议在大型机体该定 子轴承采用长滚柱滚子以及双列滚柱滚子长内圈轴承，可采用半浸油齿轮)，在 机壳内机座的另一端将等比联动齿轮系去掉四个齿轮及两个中介轴承，水平转 180°安装，定子轴承与转子轴承轴线在同一轴线，机座延定子相反方向延出机 壳；转子铁芯自励绕组与电枢绕组连接，转子轴上纵向对称开两沟槽，沟槽穿 过转子轴承内圈与转子轴的连接处，电枢绕组绝缘引流线固定设于沟槽内与转 子轴一同穿过正方体的洞穿孔过转子轴承内圈与设在转子轴上的转子集电环连 接，转子电刷设在正方体邻定子远端面接触转子集电环，取直流电转子集电环 改为转子换向器，转子换向器的换向角度是传统定子静止同类型同极数发电机 换向角度的1/2，引流线分别连接转子电刷引出机壳，定子需励磁在正方体水平 两侧面设连接电源的定子电刷，其接触设在定子与定子轴承连接处外环的定子 集电环，引线连接定子集电环穿入定子上设有的孔连接定子励磁电路；如图2： 定子连接机壳，机壳连接风轮；密封安装线整体连接机壳，分体式机座两端连 接头分杆、尾分杆，连接处设轴向校准防倒螺丝，经风力导向轴承连接主支杆。

解决的问题及效果：1·单风轮定转子同步逆转发电机只要风轮获得使其作 旋转运动的风动力，则定子和转子将同时作角速率相等的互逆旋转运动。当单 风轮定转子同步逆转发电机与传统定子静止发电机磁场强度、电枢绕组、风轮 转速都相同时则导体切割磁力线的速度提高一倍，功率提高一倍，微风时风轮0 安培速度低50％。充分利用风能。2·只采用一个风轮，利用风能同时拖动定子 和转子作同步互逆旋转运动，减少了逆向双风轮结构分别对于定子和转子测速、 限速以保持其同步逆转的控制设备系统，降低工艺难度和制造成本，提高了风 能利用率，3·因定子、转子速率恒等可以在需要直流电时用一组转子电刷和 转子换向器既可，可以采用各种励磁方式应用于任何类型和系列的发电机，与 现有技术和产品同比条件下输出功率再放大和减少附加设备。利用风能自动导 向。4·单风轮定转子同步逆转发电机实现了机壳无间隙密封连接，密封性强， 防风尘、防雨水性强，改善了其工作环境和条件，所有轴承、齿轮均衡受力无 偏轴力降低故障率，延长机件寿命。5·风轮安装于机壳体表，对于在风场条件 差需加宽、加长风轮叶片的发电机提供了坚固、抗风的技术结构。

附图说明：

图1是等比联动齿轮系俯视图：