[发明专利]多段斜极转子式永磁风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，特别是一种设有多段斜极转子的永磁风力发电机。

背景技术

永磁风力发电机主体构件是一对相配合的定子和转子。现有技术的永磁风力发电机转子为直极式结构，即转子外壁均布与轴线相平行且间隔排列长条状的永磁体N极和永磁体S极。直极式转子转动时，长条状的永磁体N极和永磁体S极与定子的磁极之间会产生一个最大值的磁场力，形成转子转动的阻力矩。因此，转子需要在较高的风速驱动下才能克服阻力距而转动使发电机进入发电状态。尽管现有技术能够正常发电，但发出的电流高次谐波成分较高，发电机的附加损耗较大。

发明内容

本发明主要针对现有技术转动阻力矩大的不足，提出一种多段斜极转子式永磁风力发电机。该发电机能显著降低转动阻力矩，减少发电机的附加损耗。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

多段斜极转子式永磁风力发电机，它包括定子和转子两大主体构件，转子与定子相配合段外壁上分别嵌装永磁体S极和永磁体N极。其改进之处在于：所述永磁体S极和永磁体N极为尺寸相同的瓦形板块，其横截面为圆弧形，永磁体S极和永磁体N极环转子同一段外壁横向交替间隔排列，同极性的永磁体沿转子轴向依次排列3～18段，后段与前段的同极性的永磁体相依并顺旋转方向错位0.1～1.0个永磁体的弧长，多段同极性永磁体错位排列构成转子斜极结构。

上述结构中，后段与前段的同极性永磁体相依并顺旋转方向错位0.3～0.7的永磁体弧长。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、多段斜极结构处在一截面上，使转子与定子之间磁场力大大降低，从而降低转动阻力矩，发电机可以在较低风速下转动发电，风能利用率高；

2、多段斜极转子旋转时其磁力线在轴向截面上无间断顺序相切定子，转动力矩波动小，显著降低风力发电机旋转振动和噪声；

3、由于转动力矩波动小，发出的电流高次谐波成分少，减少了发电机的附加损耗。

附图说明

附图1是本发明结构示意图。

附图2是现有技术对比结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明作进一步说明。

附图1所示的多段斜极转子式永磁风力发电机，它包括定子1和转子2两大主体构件，转子2与定子1相配合段外壁上分别嵌装永磁体S极3和永磁体N极4。本发明与现有技术的区别特征是永磁体S极3和永磁体N极4为尺寸相同的瓦形板块，其横截面为圆弧形。具体排列如下：横向的永磁体S极3和永磁体N极4环转子2左段外壁交替间隔排列，同极性的永磁体沿转子2轴向依次排列3～18段，排列数量与发电机功率成正比关系。本实施例功率为30KW，转子2轴向排列4段永磁体。后段与前段的同极性永磁体相依并顺旋转方向错位0.5个永磁体的弧长。由4段错位排列的永磁体构成转子2斜极结构，转子2旋转时其磁力线在轴向截面上与定子1无间断顺序相切，转动时阻力矩小，在较低风速就能发电。转子2的转动力矩波动小，显著降低风力发电机旋转振动和噪声，同时降低所发出的电流高次谐波成分，从而减少发电机附加损耗。