[实用新型]一种具有双向矩形闭合磁路结构的风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，尤其涉及一种具有双向矩形闭合磁路结构的风力发电机。 

背景技术

为解决风力发电机的低风速启动问题，现有技术采用无铁芯线圈是一个很好的解决办法。由于没有铁芯和磁钢的相互吸引作用，发电机线圈在达到切入风速前完全没有电流(在配备蓄电池类的非线性负荷的前提下)，也就是完全没有磁阻，发电机可以在0.2～0.4米/秒的超低风速下轻而易举的启动起来，而且可以在1.5～2米风速就进入切入状态。而许多现有的发电机在此条件下还尚未启动，由此可见效率得到了大幅的提高。 

缺陷是通常的发电机磁钢仅为单面布局而未形成闭合磁路，有相当多的磁力线并未穿过线圈作功，而是直接通过最短路径形成闭合磁路(即短路效应)，大大降低了磁钢的利用率，而且由于磁极间的跨度大，磁场强度衰减大，虽然可以采用加大加厚磁钢的方法来改善，但是成本大大提高，并且磁力线在两个磁极间的跨越距离相当长。其结构见图1，图中仅画出一组来作为示意图，实际上为6组或者6组以上。 

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，设计了具有双向矩形闭合磁路特点的场强倍增型磁路结构(磁钢对结构)，提高了磁力线利用率。 

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。 

一种具有双向矩形闭合磁路结构的风力发电机，包括：多对由上磁钢体、下磁钢体组成的磁钢对、多组线圈、主磁钢盘、线圈固定盘和副磁钢盘。上磁钢体、下磁钢体截面为U形，上磁钢体固定在主磁钢盘上，下磁钢体固定在副磁钢盘上，线圈固定在线圈固定盘上，每对上磁钢体和下磁钢体磁极上下相对放置，上磁钢体的N极和S极分别对应下磁钢体的S极和N极，每组线圈置于上磁钢体和下磁钢体N极和S极之间，所述线圈固定盘带动线圈同主磁钢盘、副磁钢盘带动的上磁钢体、下磁钢体作相对旋转。 

优选地，所述多对由上磁钢体、下磁钢体为6对或者6对以上。 

由于磁钢对的磁极面磁极极性相反而相吸，其相对磁路的跨距远小于同体磁钢磁极间磁路的跨距，磁力线在穿越磁路空间(即线圈)时会自动沿着最短路径(即最小磁阻路径)穿过而形成闭合回路，在同体磁钢磁极间仅有很少的磁力线泄露出来形成短路效应，绝大部分 磁力线都作出有用功，极少有浪费，磁钢的利用率得到了极大的提高(见图3)，并且磁场强度(即磁力线密度)为单体磁钢的两倍，大大提高了发电机的效率。工作时线圈固定盘带动线圈同磁钢盘带动的磁钢作相对旋转从而大量切割磁力线，其机械能量转化为电能输出出来。 

附图说明

图1为原有的单个磁钢磁力线分布图； 

图2为磁钢对及线圈剖面图； 

图3为新结构的磁力线分布图。 

具体实施方式

如图2所示，一种具有双向矩形闭合磁路结构的风力发电机，包括：多对由上磁钢体1、下磁钢体3组成的磁钢对、多组线圈2、主磁钢盘4、线圈固定盘5和副磁钢盘6，上磁钢体1、下磁钢体3截面为U形，上磁钢体1固定在主磁钢盘4上，下磁钢体3固定在副磁钢盘6上，线圈2固定在线圈固定盘5上，每对上磁钢体1和下磁钢体3磁极上下相对放置，上磁钢体1的N极11和S极12分别对应下磁钢体3的S极31和N极32，每组线圈2置于上磁钢体1和下磁钢体3N极和S极之间，所述线圈固定盘5带动线圈2同主磁钢盘4，副磁钢盘6带动的上磁钢1，下磁钢3作相对旋转。 

为充分利用磁钢的性能特地设计了具有双向矩形闭合磁路特点的场强倍增型磁路结构(磁钢对结构)。见图2完整的结构示意图，图中仅画出一组来作为示意图，理想情况为6组或者6组以上。 

无铁芯线圈风力发电机内部由每两块磁钢为一对(称为磁钢对)来相对布局而构成为一个双向的矩形闭合磁路。 

通过上述说明内容，相关人员可以在本实用新型的设计思路和技术指标指定的条件下，进行变更和修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须根据权利要求范围来确定技术性范围。