[实用新型]立轴式风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机，具体涉及一种立轴式风力发电机。

背景技术

当前立轴式风力发电机普遍采用内转子结构，在同样风速下这种发电机需要的转速较高。而风轮转速受制于风速，转速较低，为此需在风轮轴与发电机轴之间安装增速齿轮箱增速，机械结构复杂，成本较高，能量转换效率较低。

发明内容

本实用新型的目的是：设计一种立轴式风力发电机，采用外转子盘式发电，在同样风速下需要的转速较低，发电机与风轮连接直接驱动，省却增速齿轮箱，提高能量转换效率。

本实用新型的技术解决方案是：风力发电机由风轮、发电机和塔架组成，塔架的顶端安装发电机，发电机连接风轮；其特征是：发电机包括转子4、磁钢5、定子铁心6、定子绕组7、定子轴8和端盖15，转子4的上方设与轴线同心的圆形凸台14，转子4的上缘设法兰12，转子4的下缘连接端盖15构成封闭的定子安装腔，转子4的内侧圆周壁上均匀分布极性交替排列的若干磁钢5，定子轴8通过下端径向轴承9安装在端盖15上，定子轴8通过上端径向轴承10、上端推力轴承11连接转子4，定子轴8的下端设外螺纹16，定子轴8上设电缆引出孔13，定子安装腔内的定子轴8上过盈连接定子铁芯6，定子铁芯6的圆周上均匀分布若干安装槽，安装槽内嵌装定子绕组7，定子绕组7的引出线通过定子轴8的电缆引出孔13引出机外。

安装时，固定轴8的下端经外螺纹16连接塔架3，转子4经圆形凸台14嵌入轮毂的中心孔定位，转子4经法兰12连接风轮1的轮毂。

本实用新型具有以下优点：

1、定子轴通过轴承与转子连接，定子轴的下端经外螺纹连接塔架，它既是转子旋转的轴心，又是发电机与风轮的支撑。

2、转子的上方设与轴线同心的圆形凸台，转子经圆形凸台嵌入轮毂的中心孔，起中心定位作用，以保障两者的同轴度。

3、发电机采用盘式永磁外转子，简化立轴式风电机组，容易达到良好的动平衡，成本降低，安装便利，防水防尘。

4、该发电机采用盘式结构，直径较大，即使在低转速下，定子、转子之间的相对线速度较高，适用于低转速运行，无需增速，直接驱动。

5、绕组嵌装在定子铁芯上，导线引出方便。

6、由风轮直接驱动发电机，省却了增速齿轮箱，能量转换效率提高。

7、发电机的转子与风轮轮毂直接连接，省却了风轮轴及联轴器。

8、定子轴与塔架直接连接，使整体机械结构大大简化，安装便利，成本降低。

9、发电机位于风轮下方，转子呈帽状扣在定子轴上，定子轴的上端不伸出转子，有效防水、防尘。

附图说明

图1为本实用新型发电机组连接关系示意图。

图2为本实用新型发电机的结构示意图。

图中：1风轮，2发电机，3塔架，4转子，5磁钢，6定子铁心，7定子绕组，8定子轴，9下端径向轴承，10.上端径向轴承，11上端推力轴承，12法兰，13电缆引出孔，14圆形凸台，15端盖，16外螺纹。

具体实施方式

如图1、2所示，风力发电机由风轮、发电机和塔架组成，塔架的顶端安装发电机，发电机连接风轮；其特征是：发电机包括转子4、磁钢5、定子铁心6、定子绕组7、定子轴8和端盖15，转子4的上方设与轴线同心的圆形凸台14，转子4的上缘设法兰12，转子4的下缘连接端盖15构成封闭的定子安装腔，转子4的内侧圆周壁上均匀分布极性交替排列的若干磁钢5，定子轴8通过下端径向轴承9安装在端盖15上，定子轴8通过上端径向轴承10、上端推力轴承11连接转子4，定子轴8的下端设外螺纹16，定子轴8上设电缆引出孔13，定子安装腔内的定子轴8上过盈连接定子铁芯6，定子铁芯6的圆周上均匀分布若干安装槽，安装槽内嵌装定子绕组7，定子绕组7的引出线通过定子轴8的电缆引出孔13引出机外。

安装时，固定轴8的下端经外螺纹16连接塔架3，转子4经圆形凸台14嵌入轮毂的中心孔定位，转子4经法兰12连接风轮1的轮毂；当风轮转动时，带动转子同步转动形成旋转磁场，使静止的定子绕组产生感应电势及电流，把风轮的机械能转化成电能输出。