[实用新型]一种垂直轴风力发电机的磁力辅助启动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于垂直轴风力发电机和磁力驱动机相结合的交叉技术领域，涉及一种结构简单、制造方便、成本低廉、易于安装维护的垂直轴风轮辅助启动的磁力驱动装置。

背景技术

风能是一种清洁无污染的绿色可再生能源，已逐渐成为世界各国大力开发利用的一种新能源。我国风能资源丰富的“三北”（东北、华北、西北）地区经过多年“圈地”之后，风电开发已趋于饱和。风电运营商、风机制造业都将低风速风能资源利用作为新的重点发展方向之一。

垂直轴风力发电机的风轮结构如2010105728229中公开的一种升阻融合翼板型垂直轴风轮，其旋转轴线与地面垂直，风轮的旋转平面与风向平行，具有无需对风向、无噪音、安全、可靠、外形美观和维护简单等优点，而且垂直轴风力发电机的风轮机塔架结构简单，操作和维修方便，叶片制造成本低廉，目前已经开始应用于城市中心区域的公共照明、居民家庭、大型户外广告、电信基站、油田、风电大楼、高速公路全程监控系统、游船、乡村电站等领域。

垂直轴风力发电机根据气动力的不同主要分为两类，一类是利用空气产生的阻力作功的阻力型垂直轴风力发电机，典型的结构是萨布纽斯型风力发电机（有时也称为S 型风力发电机）；另一类是利用空气产生的升力作功的升力型垂直轴风力发电机，最典型的是达里厄（Darrieus）型垂直轴风力发电机和衍生出的H 型垂直轴风力发电机。

阻力型的萨布纽斯型风力发电机通常由两枚转动轴线错开的半圆柱形叶片组成，也有用3 至4 枚的，这种风力发电机往往上、下重叠多层，其优点是启动转矩较大，缺点是由于围绕着风轮产生不对称气流，从而对它产生侧向推力更易产生振动，同时迎风面积大，抗风能力差，而且效率都很低，因此较难以商业化。

而升力型的达里厄（Darrieus）型垂直轴风力发电机和衍生出的H 型垂直轴风力发电机的叶片具有翼型剖面，空气绕叶片流动产生的合力形成转矩，其叶片多为2-3 枚，装置简单，成本也较低，具有转速高、旋转惯性大、结构简单等优点，但其启动转矩小、启动性能差、存在“启动死点”，需要较高的启动风速，因而在低风、弱风情况下无法使用，直接影响该机型在低风速风能资源区的有效利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提高垂直轴风力发电机的风轮的启动性能的垂直轴风力发电机。

本实用新型的磁力辅助启动装置的技术方案是：一种垂直轴风力发电机的磁力辅助启动装置，包括同轴上下设置的用于与风轮固连的转子、固定设置的定子，在所述定子和转子相对的外表面之间留设有气隙，在气隙中于所述定子的外表面上沿圆周均布有两个以上的磁悬浮永磁体，各磁悬浮永磁体的一端N极或S极同时朝向相对的转子外表面，在所述气隙中于相对的转子外表面上绕圆周均匀布有成对设置的、用于通过磁力与磁悬浮永磁体相互作用的磁力驱动永磁体，每对的磁力驱动永磁体的其中一个为N极朝向相对的定子外表面、另一个为S极朝向相对的定子外表面，各磁力驱动永磁体朝向定子的磁极为N极、S极交替布设。

所述的永磁体为瓦形永磁体，各瓦形永磁体的S极、N极分设于其内凹面和外凸面上。

所述定子上各磁悬浮永磁体为N极朝向转子，所述转子上各N极朝向定子的磁力驱动永磁体的磁感应强度为各S极朝向定子的磁力驱动永磁体的磁感应强度的2倍。

所述定子上各磁悬浮永磁体为N极朝向转子，所述转子上各N极朝向定子的磁力驱动永磁体的宽度为各S极朝向定子的永磁体的宽度的2倍。

还包括用于螺纹旋套在主轴上的气隙调整螺母，该气隙调整螺母的上端与所述定子的下部顶触配合。

所述转子包括用于活动套设在主轴上的法兰盘及设于法兰盘下端面朝下凸设的直径由上至下逐渐缩小的圆锥台体，所述的磁力驱动永磁体固设于该圆锥台面上；所述定子包括套体，套体上挖设有供圆锥台体插入的、直径由上至下逐渐缩小的圆锥台孔，所述磁悬浮永磁体固设于该圆锥台孔的孔壁上。