[实用新型]一种组合正弦型盘式无铁芯永磁风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，具体涉及一种组合正弦型磁极和截面为不等边水平型线圈的无铁芯永磁风力发电机。

背景技术

目前，永磁直驱风力发电机主要有径向和轴向磁通两种形式，技术较成熟的如江苏淮安生产的FD2-500永磁风力发电机为径向磁通。这种结构的永磁风力发电机漏磁多，定子绕组按一定规律嵌放在铁芯槽中，发电机旋转时因存在齿槽转矩造成启动转矩大，不能有效利用风能。

为了实现风力发电机微风启动，中国专利公开号为CN204145234U，名称为“一种微风启动高效的无铁芯盘式永磁风力发电机”采用轴向磁通无铁芯结构，该结构无齿槽转矩，启动转矩小。但是该结构等效气隙长度较大，漏磁较多，谐波含量较明显。

为了提高气隙磁密，减少谐波含量，中国专利公开号为CN101572466A，名称为“Halbach无铁芯永磁直驱风力发电机”采用永磁体多角度化充磁方向，这样势必增加了永磁体制造成本，另外稀土永磁体价格较贵，从而增加发电机整个成本。

因此，提供一种低成本、轻重量、漏磁少的永磁发电机，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种成本低、重量轻、漏磁少、谐波含量少的组合正弦型盘式无铁芯永磁风力发电机。

本发明的目的是这样实现的：

一种组合正弦型盘式无铁芯永磁风力发电机，其包括主轴1、内定子部分、外转子部分；所述的内定子部分包括固定在主轴1上呈盘状的无铁芯定子线圈8；所述的外转子部分包括两个对称分布于内定子两侧呈盘状的外壳，外壳通过轴承2设置在主轴1上，外壳内侧盘体上均设有组合型磁极；

所述的主轴1为空心主轴；所述的无铁芯定子线圈8的绕组引出线10设置在空轴主轴内；

所述的组合型磁极包括第一组合型磁极5和第二组合型磁极6；所述的组合型磁极包括永磁体和软铁，永磁体包括轴向充磁永磁体和切向充磁永磁体；

所述的轴向充磁永磁体包括第一轴向充磁永磁体51和第二轴向充磁永磁体61；所述的切向充磁永磁体包括第一切向充磁的永磁体52、第二切向充磁的永磁体52′、第三切向充磁的永磁体62和第四切向充磁的永磁体62′；所述的软铁包括第一软铁53和第二软铁63；

所述的呈盘状的外壳包括上外壳4和下外壳7；上外壳4和下外壳7内侧盘体均设置有第一组合型磁极5和第二组合型磁极6；

所述无铁芯定子线圈8为无铁芯非重叠集中绕组，由环氧树脂浇注成盘状，线圈截面形状为不等边水平型；

所述无铁芯定子线圈8通过线圈支撑架9与主轴1固定连接，组成内定子不旋转部分；所述的上外壳4和下外壳7通过轴承2设置在主轴1上，组成外转子旋转部分；上外壳4和下外壳7之间以及上外壳4和下外壳7的盘体内侧与软铁之间通过螺栓3固定；

所述外转子部分的组合型磁极的轴向充磁永磁体和切向充磁永磁体固定在上外壳4和下外壳7的内侧盘体上，其形状分别为表面带圆弧凹陷的扇形和矩形；软铁设置于两个切向充磁永磁体之间，其形状为表面带圆弧凸起的扇形；

所述组合型磁极和软铁在上外壳4和下外壳7内均成盘式布置，上下对称的第一轴向充磁永磁体51和第二轴向充磁永磁体61按照异极相对形式均匀分布,同一壳体内相邻的两切向充磁永磁体第一切向充磁的永磁体52和第二切向充磁的永磁体52′以及第三切向充磁的永磁体62和第四切向充磁的永磁体62′按照同极相对形式均匀分布；第一软铁53和第二软铁63分别设置与第一切向充磁的永磁体52和第二切向充磁的永磁体52′以及第三切向充磁的永磁体62和第四切向充磁的永磁体62′之间，磁路通过软铁形成回路；

积极有益效果：本实用新型公开的组合正弦型盘式无铁芯永磁风力发电机具有启动风速低，重量轻，成本低，输出电压波形畸变率低，输出电能质量和效率高的优点，非常适用于小型垂直轴风力发电系统。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的磁路示意图；

图3是本实用新型的一对组合磁极示意图；

图4是图3沿A-A截面剖视图；

图5是无铁芯线圈绕组示意图；

图6是图5沿B-B截面剖视图；