[实用新型]一种大功率风力发电机用可控型集成磁齿轮箱

权利要求书

1.一种大功率风力发电机用可控型集成磁齿轮箱，其特征在于：包括：第一级可控型集成同轴磁齿轮、第二级同轴磁齿轮、第三级同轴磁齿轮、第一联轴器、第二联轴器、机座；

所述可控型集成同轴磁齿轮包括：第一主动轴、第一主动轴轴承、第一从动轴、第一从动轴轴承、第一左端板、第一右端板、第一支架，以及第一外转子磁齿轮、第一内转子磁齿轮和调磁定子；

所述第一外转子磁齿轮包括第一外转子铁芯及第一外转子永磁体，所述第一外转子永磁体粘贴在所述第一外转子铁芯的内侧，所述第一外转子永磁体采用每极由一块径向磁化的永磁体和一块切向磁化的永磁体组成的Halbach永磁阵列；所述第一内转子磁齿轮包括第一内转子铁芯及第一内转子永磁体，所述第一内转子永磁体粘贴在所述第一内转子铁芯外侧，所述第一内转子永磁体采用每极由一块径向磁化的永磁体和分布在此径向磁化永磁体两边的两块磁化角度分别为α和-α的永磁体组成的Halbach永磁阵列；所述调磁定子包括沿圆周均匀分布的调磁铁芯块和电枢绕组，所述电枢绕组嵌放在所述调磁铁芯块之间；所述调磁铁芯块的数量等于所述第一外转子磁齿轮的极对数与所述第一内转子磁齿轮的极对数之和；所述电枢绕组的极对数等于所述第一外转子磁齿轮的极对数；

所述第一外转子磁齿轮与所述第一主动轴固定，所述第一内转子磁齿轮与所述第一从动轴固定；所述调磁定子位于所述第一外转子磁齿轮和所述第一内转子磁齿轮之间，所述调磁铁芯块通过绝缘垫片用螺栓固定安装在所述第一右端板上；所述第一支架的两端分别与所述第一左端板与所述第一右端板连接固定，所述第一左端板、第一右端板均为非导磁材料；所述第一主动轴轴承套装在所述第一主动轴外侧，并与所述第一左端板固定；所述第一从动轴轴承套装在所述第一从动轴外侧，并与所述第一右端板固定；所述第一左端板、第一右端板均与所述机座固定；

所述第二级同轴磁齿轮、第三级同轴磁齿轮的结构相同，均包括：主动轴、主动轴轴承、从动轴、从动轴轴承、左端板、右端板、支架，以及外转子磁齿轮、内转子磁齿轮和调磁环；所述外转子磁齿轮包括外转子铁芯及外转子永磁体，所述外转子永磁体粘贴在所述外转子铁芯的内侧，所述外转子永磁体采用每极由一块径向磁化的永磁体和一块切向磁化的永磁体组成的Halbach永磁阵列；所述内转子磁齿轮包括内转子铁芯及内转子永磁体，所述内转子永磁体粘贴在所述内转子铁芯外侧，所述内转子永磁体采用每极由一块径向磁化的永磁体和分布在此径向磁化永磁体两边的两块磁化角度分别为α和-α的永磁体组成的Halbach永磁阵列；所述调磁环包括调磁铁块和非导磁材料；

所述外转子磁齿轮与所述主动轴固定，所述内转子磁齿轮与所述从动轴固定；所述调磁环位于所述外转子磁齿轮和所述内转子磁齿轮之间，且通过绝缘垫片用螺栓固定安装在所述右端板上；所述支架的两端分别与所述左端板与所述右端板连接，所述左端板、右端板均为非导磁材料；所述主动轴轴承套装在所述主动轴外侧，并与所述左端板固定；所述从动轴轴承套装在所述从动轴外侧，并与所述右端板固定；所述左端板、右端板均与所述机座固定；

所述第一外转子磁齿轮、第一内转子磁齿轮、调磁定子、第一主动轴、第一主动轴轴承、第一从动轴、第一从动轴轴承以及所述第二级同轴磁齿轮和第三级同轴磁齿轮的外转子磁齿轮、内转子磁齿轮和调磁环、主动轴、主动轴轴承、从动轴、从动轴轴承均保持同轴；

所述第一级可控型集成同轴磁齿轮的第一主动轴与风轮主轴用收缩套连接；所述第一从动轴通过所述第一联轴器与所述第二级同轴磁齿轮的主动轴相连；所述第二级同轴磁齿轮的从动轴通过第二联轴器与所述第三级同轴磁齿轮的主动轴相连，所述第三级同轴磁齿轮的从动轴通过发电机联轴器与风力发电机的转轴固定。

2.根据权利要求1所述的一种大功率风力发电机用可控型集成磁齿轮箱，其特征在于：去掉所述第三级同轴磁齿轮、第二联轴器，构成两级增速半直驱可控型集成磁齿轮箱，包括：第一级可控型集成同轴磁齿轮、第一联轴器、第二级同轴磁齿轮、机座，用于驱动半直驱型永磁同步风力发电机；所述第一级可控型集成同轴磁齿轮的第一主动轴与风轮主轴用收缩套连接；所述第一从动轴通过所述第一联轴器与所述第二级同轴磁齿轮的主动轴相连；所述第二级同轴磁齿轮的从动轴通过发电机联轴器与半直驱型永磁同步风力发电机的转轴固定。

3.根据权利要求1所述的一种大功率风力发电机用可控型集成磁齿轮箱，其特征在于：去掉所述第二级同轴磁齿轮、第三级同轴磁齿轮、第一联轴器、第二联轴器，构成单级增速半直驱可控型集成磁齿轮箱，包括：第一级可控型集成同轴磁齿轮、机座，用于驱动转速较低的半直驱型永磁同步风力发电机；所述第一级可控型集成同轴磁齿轮的第一主动轴与风轮主轴用收缩套连接；所述第一从动轴通过发电机联轴器与风力发电机的转轴固定。