[发明专利]一种竖直轴外转子磁悬浮风力发电机

摘要

本发明涉及一种风力发电机，更具体的说，涉及一种竖直轴外转子磁悬浮风力发电机。采用定子上轴向磁化永磁环（11）与转子上轴向磁化永磁环（22）之间的排斥力，定子下轴向磁化永磁环（17）与转子下轴向磁化永磁环（26）之间的排斥力，实现轴向的无接触悬浮，采用定子上径向磁化永磁环（13）与转子上径向磁化永磁环（23）之间的排斥力，定子下径向磁化永磁环（15）与转子下径向磁化永磁环（25）之间的排斥力，实现径向非稳态磁悬浮，并通过上电磁线圈（12）与下电磁线圈（16）对转子（2）的径向位置进行动态调节。该装置具有无摩擦，启动风速低，运行可靠的优点，可应用于照明、无人值守设备以及远离电网的各种供电场合。

主权项

一种竖直轴外转子磁悬浮风力发电机，包括定子（1），转子（2），空气隙（3），风轮装置（4），其特征在于：所述定子（1）设有固定轴（10），所述固定轴（10）中间位置设有风力发电机定子线圈（14），所述风力发电机定子线圈（14）上方设有定子上径向磁化永磁环（13），下方设有定子下径向磁化永磁环（15），所述定子上径向磁化永磁环（13）上方设有上电磁线圈（12），所述定子下径向磁化永磁环（15）下方设有下电磁线圈（16），所述上电磁线圈（12）的上方设有定子上轴向磁化永磁环（11），所述下电磁线圈（16）的下方设有定子下轴向磁化永磁环（17），所述转子（2）设有转子外壳（20），所述转子外壳（20）上方设有上端盖（21），中间位置设有风力发电机转子（24），所述风力发电机转子（24）上方设有转子上径向磁化永磁环（23），下方设有转子下径向磁化永磁环（25），所述转子上径向磁化永磁环（23）的上方设有转子上轴向磁化永磁环（22），所述转子下径向磁化永磁环（25）的下方设有转子下轴向磁化永磁环（26），所述风轮装置（4）设有上支架（40）及下支架（41），所述上支架（40）及所述下支架（41）一端固定于转子外壳（20），另一端连接尼龙玻纤风机叶片（42）；上支架（40）、下支架（41）及尼龙玻纤风机叶片（42）组成∏型结构，上下对称，使转子（2）及风轮装置（4）构成的旋转部分运行稳定；定子上轴向磁化永磁环（11）与转子上轴向磁化永磁环（22）均呈圆环形，同极相对，在转子（2）上产生方向向下的轴向斥力，防止转子（2）及风轮装置（4）构成的旋转部分向上弹出，定子下轴向磁化永磁环（17）与转子下轴向磁化永磁环（26）均呈圆环形，同极相对，在转子（2）上产生方向向上的轴向斥力，实现轴向的永磁磁悬浮；定子上径向磁化永磁环（13）与转子上径向磁化永磁环（23）均呈圆环形，同极相对，在转子（2）上产生径向永磁斥力，定子下径向磁化永磁环（15）与转子下径向磁化永磁环（25）均呈圆环形，同极相对，在转子（2）上产生径向永磁斥力，所述径向永磁斥力的合力减小了控制电流，实现了径向非稳态磁悬浮；上电磁线圈铁芯（18）上绕有上电磁线圈（12），且相邻上电磁线圈（12）之间的间距相等，下电磁线圈铁芯（19）上绕有下电磁线圈（16），且相邻下电磁线圈（16）之间的间距相等，所述上电磁线圈（12）和下电磁线圈（16）共同调节转子（2）及风轮装置（4）构成旋转部分的径向动态位置，实现径向稳态磁悬浮。