一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，包括：導(dǎo)流管組件、發(fā)電機定子組件、發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件、自動變槳機構(gòu)組件、導(dǎo)流罩組件；發(fā)電機定子組件包括定子鐵芯和定子繞組；自動變槳機構(gòu)組件包括扭簧、變槳軸承座、軸承、調(diào)整塊、限位銷釘、同步變槳連接桿和連接螺釘；發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件包括空心轉(zhuǎn)軸和釹鐵硼永磁體；導(dǎo)流罩組件包括內(nèi)外錐形管、筋板、連接板以及內(nèi)氣流方向控制板。所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機對風(fēng)能的利用率大幅提升；發(fā)電機采用永磁直驅(qū)機型，發(fā)電機轉(zhuǎn)子設(shè)計成空心結(jié)構(gòu)，孔內(nèi)焊接有葉片，形成內(nèi)外兩個氣流通道，即有效利用了空間，又減輕了重量，確保風(fēng)力發(fā)電機在各種工況下所需的旋轉(zhuǎn)扭矩，制造成本和安裝維護費用也相應(yīng)降低。
【專利說明】
一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型涉及一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機是一種利用風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)輪槳葉旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機電裝置，而風(fēng)力發(fā)電機一般是由風(fēng)力機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)和電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)三大核心系統(tǒng)組成。發(fā)電機系統(tǒng)和電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)有比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，工作效率提升的空間有限，而風(fēng)力機系統(tǒng)是提升發(fā)電機工作效率的最主要因素，想方設(shè)法提高風(fēng)能的轉(zhuǎn)化量，關(guān)鍵是提高進(jìn)入空氣的密度和槳葉掃過的有效迎風(fēng)面積。目前市場上安裝使用的風(fēng)力發(fā)電機中，隨著發(fā)電功率的不斷提高，為了槳葉能夠連續(xù)不斷旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)力矩，只是一味的把槳葉長度不斷延伸，雖然看似風(fēng)機整體回轉(zhuǎn)直徑較大，但是，該風(fēng)機在單位迎風(fēng)面積內(nèi)風(fēng)能的有效利用效率卻較低，基本都是完全依賴自然的風(fēng)速和風(fēng)量，這種空氣流量分散，空氣密度小的粗放型利用模式，必然會造成風(fēng)能的利用率低下。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，包括:導(dǎo)流管組件;所述導(dǎo)流管組件包括外直管、夕卜錐管、中間直管、定子外殼、外層筋板和連接板;所述外層筋板焊接在中間直管與外直管、夕卜錐管之間；所述連接板均布焊接在中間直管與定子外殼之間；發(fā)電機定子組件包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯鑲嵌安裝在定子外殼的孔內(nèi)，三相定子繞組相互圍繞互成120度，并且嵌裝在相互絕緣的定子鐵芯的槽里，構(gòu)成電力輸出部件；自動變槳機構(gòu)組件包括扭簧、變槳軸承座、軸承、調(diào)整塊、限位銷釘、同步變槳連接桿和連接螺釘;槳葉旋轉(zhuǎn)軸安裝在自動變槳機構(gòu)組件的軸承座上，每套自動變槳機構(gòu)組件均布安裝在槳轂的外圓周面上，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，把槳轂安裝在發(fā)電機空心轉(zhuǎn)軸一端外圓柱面上，槳葉安裝在槳葉旋轉(zhuǎn)軸上;發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件包括空心轉(zhuǎn)軸和釹鐵硼永磁體，釹鐵硼永磁體均布嵌裝在空心轉(zhuǎn)軸外圓周面上，并在其孔內(nèi)圓周上焊接有轉(zhuǎn)子葉片和轉(zhuǎn)子心部錐管;整體安裝在發(fā)電機定子組件的孔內(nèi)，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，兩端用軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支承，在兩端軸承外端面安裝端蓋;導(dǎo)流罩組件包括內(nèi)外錐形管、筋板、連接板以及內(nèi)氣流方向控制板。
[0006]所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機還包括電風(fēng)扇組件；所述電風(fēng)扇組件包括行星減速機、電機和風(fēng)扇葉片，通過連接桿，固定連接在導(dǎo)流管上;根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令，啟動或關(guān)停電機，所述電風(fēng)扇組件用于改善低風(fēng)速風(fēng)電效率問題，當(dāng)風(fēng)速較低時啟動該電風(fēng)扇組件，可在內(nèi)外氣流通道口形成旋風(fēng)，使其能夠向外收集更多的風(fēng)量。
[0007]所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機還包括剎車組件和偏航減速機組件;所述剎車組件包括剎車盤和制動鉗，所述剎車盤固定在槳轂與端蓋之間的發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上，制動鉗固定在端蓋上，所述剎車組件用于在發(fā)電機出現(xiàn)故障時，剎車檢修所用;所述偏航減速機組件包括行星減速機、電機、減速機輸出齒輪，根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令，啟動或關(guān)停電機，控制回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)動作，使導(dǎo)流管的喇叭口始終迎著風(fēng)向。
[0008]所述導(dǎo)流管組件安裝在機架上，機架上平面對稱安裝有兩臺行星減速機組件，機架的下平面安裝有回轉(zhuǎn)支承，在塔筒的上法蘭面與回轉(zhuǎn)支承的下平面進(jìn)行螺栓連接，安裝支撐整臺風(fēng)力發(fā)電機。
[0009]本實用新型的有益效果是所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機在槳葉外圍增加了導(dǎo)流管，引導(dǎo)空氣通過槳葉，使通過的風(fēng)量得到集聚，起到增壓增密的效果:并且槳葉結(jié)構(gòu)實用，提高了槳葉有效單位面積對風(fēng)能的轉(zhuǎn)化量，兩者有效配合使用，使其對風(fēng)能的利用率大幅提升；另外，導(dǎo)流管進(jìn)氣孔口增設(shè)了電風(fēng)扇組件，改善了低風(fēng)速風(fēng)電效率的問題，同時也為風(fēng)力發(fā)電機的推廣擴展了地域空間；所述風(fēng)力發(fā)電機是永磁直驅(qū)機型，不斷把發(fā)電機轉(zhuǎn)子設(shè)計成空心結(jié)構(gòu)，而且在孔內(nèi)焊接上葉片，形成內(nèi)外兩個氣流通道，并使其內(nèi)外迎風(fēng)葉片共同配合受力，即有效利用了空間，又減輕了重量，確保風(fēng)力發(fā)電機在各種工況下所需的旋轉(zhuǎn)扭矩，且單臺重量減輕，制造成本和安裝維護費用也相應(yīng)降低。
【附圖說明】

[0010]圖1是本實用新型所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機的側(cè)視圖；
[0011 ]圖2是本實用新型所述永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機的主視圖；
[0012]圖中:1、槳葉；2、導(dǎo)流管組件;3、槳葉旋轉(zhuǎn)軸;4、自動變槳機構(gòu)組件;5、槳轂;6、剎車組件;7、發(fā)電機定子組件;8、發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件;9、風(fēng)力風(fēng)向傳感器；10、連接板；11、軸承；12、端蓋;13、導(dǎo)流罩組件；14、轉(zhuǎn)子葉片；15、轉(zhuǎn)子心部錐管；16、內(nèi)氣流方向控制板;17、電風(fēng)扇組件;18、風(fēng)扇葉片；19、連接桿;20、機架;21、偏航減速機組件;22、回轉(zhuǎn)支承;23、塔筒。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0014]如圖所示，本實用新型公開一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，包括:導(dǎo)流管組件2;所述導(dǎo)流管組件2包括外直管、外錐管、中間直管、定子外殼、外層筋板和連接板10;所述外層筋板焊接在中間直管與外直管、外錐管之間;所述連接板10與中心線傾斜一定角度，分別均布焊接在中間直管與定子外殼之間；發(fā)電機定子組件7包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯鑲嵌安裝在定子外殼的孔內(nèi)，三相定子繞組相互圍繞互成120度并且絕緣嵌裝在定子鐵芯的槽里，構(gòu)成電力輸出部件；自動變槳機構(gòu)組件4包括扭簧、變槳軸承座、軸承11、調(diào)整塊、限位銷釘、同步變槳連接桿19和連接螺釘;槳葉旋轉(zhuǎn)軸3安裝在自動變槳機構(gòu)組件4的軸承座上，每套自動變槳機構(gòu)組件4均布安裝在槳轂5的外圓周面上，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，把槳轂又安裝在發(fā)電機空心轉(zhuǎn)軸一端外圓柱面上，槳葉I安裝在槳葉旋轉(zhuǎn)軸3上;槳葉I葉面與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線限定角度為9-50度;發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件8包括空心轉(zhuǎn)軸和釹鐵硼永磁體，釹鐵硼永磁體均布嵌裝在空心轉(zhuǎn)軸外圓周面上，并在其孔內(nèi)圓周上焊接有轉(zhuǎn)子葉片14和轉(zhuǎn)子心部錐管15;整體安裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件8的孔內(nèi)，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，兩端用軸承11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支承，在兩端軸承11外端面安裝端蓋12，既滿足同心度要求，又起到密封效果；導(dǎo)流罩組件13包括內(nèi)外錐形管、筋板、連接板1以及內(nèi)氣流方向控制板16。
[0015]本實用新型所述的永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，還包括剎車組件6和偏航減速機組件21;所述剎車組件6包括剎車盤和制動鉗，所述剎車盤固定在槳轂5與端蓋12之間的發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上，制動鉗固定在端蓋12上，所述剎車組件6用于在發(fā)電機出現(xiàn)故障時，剎車檢修所用；電風(fēng)扇組件17包括行星減速機、電機和風(fēng)扇葉片18，通過連接桿19，固定連接在導(dǎo)流管上。當(dāng)風(fēng)速低于5m/s時啟動該電風(fēng)扇組件17，在內(nèi)外氣流通道口形成旋風(fēng)，使其能夠向外收集更多的風(fēng)量，通過連接板10給槳葉I增加風(fēng)壓；當(dāng)風(fēng)速超過5m/s時，根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器9收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令，關(guān)閉該電風(fēng)扇組件17，讓自然風(fēng)速驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);所述偏航減速機組件21包括行星減速機、電機、減速機輸出齒輪，根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器9收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令，啟動或關(guān)停電機，控制回轉(zhuǎn)支承22的旋轉(zhuǎn)動作，使其導(dǎo)流管的喇叭口始終迎著風(fēng)向。所述導(dǎo)流管組件2安裝在機架20上，機架20上平面對稱安裝有兩臺行星減速機組件21，機架20的下平面安裝有回轉(zhuǎn)支承22，在塔筒23的上法蘭面與偏航回轉(zhuǎn)支承的下平面進(jìn)行螺栓連接，安裝支撐整臺風(fēng)力發(fā)電機。
[0016]國內(nèi)目前同功率機型:槳葉長約30多米，槳葉的回轉(zhuǎn)直徑約70米左右，三片槳葉，塔筒離地面高約45米以上，依靠增大單臺體型和回轉(zhuǎn)直徑來提高輸出功率。本技術(shù)方案:槳葉長約2米以下，槳葉的回轉(zhuǎn)直徑約6米左右，6-12片槳葉，塔筒離地面高約35米高左右，依靠增加安裝臺數(shù)來提高輸出功率(每個塔筒上安裝1-3臺)。本實用新型的永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機在槳葉外圍增加了導(dǎo)流管，引導(dǎo)空氣通過槳葉，使通過的風(fēng)量得到集聚，起到增壓增密的效果:并且槳葉結(jié)構(gòu)實用，提高了槳葉有效單位面積對風(fēng)能的轉(zhuǎn)化量，兩者有效配合使用，使其對風(fēng)能的利用率大幅提升；另外，導(dǎo)流管進(jìn)氣孔口增設(shè)了電風(fēng)扇組件，改善低風(fēng)速風(fēng)電效率的問題，同時也為風(fēng)力發(fā)電機的推廣擴展了地域空間；所述風(fēng)力發(fā)電機是永磁直驅(qū)機型，不僅把發(fā)電機轉(zhuǎn)子設(shè)計成空心結(jié)構(gòu)，而且在孔內(nèi)焊接上葉片，形成內(nèi)外兩個氣流通道，并使其內(nèi)外迎風(fēng)葉片共同配合受力，即有效利用了空間，又減輕了重量，確保風(fēng)力發(fā)電機在各種工況下所需的旋轉(zhuǎn)扭矩，且單臺重量減輕，制造成本和安裝維護費用也相應(yīng)降低。
[0017]盡管本實用新型的實施方案已如上公開，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實用新型的精神和體系之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，包括:導(dǎo)流管組件;所述導(dǎo)流管組件包括外直管、外錐管、中間直管、定子外殼、外層筋板和連接板;所述外層筋板焊接在中間直管與外直管、外錐管之間;所述連接板均布焊接在中間直管與定子外殼之間；發(fā)電機定子組件包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯鑲嵌安裝在定子外殼的孔內(nèi)，三相定子繞組相互圍繞互成120度，并且嵌裝在相互絕緣的定子鐵芯的槽里，構(gòu)成電力輸出部件；自動變槳機構(gòu)組件包括扭簧、變槳軸承座、軸承、調(diào)整塊、限位銷釘、同步變槳連接桿和連接螺釘;槳葉旋轉(zhuǎn)軸安裝在自動變槳機構(gòu)組件的軸承座上，每套自動變槳機構(gòu)組件均布安裝在槳轂的外圓周面上，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，把槳轂安裝在發(fā)電機空心轉(zhuǎn)軸一端外圓柱面上，槳葉安裝在槳葉旋轉(zhuǎn)軸上;發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件包括空心轉(zhuǎn)軸和釹鐵硼永磁體，釹鐵硼永磁體均布嵌裝在空心轉(zhuǎn)軸外圓周面上，并在其孔內(nèi)圓周上焊接有轉(zhuǎn)子葉片和轉(zhuǎn)子心部錐管;整體安裝在發(fā)電機定子組件的孔內(nèi)，經(jīng)動平衡反復(fù)效驗后，兩端用軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支承，在兩端軸承外端面安裝端蓋;導(dǎo)流罩組件包括內(nèi)外錐形管、筋板、連接板以及內(nèi)氣流方向控制板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:還包括電風(fēng)扇組件;所述電風(fēng)扇組件包括行星減速機、電機和風(fēng)扇葉片，通過連接桿固定連接在導(dǎo)流管上；根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令啟動或關(guān)停電機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:還包括剎車組件和偏航減速機組件;所述剎車組件包括剎車盤和制動鉗，所述剎車盤固定在槳轂與端蓋之間的發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上，制動鉗固定在端蓋上，所述剎車組件用于在發(fā)電機出現(xiàn)故障時，剎車檢修所用;所述偏航減速機組件包括行星減速機、電機、減速機輸出齒輪，根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向傳感器收集的動態(tài)風(fēng)向信息，通過控制器發(fā)出的指令，啟動或關(guān)停電機，控制回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)動作，使導(dǎo)流管的喇叭口始終迎著風(fēng)向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于:所述導(dǎo)流管組件安裝在機架上，機架上平面對稱安裝有兩臺偏航減速機組件，機架的下平面安裝有回轉(zhuǎn)支承，在塔筒的上法蘭面與回轉(zhuǎn)支承的下平面進(jìn)行螺栓連接，安裝支撐整臺風(fēng)力發(fā)電機。
【文檔編號】F03D1/04GK205714588SQ201620585925
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】朱明志, 朱毅, 朱波
【申請人】朱明志