極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構的製作方法

2023-05-23 08:12:56

極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，包括與發電機主軸同軸並可相對其轉動的主、從動磁鋼盤，主、從動磁鋼盤相對的盤面上設置有若干對極性相反的磁鋼，磁鋼與主、從動磁鋼盤的厚度比均為1.25~1.67，且主、從動磁鋼盤相對的盤面上設置有用於固定磁鋼的磁鋼定位盤，磁鋼定位盤上設置有通孔，所述磁鋼安裝在通孔內且與主動磁鋼盤或者從動磁鋼盤粘接。該結構通過將磁鋼與主、從動磁鋼盤的厚度比限定在1.25~1.67，防止了漏磁現象，同時利用磁鋼定位板上的通孔對磁鋼進行限位，有效防止了磁鋼移位和脫落，保證風力發電機正常工作。
【專利說明】極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電機【技術領域】，特別是極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構。
【背景技術】
[0002]風力發電系統是一種利用自然風力驅動葉片，通過葉片驅動發電機工作，將風能轉變為電能的裝置。無鐵芯結構的風力發電機是一種應用最為廣泛的風力發電系統，其主要包括同軸設置於發電機主軸上的線圈盤及主、從動磁鋼盤，線圈盤置於主、從動磁鋼盤之間且其上設置有線圈，主、從動磁鋼盤相對的盤面上均勻的設有若干極性相反的磁鋼以形成磁通，所述主動磁鋼盤可轉動安裝於發電機主軸上且其兩端分別與風輪和從動磁鋼盤固定連接，該結構通過風力推動風輪轉動，由風輪帶動主、從動磁鋼盤轉動，使固定安裝於發電機主軸上的線圈盤針對其兩側的主、從動磁鋼盤之間的磁通作切割磁力線運動，從而在線圈盤上產生感應電動勢，通過接線端子將該電動勢引出並接入到迴路中即可產生電流。然而，現有的無鐵芯結構的風力發電機的磁鋼盤結構存在如下缺陷:磁鋼盤與磁鋼的厚度設計不合理，導致主、從動磁鋼盤之間形成的磁通洩露至主、從動磁鋼盤之外，影響發電效率和發電量，而且磁鋼直接粘貼於磁鋼盤上，在磁鋼盤高速旋轉的情況下容易導致磁鋼移位，導致磁鋼上相鄰磁鋼之間的間距縮短，使磁鋼盤上相鄰磁鋼之間產生漏磁，從而減少了主、從動磁鋼盤之間的磁力線，減少磁通密度，降低其發電量；嚴重時甚至導致磁鋼脫落，造成風力發電機工作失效。

【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種防止磁漏，可以有效固定磁鋼並防止磁鋼移位的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:
極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，包括與發電機主軸同軸並可相對其轉動的主、從動磁鋼盤，主、從動磁鋼盤相對的盤面上設置有若干對極性相反的磁鋼，所述磁鋼與主、從動磁鋼盤的厚度比均為1.25?1.67，且主、從動磁鋼盤相對的盤面上設置有用於固定磁鋼的磁鋼定位盤，磁鋼定位盤上設置有通孔，所述磁鋼安裝在通孔內且與主動磁鋼盤或者從動磁鋼盤粘接。
[0005]作為上述技術方案的改進，所述主、從動磁鋼盤上的磁鋼形狀為梯形且圍繞各自的磁鋼盤中心均勻分布，主、從動磁鋼盤上相鄰磁鋼之間沿各自的磁鋼盤徑向的間距始終相等。
[0006]進一步，所述磁鋼定位盤通過螺絲固定連接於主動磁鋼盤或者從動磁鋼盤上。
[0007]進一步，所述主動磁鋼盤與從動磁鋼盤通過螺栓固定連接且該螺栓位於主、從動磁鋼盤之間的部分套接有氣隙限位隔套。
[0008]進一步，所述主動磁鋼盤套接在發電機主軸上且其中心軸孔內的前後端分別設有前、後軸承，所述前、後軸承之間設置有軸承內隔套。
[0009]進一步，所述主、從動磁鋼盤上均設置有偶數個減重孔。
[0010]本發明的有益效果是:本發明通過將磁鋼與主、從動磁鋼盤的厚度比限定在1.25~1.67，使磁力線集中在主、從動磁鋼盤之間，防止了漏磁現象，大大提高了磁鋼的磁能利用率，而且通過在主、從動磁鋼盤上安裝帶通孔的磁鋼定位板，將磁鋼粘接在通孔內露出來的磁鋼盤上，利用通孔的側壁對磁鋼的側壁進行限位，有效防止了磁鋼移位和脫落，保證風力發電機正常工作。此外，主、從動磁鋼盤上的磁鋼形狀為梯形且圍繞各自的磁鋼盤周向均勻分布，同時主、從動磁鋼盤上相鄰磁鋼之間沿各自的磁鋼盤徑向的間距始終保持相等，防止磁鋼盤上相鄰磁鋼之間的漏磁現象，從而增加了主、從動磁鋼盤之間的磁通量，進一步提高了發電量及發電效率，同時主動磁鋼盤通過其中心軸孔內的前後端分別設置的前、後軸承可轉動地套接在發電機主軸上的結構，消除了懸臂效應，由於軸承的外圈轉動，軸承的內圈緊固在發電機主軸上不轉動，因而增大了啟動力矩，降低了對啟動風力的要求，擴大了本發明的適用範圍。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0011]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0012]圖1是本發明安裝於風力發電機上的立體示意圖；
圖2是本發明安裝於風力發電機上的剖視圖；
圖3是本發明中的主動磁鋼盤、磁鋼定位盤及磁鋼裝配後的結構示意圖；
圖4是圖3的俯視圖；
圖5是本發明中的從動磁鋼盤、磁鋼定位盤及磁鋼裝配後的結構示意圖；
圖6是圖5的俯視圖；
圖7是本發明中的主動磁鋼盤的立體示意圖；
圖8是本發明中的從動磁鋼盤的立體示意圖；
圖9是本發明中的定位盤的立體示意圖；
圖10是本發明中的磁鋼的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1至圖10，本發明的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，包括與發電機主軸I同軸並可相對其轉動的主、從動磁鋼盤21、22，主、從動磁鋼盤21、22相對的盤面上設置有若干對極性相反的磁鋼23，所述磁鋼23與主、從動磁鋼盤21、22的厚度比均為
1.25^1.67，上述的厚度比使磁力線集中在主、從動磁鋼盤21、22之間，防止了漏磁現象，大大提高了磁鋼23的磁能利用率，在本實施例中，所述磁鋼23的厚度為10mm，所述主、從動磁鋼盤21、22的厚度相等且為6mm或8mm。所述主、從動磁鋼盤21、22相對的盤面上設置有用於固定磁鋼23的磁鋼定位盤24，磁鋼定位盤24上設置有通孔241，所述磁鋼23安裝在通孔241內且與主動磁鋼盤21或者從動磁鋼盤22粘接。上述結構中磁鋼23粘接在通孔241內露出來的磁鋼盤上，通過通孔241的側壁對磁鋼23的側壁進行限位，有效防止了磁鋼23移位和脫落，保證風力發電機正常工作。優選地，所述磁鋼定位盤24通過螺絲10固定連接於主動磁鋼盤21或者從動磁鋼盤22上，使得磁鋼定位盤24在磁鋼盤旋轉過程中不易從磁鋼盤上掉落，保證了其對磁鋼23的限位作用。
[0014]進一步，考慮到傳統的方形形狀的磁鋼23圍繞圓形的磁鋼盤均勻分布時，相鄰磁鋼23之間沿磁鋼盤徑向的間距D並不保持一致，而是越靠近圓心的位置該間距D越小，使磁鋼盤上相鄰磁鋼之間產生漏磁,從而減少了主、從動磁鋼盤之間的磁力線，減少磁通密度，降低其發電量，所述主、從動磁鋼盤21、22上的磁鋼23形狀為梯形且圍繞各自的磁鋼盤中心均勻分布，主、從動磁鋼盤21、22上相鄰磁鋼23之間沿各自的磁鋼盤徑向的間距始終相等，防止了相鄰磁鋼23之間的漏磁現象，從而增加了主、從動磁鋼盤21、22之間的磁通量，進一步提高了發電量及發電效率。
[0015]進一步，所述主動磁鋼盤21與從動磁鋼盤22通過螺栓20固定連接且該螺栓20位於主、從動磁鋼盤21、22之間的部分套接有氣隙限位隔套30。主、從動磁鋼盤21、22通過螺栓20固定連接，連接牢固不易鬆脫，保證了主、從動磁鋼盤21、22運動的同步性，從而使得主、從動磁鋼盤21、22之間形成穩定而均勻的磁場，同時上述氣隙限位隔套30保證了主、從動磁鋼盤21、22之間的距離，避免了線圈盤與主、從動磁鋼盤21、22之間的運動幹涉。
[0016]優選地，所述主動磁鋼盤21套接在發電機主軸I上且其中心軸孔內的前後端分別設有前、後軸承51、52，所述前、後軸承51、52之間設置有軸承內隔套53。發電機的風輪4固定安裝於主動磁鋼盤21對應線圈盤31的另一側上，工作時，發電機主軸I與線圈盤31固定不動，風輪4在風力推動下轉動，並帶動主動磁鋼盤21轉動，主動磁鋼盤21通過螺栓20帶動從動磁鋼盤22同步繞發電機主軸I轉動，從而使線圈盤31針對其兩側的主、從動磁鋼盤21、22之間的磁通作切割磁力線運動。本發明中的主動磁鋼盤21由於採用前、後軸承51、52可轉動地套接在發電機主軸I上的結構，消除了懸臂效應，同時由於軸承的外圈轉動，軸承的內圈緊固在發電機主軸上不轉動，因而增大了啟動力矩，降低了對啟動風力的要求，擴大了本發明的適用範圍。
[0017]此外，為了減輕主、從動磁鋼盤21、22的重量，本具體實施例中，所述主、從動磁鋼盤21、22上均設置有偶數個減重孔40，優選地，所述減重孔40圍繞各自的磁鋼盤中心均勻分布。
[0018]當然，本發明除了上述實施方式之外，還可以有其它結構上的變形，這些等同技術方案也應當在其保護範圍之內。
【權利要求】
1.極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，包括與發電機主軸(I)同軸並可相對其轉動的主、從動磁鋼盤(21、22)，主、從動磁鋼盤(21、22)相對的盤面上設置有若干對極性相反的磁鋼(23)，其特徵在於:所述磁鋼(23)與主、從動磁鋼盤(21、22)的厚度比均為1.25^1.67，且主、從動磁鋼盤(21、22)相對的盤面上設置有用於固定磁鋼(23)的磁鋼定位盤(24)，磁鋼定位盤(24)上設置有通孔(241)，所述磁鋼(23)安裝在通孔(241)內且與主動磁鋼盤(21)或者從動磁鋼盤(22)粘接。
2.根據權利要求1所述的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，其特徵在於:所述主、從動磁鋼盤(21、22 )上的磁鋼(23 )形狀為梯形且圍繞各自的磁鋼盤中心均勻分布，主、從動磁鋼盤(21、22)上相鄰磁鋼(23)之間沿各自的磁鋼盤徑向的間距始終相等。
3.根據權利要求1所述的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，其特徵在於:所述磁鋼定位盤(24)通過螺絲(10)固定連接於主動磁鋼盤(21)或者從動磁鋼盤(22)上。
4.根據權利要求1所述的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，其特徵在於:所述主動磁鋼盤(21)與從動磁鋼盤(22)通過螺栓(20)固定連接且該螺栓(20)位於主、從動磁鋼盤(21、22 )之間的部分套接有氣隙限位隔套(30 )。
5.根據權利要求4所述的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，其特徵在於:所述主動磁鋼盤(21)套接在發電機主軸(I)上且其中心軸孔內的前後端分別設有前、後軸承(51,52),所述前、後軸承(51、52)之間設置有軸承內隔套(53)。
6.根據權利要求1至5任一所述的極端條件下風力發電系統用磁鋼盤結構，其特徵在於:所述主、從動磁鋼盤(21、22 )上均設置有偶數個減重孔(40 )。
【文檔編號】H02K1/00GK103730963SQ201310725442
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】李臺 申請人:佛山市順德區風源能源科技有限公司