[發明專利]直驅式混勵型水能發電機無效

申請號：	200810042148.6	申請日：	2008-08-28
公開（公告）號：	CN101662182A	公開（公告）日：	2010-03-03
發明（設計）人：	于波	申請（專利權）人：	于波
主分類號：	H02K7/18	分類號：	H02K7/18;H02K5/16;H02K5/124;H02K21/22;H02K21/02;H02K1/27;H02K1/16;H02K3/12;H02K3/18;H02K3/20;H02P9/14
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摘要：
搜索關鍵詞：	直驅式混勵型水能發電機
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【說明書】：

技術領域：

本發明直驅式混勵型水能發電機屬于發電機領域。

技術背景：

現有的水能發電機采用水能機安裝在齒輪變速箱增速器的低速轉軸端，電磁式水能發電機安裝在齒輪變速箱增速器的高速轉軸端，將水能機轉速為30～500r/min的低轉速增速至1500r/min的高轉速后再驅動電磁式水能發電機發電，為間驅式結構。傳動系統存在起動阻力大，水電轉換效率低，水的流速較低時不能發電，齒輪變速箱增速器笨重，昂貴、故障多、運行維護成本高和裝機成本高等技術缺陷。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種采用永久磁場和電磁場共同勵磁發電的外轉子結構的直驅式混勵型水能發電機。不需要齒輪變速箱增速器，結構輕巧、起動阻力小、運行轉矩大、發電功率大、節能明顯、水電轉換效率高和功率密度高，故障少、運行維護成本低和裝機成本低。可調節電壓變化、能發電并網、特設置環型式阻尼繞組減小電壓波形的失真和減小失步運轉，提高發電并網運行的平穩性和抗沖力。

本發明采用的技術方案：

本發明與現有技術相比，其優點在于：

1、采用永久磁鋼制造同心式瓦片形磁極或同心式凸梯形磁極，在同心式瓦片形磁極或同心式凸梯形磁極兩側矩形面的軸向上開有凹型鍵槽，大大提高了永久磁鋼的抗拉強度和安裝效率。攻破了直驅式混勵型水能發電機采用外轉子結構受自身結構上的限制不能安裝環型式阻尼繞組的技術難關。

2、在定子鐵心上開有n個均勻分布的焊槽和定子槽，定子鐵心結構采用n等分的同心式定子鐵心拼裝合成，同心式定子鐵心采用同心式定子沖片疊裝合成。攻破了現有的永磁水能發電機存在磁拉力帶來運轉阻力大造成功率損失大的技術難關，大大提高了直驅式混勵型水能發電機的水電轉換效率和發電功率。

3、定子繞組結構采用n個繞制在定子鐵心上的獨立繞組連接構成。采用高效率的自動化嵌線新工藝方法替代低效率的手工嵌線方法，實現了規模化低成本生產，解決了現有的水能發電機定子鐵心結構難以實現自動化嵌線新工藝的技術難題。

4、采用高強度材料制造空心的輪殼可大大減少材料用量和體重，在輪殼的外圈軸向上開有n個均勻分布的輪殼鍵槽固定同心式葉片，在輪殼的內圈里拼裝合成轉子鐵心結構，在輪座的中心位置上開有帶鍵槽的中心軸孔，轉軸安裝在帶鍵槽的中心軸孔內。利用水冷方式大大提高了轉子總成的散熱效果，彌補了現有的水能發電機采用內轉子結構帶來散熱效果差的技術缺陷。

5、在轉子鐵心上開有n個均勻分布的凹型定位槽，在凹型定位槽內側面的軸向上設有固定同心式瓦片形磁極或同心式凸梯形磁極的鍵條，將n個同心式瓦片形磁極或同心式凸梯形磁極安裝固定在凹型定位槽內，有序排列成n對N極和S極磁極結構，構成漏磁極小的外轉子結構，攻破了現有的水能發電機采用內轉子結構存在驅動轉矩小的技術難關。

6、在轉子鐵心上設有n個均勻分布的轉子齒構成電磁極，可調節發電并網的切入電壓，在轉子齒上開有阻尼孔，將阻尼導條裝入阻尼孔中，在阻尼導條的兩端上安裝阻尼導環，構成環型式阻尼繞組，可減小電壓波形的失真和減小失步運轉，提高發電并網運行的平穩性和抗沖力。

7、在轉子鐵心上開有n個均勻分布的線槽，在線槽中嵌有勵磁繞組產生電磁場調節電壓的變化，攻破了永磁發電機不能調節電壓變化和永磁發電機發電并網難度大的技術難關。

8、轉子鐵心結構采用n等分的同心式轉子鐵心拼裝合成，同心式轉子鐵心采用同心式轉子沖片疊裝合成，大大提高了材料使用率和安裝效率。

附圖說明：

圖1、圖2為本發明整機結構示意圖；

圖3、圖4為本發明定子鐵心結構示意圖；

圖5、圖6為本發明同心式定子沖片結構示意圖；

圖7、圖8為本發明轉子鐵心結構示意圖；

圖9、圖10為本發明同心式轉子沖片結構式意圖；

圖11、圖12、圖13、圖14為本發明同心式瓦片形磁極或同心式凸梯形磁極結構示意圖；

圖15、圖16為本發明阻尼導環結構示意圖；

圖17、圖18為本發明阻尼導條結構示意圖。