[實用新型]低速無齒風力發電機

有效

• 申請號: 200920115964.5
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN201418011Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 陳震民;周文彪
• 申請（專利權）人: 浙江中源電氣有限公司
• 主分類號: H02K15/00
• 分類號: H02K15/00;H02K1/22;H02K3/46;H02K5/16;H02K5/22
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本實用新型涉及的是一種低速無齒的風力發電機，屬于一種風力發電設備。

背景技術

風能作為一種潔凈的可再生能源，隨著技術的逐步成熟和運行成本的不斷降低，發展前景廣闊。目前的風力用發電機多為螺旋槳式、變速恒頻、變漿矩型風力機等，其結構中包括在發電機和傳動系統間設置齒輪箱變速機構，一般定向安放，它們需要4級以上風力可以運行，對于2級以下的微風狀態，基本很難正常工作，因而使發電設備成了擺設，發揮不到應有的作用。由于有齒輪箱變速機構的存在，使整個發電設備存在噪音高、壽命短、維護成本高，而且體積大發電機效率低等缺陷，從而會對風能的利用和技術推廣產生影響。一般的風力發電機在風力比較小的時候沒有了減速機，發電機的感應電動勢將大大下降。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種能在風力較小的條件下仍能發電，且結構簡單，使用方便、可靠，發電效率高的低速無齒風力發電機。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，它是在一槽底加深后的定子鐵心9內嵌入有線圈繞組，并將該定子鐵心9壓入在機殼10內；在軸1的定子鐵心安裝檔處套入有不銹鋼軸套7，該不銹鋼軸套7與轉子悶板6內圓焊接連接；而轉子悶板6的外圓與轉子鐵心15焊連；所述的轉子鐵心15表面上按36極的極性分布排列有用螺釘固定的磁鋼8。

所述的線圈繞組為一種集中式繞組，它是在定子鐵心9的三個齒上分別繞上各屬于A、B、C三相并串聯構成的三相繞組。

所述軸1前軸承檔處的前端蓋2的前軸承室4內安裝有深溝球軸承3，在軸1后軸承檔處的后端蓋14的后軸承室12內安裝有圓錐滾子軸承13；所述的前后端蓋4、12用螺釘5固定在機殼的兩端，露出在前端蓋2外部的軸伸端為安裝風力發電槳葉的固定連接端。

本實用新型的技術效果是：36極發電機的低速性能完全可以滿足在風力小的狀況下發電，比一般的多極發電機速度更慢更穩定。并且采用新型槽形的定子鐵心和集中式繞組，提高了發電機低速運行時的交流電動勢，縮短了發電機定子繞組的端部高度，降低繞組線圈電阻，銅耗減少，提高了發電機效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的集中式線圈繞組的繞線原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹：附圖1所示，本實用新型是在一槽底加深后的定子鐵心9內嵌入有線圈繞組，并將該定子鐵心9壓入在機殼10內；在軸1的定子鐵心安裝檔處套入有不銹鋼軸套7，該不銹鋼軸套7與轉子悶板6內圓焊接連接；而轉子悶板6的外圓與轉子鐵心15焊連；所述的轉子鐵心15表面上按36極的極性分布排列有用螺釘固定的磁鋼8。

所述的線圈繞組為一種集中式繞組，它是在定子鐵心9的三個齒上分別繞上各屬于A、B、C三相并串聯構成的三相繞組，見附圖2所示。

本實用新型所述軸1前軸承檔處的前端蓋2的前軸承室4內安裝有深溝球軸承3，在軸1后軸承檔處的后端蓋14的后軸承室12內安裝有圓錐滾子軸承13；所述的前后端蓋4、12用螺釘5固定在機殼的兩端，露出在前端蓋2外部的軸伸端為安裝風力發電槳葉的固定連接端。

本實用新型解決了齒輪箱這一風力發電整機運行中的最大瓶頸問題，減速機屬于機械結構裝置容易損壞，其內部的齒輪等都容易磨損，這些都使得風力發電維護率高，維護費用多等幾個難題。同時保證風力小的狀況下發電機的感應電動勢，并要更好的提高原多極發電機的效率。

本實用新型在增加發電機極數(36極比同類產品要多)的同時，更采用了新型的繞組方法和新型的定子槽形：集中式繞組，其繞線原理如附圖2所示，圖中1.2.3.4.5.6表示新型槽形的定子鐵心9槽與槽之間的齒。在定子鐵心9的3個齒上分別繞上線圈，它們各屬于A，B，C三相，36極電機就有18組線圈，把它們串聯起來構成三相繞組。新型的定子槽形與普通定子槽形相比，加深了槽底，如此就可以在定子槽內嵌入更多的漆包線，有利于發電機在低速運行時也有較高的交流電動勢，并且提高發電機的效率。

集中式繞組11的繞線方法是，先把集中式繞組11嵌入新型槽形的定子鐵心9內，嵌好繞組后把鐵心壓入機殼10。在軸1鐵心安裝檔處套入不銹鋼軸套7，把不銹鋼軸套7與轉子悶板6內圓焊接牢固，轉子悶板6的外圓與轉子鐵心15焊接在一起。然后把磁鋼8按36極的極性分布排列并用螺釘把磁鋼8緊固在轉子鐵心15的表面上。完成轉子鐵心15磁鋼表貼工藝后在軸1的前軸承檔上安裝上深溝球軸承3，在后軸承檔上安裝上圓錐滾子軸承13。將深溝球軸承3裝入前端蓋2的前軸承室4內，圓錐滾子軸承13裝入后端蓋14的后軸承室12內。用六角螺釘5把前后端蓋緊固在機殼10的兩端。露出前端蓋2外部的軸伸端用做安裝風力發電的槳葉。當風力推動槳葉轉動時，帶動了發電機的轉子，利用轉子的磁鋼產生的磁場去切割定子的繞組，并感應出交流電動勢。轉子磁極軸線超前定子合成磁極軸線，δ＞0，電機把機械能轉變成電能。