[實用新型]外轉子電勵磁風力直驅發電機

有效

• 申請號: 201320560940.7
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203445766U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 任延生;王棟;賀志學;王瑞男;秦轉麗;趙祥;朱麗萍;張黎峰
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02K23/02
• 分類號: H02K23/02;H02K1/22;H02K1/28
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本實用新型涉及風力直驅發電機，具體是一種外轉子電勵磁風力直驅發電機。

背景技術

現有風力直驅發電機按其結構可分為以下兩種：永磁風力直驅發電機和內轉子電勵磁風力直驅發電機。其中，永磁風力直驅發電機的結構如圖1所示，包括內定子和外轉子；所述內定子包括定子支架1、定子鐵心2、定子繞組3；定子鐵心2固定于定子支架1的外側面；定子繞組3繞制于定子鐵心2上；所述外轉子包括轉子支架4、轉子磁軛7、以及永磁體8；轉子磁軛7和永磁體8固定于轉子支架4的內側面。永磁風力直驅發電機由于自身結構所限，存在如下問題：其一，由于永磁體的成本較高，導致其整機成本較高。其二，由于永磁體在高溫、振動、過電流等情況下容易發生永久退磁，導致其容易因永磁體退磁而整機失效。其三，由于永磁體齒槽效應的影響，導致其起動轉矩較大，對風速要求較高。內轉子電勵磁風力直驅發電機的結構如圖2所示，包括外定子和內轉子；所述外定子包括定子支架1、定子鐵心2、定子繞組3；定子鐵心2固定于定子支架1的內側面；定子繞組3繞制于定子鐵心2上；所述內轉子包括轉子支架4、轉子鐵心5、以及轉子繞組6；轉子鐵心5固定于轉子支架4的外側面；轉子繞組6繞制于轉子鐵心5上。內轉子電勵磁風力直驅發電機由于自身結構所限，存在如下問題：由于內轉子的尺寸必需做得很大才能保證整機容量，導致整機尺寸較大、整機成本較高、吊裝維護成本較高。基于此，有必要發明一種全新的風力直驅發電機，以解決現有風力直驅發電機整機成本較高、容易因永磁體退磁而整機失效、起動轉矩較大、整機尺寸較大、以及吊裝維護成本較高的問題。

發明內容

本實用新型為了解決現有風力直驅發電機整機成本較高、容易因永磁體退磁而整機失效、起動轉矩較大、整機尺寸較大、以及吊裝維護成本較高的問題，提供了一種外轉子電勵磁風力直驅發電機。

本實用新型是采用如下技術方案實現的：外轉子電勵磁風力直驅發電機，包括內定子和外轉子；所述內定子包括定子支架、定子鐵心、定子繞組；定子鐵心固定于定子支架的外側面；定子繞組繞制于定子鐵心上；所述外轉子包括轉子支架、轉子鐵心、以及轉子繞組；轉子鐵心固定于轉子支架的內側面；轉子繞組繞制于轉子鐵心上。

工作時，向轉子繞組通入勵磁電流，使得轉子繞組產生勵磁磁場。風力直接驅動外轉子進行旋轉，使得轉子鐵心帶動轉子繞組產生的勵磁磁場進行旋轉，勵磁磁場與定子繞組與勵磁磁場發生相對運動，使得定子繞組內部產生感應電勢。若在定子繞組上外接負載，負載上便會產生電流，由此實現風力發電。在此過程中，可以根據發電負荷的大小調整勵磁電流的大小，從而最大程度地提高發電效率。當出現故障時，將勵磁電流降為零，以此實現滅磁，從而減小故障損失，延長使用壽命。基于上述過程，與現有風力直驅發電機相比，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機具有如下優點：其一，與永磁風力直驅發電機相比，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機采用轉子鐵心和轉子繞組代替永磁體，轉子鐵心和轉子繞組的成本遠遠低于永磁體的成本，由此有效降低了整機成本。其二，與永磁風力直驅發電機相比，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機采用轉子鐵心和轉子繞組代替永磁體，轉子鐵心和轉子繞組不存在退磁的問題，由此使得發電機不再有因永磁體退磁而整機失效的風險。其三，與永磁風力直驅發電機相比，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機采用轉子鐵心和轉子繞組代替永磁體，轉子鐵心和轉子繞組不存在齒槽效應，由此有效減小了起動轉矩，有效降低了對風速的要求。其四，與內轉子電勵磁風力直驅發電機相比，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機采用內定子和外轉子，在相同的整機容量下，外轉子的尺寸能夠做得比內轉子的尺寸更小，由此有效減小了整機尺寸，有效降低了整機成本和吊裝維護成本。綜上所述，本實用新型所述的外轉子電勵磁風力直驅發電機通過采用全新結構，有效解決了現有風力直驅發電機整機成本較高、容易因永磁體退磁而整機失效、起動轉矩較大、整機尺寸較大、以及吊裝維護成本較高的問題。

本實用新型結構合理、設計巧妙，有效解決了現有風力直驅發電機整機成本較高、容易因永磁體退磁而整機失效、起動轉矩較大、整機尺寸較大、以及吊裝維護成本較高的問題，適用于風力發電。

附圖說明

圖1是現有永磁風力直驅發電機的結構示意圖。

圖2是現有內轉子電勵磁風力直驅發電機的結構示意圖。

圖3是本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-定子支架，2-定子鐵心，3-定子繞組，4-轉子支架，5-轉子鐵心，6-轉子繞組，7-轉子磁軛，8-永磁體。

具體實施方式