[實用新型]基于徑向勵磁與永磁的混合磁軸承雙風力發電機

有效

• 申請號: 201920001586.1
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN209569120U
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 李玲玲;竹映鋮;王成山;田彪;袁林
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D80/70;F03D3/06;F03D3/02;F03D80/00;F03D80/30
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本實用新型涉及一種基于徑向勵磁與永磁的混合磁軸承雙風力發電機，包括避雷器模塊、條形彎片模塊、頂部混合磁懸浮軸承模塊、風機扇葉模塊、雙風力發電機模塊、徑向磁懸浮軸承模塊和底部磁懸浮垂直軸承模塊；頂部混合磁懸浮軸承模塊固定在條形彎片模塊的上端底部；風機扇葉模塊安裝在條形彎片模塊內側，雙風力發電機模塊安裝在風機扇葉模塊上；徑向磁懸浮軸承模塊固裝在條形彎片模塊的底部支撐部分；底部磁懸浮垂直軸承模塊與條形彎片模塊的底部固定在一起。本實用新型采用上下磁懸浮軸承結構，使整個發電機裝置完全懸浮，啟動風速小，不僅使輸出功率提高，也使其機械結構簡單，極大提高了風能的利用率。

技術領域

本實用新型屬于風力發電技術領域，尤其是一種基于徑向勵磁與永磁的混合磁軸承雙風力發電機。

背景技術

隨著經濟飛速發展，人們對電能的需求也越來越大，非再生能源枯竭問題日益凸顯，能源系統正在由礦物能源系統向以可再生能源為基礎的可持續能源系統轉變。風力發電技術作為可再生能源發電的重要方向，得到了極大的發展和進步。由于傳統風力發電裝置存在著體積大、損耗大、對風能利用率低、成本較高等問題。因此，提高風能利用率、減小損耗的風電裝置對風力發電技術有重大意義。

目前，有些風力發電機裝置采用水平方向磁懸浮軸承技術，有些采用垂直方向磁懸浮軸承技術。前一種裝置主要存在著生產制造成本高、維修成本高的問題，也對機艙、塔架、偏航機構提出較高的要求，并且在高速運行時將產生很大的氣動噪音，此外，很多鳥類在高速水平軸風輪葉片下很難幸免由此產生環保和生態問題。后一種裝置由于垂直軸風力發電機結構比水平軸風力發電機簡單，易于維修，壽命長，高速運行時無噪音，且在實際環境中水平軸風輪不可能始終對著風，相比較而言垂直軸風輪則是全方位受風，所以垂直軸風力發電機是目前發電機研究和應用的大方向，但是其存在的問題是風能利用率低，并且由于機械摩擦等比較大難以自啟動。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出一種基于徑向勵磁與永磁的混合磁軸承雙風力發電機，解決了現有風力發電機存在的風能利用效率低、啟動風速要求高、單發電機發電功率低等問題。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于徑向勵磁與永磁的混合磁軸承雙風力發電機，包括避雷器模塊、條形彎片模塊、頂部混合磁懸浮軸承模塊、風機扇葉模塊、雙風力發電機模塊、徑向磁懸浮軸承模塊和底部磁懸浮垂直軸承模塊；所述避雷器模塊固定在條形彎片模塊的上端，所述頂部混合磁懸浮軸承模塊固定在條形彎片模塊的上端底部；所述風機扇葉模塊包括上層磁懸浮軸承、下層磁懸浮軸承并安裝在條形彎片模塊內側，在上層磁懸浮軸承、下層磁懸浮軸承上分別安裝有上層扇葉和下層扇葉，在下層磁懸浮軸承的底部安裝有底部磁懸浮軸承旋轉磁體；所述雙風力發電機模塊包括上層發電機模塊和下層發電機模塊并分別安裝在上層磁懸浮軸承和下層磁懸浮軸承上；所述徑向磁懸浮軸承模塊固裝在條形彎片模塊的底部支撐部分；所述底部磁懸浮垂直軸承模塊與條形彎片模塊的底部固定在一起；在底部磁懸浮垂直軸承模塊內安裝有徑向磁軸承控制模塊。

進一步，所述避雷器模塊為閥式避雷器模塊。

進一步，所述條形彎片模塊為兩個且左右對稱設置，該條形彎片模塊包括條形彎片、電刷、中部徑向穩定磁體支撐桿、徑向混合磁軸承支撐塊和底部彎型葉片支撐塊；兩個條形彎片的頂部間通過固定螺絲連接頂部混合磁懸浮軸承模塊；兩個中部徑向穩定磁體支撐桿一端與條形彎片的中部相連，兩個中部徑向穩定磁體支撐桿另一端連接中部徑向穩定磁體，中部徑向穩定磁體支撐桿用來支撐上層電刷和中部徑向穩定磁體；條形彎片的尾部延伸出徑向混合磁軸承支撐塊、底部彎型葉片支撐塊和下層電刷并分別連接徑向磁懸浮軸承模塊和底部磁懸浮垂直軸承模塊。

進一步，所述條形彎片由不銹鋼材料制成；所述中部徑向穩定磁體支撐桿為由鋁合金構成的空心圓柱體；所述電刷為正方體狀金屬電刷。