專利名稱：垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于風力發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
近年來，隨著全球能源資源和環(huán)境問題的突出，特別是以變暖為重要特征的全球 氣候變化的日趨明顯，風電越來越受到世界各國的高度關(guān)注和重視，并且在各國共同努力 下得到了快速的發(fā)展，目前全球風電裝機容量已經(jīng)超過了 1億千瓦，風電已經(jīng)成為世界能 源的重要組成部分，特別是在全球風電市場的強勁拉動下，風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，風電裝機容 量迅速的增加，風電單機容量不斷擴大，風電的安全性和可靠性明顯提高，各方面投資風電 的積極性空前的高漲，經(jīng)過多年持續(xù)的努力，風電已經(jīng)由小規(guī)模補充能源向大規(guī)模主要能 源轉(zhuǎn)變的重要發(fā)展階段，面臨著發(fā)電技術(shù)與常規(guī)可控能源發(fā)電技術(shù)的融合問題，這不僅有 人們觀念和理念上的問題，而且有技術(shù)和管理上的制約和矛盾，更是經(jīng)濟效益和各種利益 關(guān)系的重要調(diào)整階段，2007年，世界各國相繼制定并對外公布了本國階段性的可再生能源 的具體發(fā)展目標，不同國家發(fā)展目標的相同點是，在推動可再生能源產(chǎn)業(yè)化的進程中，強調(diào) 了政府在可再生能源發(fā)展中的責任，通常是政府科技投入先行，隨后進行市場開拓。而在我國，可再生能源也正處于快速發(fā)展階段，一些技術(shù)已經(jīng)達到或接近商業(yè)化 發(fā)展的水平，無論從資源、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的角度，2009年及未來幾年都將有大規(guī)模發(fā)展的潛 力，可再生能源已經(jīng)開始在我國的能源供應(yīng)中發(fā)揮作用，在未來能源供應(yīng)構(gòu)成中可以具有 舉足輕重的地位，根據(jù)政府制定的國家發(fā)展目標，2020年可再生能源的發(fā)電比例可以達到 15%以上，2040年之后可以達到30%或更高的水平，成為重要的替代能源，“十一五”將是我 國風電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)能大規(guī)模利用的起步階段，能否抓住機遇，迅速形成可再生能源 市場和產(chǎn)業(yè)非常重要，到“十一五”末期，水電、風電、太陽能以及現(xiàn)代技術(shù)的生物質(zhì)能利用 等將達到2. 7億噸標準煤，滿足10%的能源需求。另外，2007年4月國務(wù)院能源領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副主任徐錠明初稱，《可再生能源 法》的12項配套法規(guī)中現(xiàn)已完成7至8項，一旦《可再生能源法》配套措施出臺，將對一系 列產(chǎn)業(yè)起到積極推動作用，可以預(yù)見，2009年及未來幾年，我國的可再生能源產(chǎn)業(yè)必將迎來 一個充滿生機的快速發(fā)展時期；面對快速增長的可再生能源市場，我國可再生能源企業(yè)該 如何把握時機，迎接挑戰(zhàn)，并根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢制定發(fā)展戰(zhàn)略；另外，中國可再生能源行業(yè) 從業(yè)者，必須時刻了解、研究自身所處的市場環(huán)境，才能審時度勢，掌握趨勢，在不斷遇到新 情況、不斷解決新問題中，得以發(fā)展、壯大。綜上所述風電行業(yè)市場具大、前景看好；但由于我國風電行業(yè)起步較晚，同時也存 在諸多有待解決的問題，如中國專利號為200920189073.4的垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電 機，其結(jié)構(gòu)包括由上殼與下殼組成的外殼、裝于外殼上的定軸及與定軸連接的繞組，其中定 軸與外殼之間裝有軸承，所述上、下殼內(nèi)壁分別固定有上、下磁軛，上、下磁軛上分別粘貼有 上、下磁鋼，所述定軸與繞組之間通過不飽和聚酯團狀模塑料DMC封裝固化連接。此類發(fā)電 機采用垂直軸盤式結(jié)構(gòu)，節(jié)約了安裝風力發(fā)電機的土地使用面積，由于風葉是垂直旋轉(zhuǎn)，并不受任何風向的變化面帶來麻煩，也提高了空間使用率；通過無鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計，沒有鐵芯損 耗，但于由繞組采用集中式設(shè)計(如圖5所示)，導(dǎo)致了風電轉(zhuǎn)換效率不高，還不易電機散 熱，加快了電機自然老化，降低了產(chǎn)品的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種風電轉(zhuǎn)換較率高、散熱能力強、延緩自然老化、提高 使用壽命的垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機。為達到上述發(fā)明目的本實用新型所采用的技術(shù)方案是垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，包括由上殼與下殼組成的外殼、裝于外殼上的定 軸及安裝在定軸上的繞組，其中定軸與外殼之間裝有軸承，所述上、下殼內(nèi)壁分別固定有 上、下磁軛，上、下磁軛上分別固定有上、下磁鋼，繞組與上、下磁鋼之間有軸承套，其特征在 于所述繞組為分布式繞組。本技術(shù)方案的特點是將現(xiàn)有垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機的集中式繞組替換成 分布式繞組，增大了繞組磁場切割面積，提高了磁鋼的利用率，其發(fā)電性能比原有的集中式 繞組發(fā)電機提高了 50% -100%，還分散了發(fā)熱繞組，加快了發(fā)電機散熱，延緩電機自然老 化，有利于提高產(chǎn)品使用壽命。所述定軸與繞組之間通過耐高溫材料固化連接。本結(jié)構(gòu)使發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力 減小，更有利于在微風狀態(tài)下發(fā)電，提高了發(fā)電效率。所述繞組由無鐵芯的線圈組成。采用無鐵芯的線圈和分布式繞組，沒有鐵芯損耗， 增大了繞組磁場切割面積，從而進一步提高了發(fā)電效率。所述磁鋼的數(shù)量是繞組線圈數(shù)量的1/3或1/6。

圖1是本實用新型實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中磁鋼的排列分布圖；圖3是圖1中繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的磁鋼排列分布圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)的集中式繞組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步說明如圖1-3所示，垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，包括由上殼1與下殼8組成的外 殼、裝于外殼上的定軸11及安裝在定軸11上的繞組6，其中定軸11與外殼之間裝有軸承 10，所述上、下殼1、8內(nèi)壁分別固定有上、下磁軛3、9，上、下磁軛3、9上分別固定有上、下磁 鋼5、7，繞組6與上、下磁鋼5、7之間有軸承套12，保證繞組6與上、下磁鋼5、7之間的間 距，所述繞組6為分布式繞組。本技術(shù)方案的特點是將現(xiàn)有垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機 的集中式繞組替換成分布式繞組，增大了繞組6磁場切割面積，提高了磁鋼的利用率，其發(fā) 電性能比原有的集中式繞組發(fā)電機提高了 50% -100%，還分散了發(fā)熱繞組，加快了發(fā)電機 散熱，延緩電機自然老化，有利于提高產(chǎn)品使用壽命。所述定軸11與繞組6之間通過耐高溫材料固化連接。使發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力減小，更有利于在微風狀態(tài)下發(fā)電，提高發(fā)電效 率。所述繞組6由無鐵芯的線圈組成。采用無鐵芯的線圈和分布式排列法，沒有鐵芯損耗， 增大了繞組磁場切割面積，進一步提高了發(fā)電效率。所述磁鋼的數(shù)量是繞組6線圈數(shù)量的 1/3 或 1/6。
權(quán)利要求1.垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，包括由上殼(1)與下殼(8)組成的外殼、裝于外殼上 的定軸(11)及安裝在定軸(11)上的繞組(6)，其中定軸(11)與外殼之間裝有軸承(10)， 所述上、下殼(1、8)內(nèi)壁分別固定有上、下磁軛(3、9)，上、下磁軛(3、9)上分別固定有上、下 磁鋼(5、7)，繞組(6)與上、下磁鋼(5,7)之間有軸承套(12)，其特征在于所述繞組(6)為 分布式繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，其特征在于所述定軸(11)與 繞組(6)之間通過耐高溫材料封裝固化連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，其特征在于所述繞組(6)采 用分布式繞組由無鐵芯的線圈組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，其特征在于所述磁鋼的數(shù)量 是繞組(6)線圈數(shù)量的1/3或1/6。
專利摘要本實用新型涉及一種垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機，包括由上殼與下殼組成的外殼、裝于外殼上的定軸及安裝在定軸上的繞組，其中定軸與外殼之間裝有軸承，所述上、下殼內(nèi)壁分別固定有上、下磁軛，上、下磁軛上分別固定有上、下磁鋼，繞組與上、下磁鋼之間有軸承套，所述繞組為分布式繞組。本技術(shù)方案的特點是將現(xiàn)有垂直軸無鐵芯盤式風力發(fā)電機的繞組替換成分布式繞組，增大了繞組磁場切割面積，提高了磁鋼的利用率，其發(fā)電性能比原有的集中式繞組發(fā)電機提高了50％-100％，還分散了發(fā)熱繞組，加快了發(fā)電機散熱，延緩電機自然老化，有利于提高產(chǎn)品使用壽命。
文檔編號H02K3/04GK201877915SQ20102051661
公開日2011年6月22日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者葉國兵 申請人:葉國兵