一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，包括，內(nèi)定子、外轉子、葉片，所述內(nèi)定子相對風機機艙固定，所述外轉子套在內(nèi)定子上，并與葉片連接，與葉片同步轉動。本實用新型將風力發(fā)電機的葉片直接安裝在外轉子上，省略了輪轂，簡化了風機結構，并且組裝過程簡單，安裝方便，有效降低了風機制造成本和簡化了風機安裝過程。
【專利說明】
一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電機，尤其是一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構。
【背景技術】
[0002]風力發(fā)電機的轉速較低，普通的發(fā)電機即使是多極的也必須通過齒輪箱增速才能以額定轉速旋轉。齒輪箱會降低風力機效率，易損且保養(yǎng)維護都較困難。為風力發(fā)電機專門設計制造的具有很多極的低速發(fā)電機可以用風輪直接帶動發(fā)電，這種發(fā)電機稱之為直驅式風力發(fā)電機。直驅式風力發(fā)電機是目前風力發(fā)電機發(fā)展的方向，但現(xiàn)有的直驅式風力發(fā)電機一般結構復雜，在組裝時，需要先將葉片與輪轂連接，然后再將輪轂與發(fā)電機轉子固定連接，這種組裝方法過程繁瑣，耗時長，在天氣易于變化的風場，組裝時間過長便以為著更易受天氣變化的影響，并且輪轂制造成本高，不利于降低制造成本。
[0003]鑒于此提出本實用新型。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種省略輪轂的葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，有效簡化風機結構，方便風機組裝，降低風機制造成本。
[0005]為了實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，包括，內(nèi)定子、外轉子、葉片，所述內(nèi)定子相對風機機艙固定，所述外轉子套在內(nèi)定子上，并與葉片連接，與葉片同步轉動。
[0007]進一步，所述內(nèi)定子包括，內(nèi)定子鐵芯和纏繞在內(nèi)定子鐵芯上的繞組;所述外轉子包括，具有葉片安裝結構的外轉子磁軛、固定在外轉子磁軛內(nèi)圓面上的多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵組成內(nèi)凸極結構;所述葉片通過葉片安裝結構連接在外轉子磁軛上。
[0008]進一步，所述外轉子磁軛為環(huán)狀結構，并套在內(nèi)定子外側，所述永久磁鐵以環(huán)形陣列的方式固定在外轉子磁軛內(nèi)側壁上，并與內(nèi)定子之間留有一定空隙，所述葉片安裝結構為沿外轉子磁軛外側壁徑向凸出的法蘭結構。
[0009]進一步，所述葉片可轉動地與外轉子磁軛連接，所述葉片安裝結構的內(nèi)部設有變槳裝置，所述變槳裝置與葉片連接以驅動葉片偏轉。
[0010]進一步，所述內(nèi)定子通過內(nèi)定子支座與風機塔筒連接，所述內(nèi)定子支座與風機塔筒的連接處設有驅動內(nèi)定子支座相對風機塔筒旋轉的偏航電機。
[0011 ]進一步，所述內(nèi)定子的中心設有一主軸，所述主軸與內(nèi)定子固定連接;所述外轉子的一側設有外轉子支撐，所述外轉子支撐的中心設有通孔與主軸配合，并在通孔與主軸之間安裝有軸承。
[0012]進一步，所述外轉子磁軛的前端還設有一錐形或半球形的導流罩。
[0013]采用本實用新型所述的技術方案后，帶來以下有益效果:
[0014]本實用新型將風力發(fā)電機的葉片直接安裝在外轉子上，省略了輪轂，簡化了風機結構，并且組裝過程簡單，安裝方便，由于葉片安裝在外轉子上，直接驅動外轉子轉動，有效提高了發(fā)電效率，降低了風機制造成本。
【附圖說明】

[0015]圖1:本實用新型的結構剖視圖；
[0016]圖2:為圖1中Y部分的結構剖視圖；
[0017]其中:1、機艙2、塔筒3、葉片4、內(nèi)定子5、外轉子6、導流罩7、偏航電機8、變槳裝置9、內(nèi)定子支座10、主軸41、內(nèi)定子鐵芯42、繞組51、外轉子磁軛52、永久磁鐵53、葉片安裝結構54、外轉子支撐55、軸承81、變槳軸承82、變槳電機83、減速器84、小齒輪。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0019]如圖1所示，一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，一般可包括豎立在地面上的塔筒2和安裝在塔筒2頂部的機艙I，特別地，還包括，內(nèi)定子4、外轉子5、葉片3。所述內(nèi)定子4相對風機機艙I固定，所述外轉子5套在內(nèi)定子4上，并與葉片3連接，與葉片3同步轉動，當外轉子5與內(nèi)定子4相對轉動時，產(chǎn)生電能。所述內(nèi)定子4包括，內(nèi)定子鐵芯41和纏繞在內(nèi)定子鐵芯41上的繞組42，所述內(nèi)定子鐵芯41由硅鋼片疊成，在內(nèi)定子鐵芯41的外圓周均勻分布著許多槽，用來嵌裝繞組42;所述外轉子5包括，具有葉片安裝結構53的外轉子磁軛51、固定在外轉子磁軛51內(nèi)圓面上的多個永久磁鐵52，所述多個永久磁鐵52組成內(nèi)凸極結構；外轉子5轉動時，繞組42切割磁力線感生電勢。所述葉片3通過葉片安裝結構53連接在外轉子磁軛51上。
[0020]所述外轉子磁軛51為環(huán)狀結構，并套在內(nèi)定子4外側，外轉子磁軛51由導磁良好的鐵質材料制成，所述永久磁鐵52以環(huán)形陣列的方式固定在外轉子磁軛51內(nèi)側壁上，并與內(nèi)定子4之間留有一定空隙，這種結構的優(yōu)點之一是永久磁鐵固定較容易，不會因為離心力而脫落。在外轉子磁軛51的外側壁上設有葉片安裝結構53與葉片3連接，所述葉片安裝結構53為沿外轉子磁軛51外側壁徑向凸出的法蘭結構，該法蘭結構可以通過焊接的方式固定在外轉子磁軛51的側壁上。
[0021]所述葉片3可轉動地與外轉子磁軛51連接，具體的，葉片3與變槳軸承81連接，變槳軸承81安裝在法蘭結構內(nèi)，使葉片3可相對外轉子磁軛51偏轉，在葉片安裝結構53的內(nèi)部還設有變槳裝置8，所述變槳裝置8包括變槳電機82、減速器83，小齒輪84，所述小齒輪84通過減速器83與變槳電機82連接，由變槳電機82驅動旋轉，所述變槳軸承81的內(nèi)周側設有與小齒輪84嚙合的齒，當小齒輪84轉動時，變槳軸承81的內(nèi)圈同時轉動，并帶動葉片3實現(xiàn)偏轉。
[0022]優(yōu)選地，所述內(nèi)定子4通過內(nèi)定子支座9與風機的塔筒2連接，所述內(nèi)定子支座9與塔筒2的連接處設有驅動內(nèi)定子支座9相對風機塔筒2旋轉的偏航電機7，內(nèi)定子支座9與內(nèi)定子4固定連接，兩者不可相對轉動。
[0023]所述內(nèi)定子4的中心設有一主軸10，所述主軸10—端與內(nèi)定子支座9固定連接，內(nèi)定子4固定安裝在主軸10上;所述外轉子5的一側設有外轉子支撐54，在外轉子支撐54的中心設有通孔與主軸10配合，并在通孔與主軸10之間安裝有軸承55，使外轉子5可在主軸10上自由旋轉。通過主軸10，外轉子5保證了與內(nèi)定子4的同心轉動，并且主軸10也起到了支撐內(nèi)定子4和外轉子5的作用。
[0024]優(yōu)選地，所述外轉子磁軛51的前端還設有一錐形的或半球形的導流罩6，用于減小空氣阻力，并引導空氣向葉片3方向流動。
[0025]—般的，在機艙I內(nèi)還設有電氣柜、控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和設置在機艙外的測風裝置。
[0026]本實用新型的工作原理為:葉片安裝在外轉子上，帶動外轉子同步旋轉，在風力作用下，葉片驅動外轉子相對內(nèi)定子轉動，使內(nèi)定子上的繞組切割磁力線感生電勢，當風場變化時，變槳裝置可以調節(jié)葉片的迎風角度，使外轉子維持在較佳轉速上，偏航電機可調節(jié)葉片迎風方向，使葉片始終正對來風方向，保證風機的高效發(fā)電。
[0027]以上所述為本實用新型的實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進，這也應該視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，包括，內(nèi)定子、外轉子、葉片，其特征在于:所述內(nèi)定子相對風機機艙固定，所述外轉子套在內(nèi)定子上，并與葉片連接，與葉片同步轉動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述內(nèi)定子包括，內(nèi)定子鐵芯和纏繞在內(nèi)定子鐵芯上的繞組;所述外轉子包括，具有葉片安裝結構的外轉子磁軛、固定在外轉子磁軛內(nèi)圓面上的多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵組成內(nèi)凸極結構;所述葉片通過葉片安裝結構連接在外轉子磁軛上。3.根據(jù)權利要求2所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述外轉子磁軛為環(huán)狀結構，并套在內(nèi)定子外側，所述永久磁鐵以環(huán)形陣列的方式固定在外轉子磁軛內(nèi)側壁上，并與內(nèi)定子之間留有一定空隙，所述葉片安裝結構為沿外轉子磁軛外側壁徑向凸出的法蘭結構。4.根據(jù)權利要求3所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述葉片可轉動地與外轉子磁軛連接，所述葉片安裝結構的內(nèi)部設有變槳裝置，所述變槳裝置與葉片連接以驅動葉片偏轉。5.根據(jù)權利要求1所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述內(nèi)定子通過內(nèi)定子支座與風機塔筒連接，所述內(nèi)定子支座與風機塔筒的連接處設有驅動內(nèi)定子支座相對風機塔筒旋轉的偏航電機。6.根據(jù)權利要求1所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述內(nèi)定子的中心設有一主軸，所述主軸與內(nèi)定子固定連接;所述外轉子的一側設有外轉子支撐，所述外轉子支撐的中心設有通孔與主軸配合，并在通孔與主軸之間安裝有軸承。7.根據(jù)權利要求1所述的一種葉片和發(fā)電機轉子一體的風機結構，其特征在于:所述外轉子磁軛的前端還設有一錐形或半球形的導流罩。
【文檔編號】H02K1/12GK205714575SQ201620578807
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】魯志平, 張羽, 劉峰, 張磊, 程學文, 馮克瑞
【申請人】北京普華億能風電技術有限公司