专利名称：具有轮缘发电机和海尔贝克阵列的外罩式风力涡轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于外罩式风力涡轮机的轮缘发电机。特别地，基于转子/定子组件的环式发电机变型用作永磁发电机。环式发电机中所包含的磁体以海尔贝克(Halbach)阵列布置，以便增强外罩式风力涡轮机的发电。还公开了制造和使用这些系统的方法。
背景技术：
用于发电的传统风力涡轮机通常具有类似于螺旋桨地设置的2至5个开放式叶片，叶片安装到水平轴，水平轴附接到驱动发电机的齿轮箱。这些涡轮机通常已知为水平轴线风力涡轮机，或HAWT。虽然HAWT已经获得广泛应用，但其效率不是最佳的。特别地，HAWT 在获取经过其的风的势能方面的效率将不超过贝茨(Betz)极限的59.3%。这些涡轮机通常需要高度在60至90米范围内的支承塔。叶片一般以大约10至22rpm的转速转动。齿轮箱通常用于逐步提高速度以驱动发电机，当然一些设计也可以直接驱动环形发电机。一些涡轮机以恒定速度运行。但是，通过使用变速涡轮机和固态功率转换器来使涡轮机与发电机交接能够收集更多能量。希望的是从风力涡轮机收集额外能量。
发明内容
本发明涉及包括环式发电机的外罩式风力涡轮机。环式发电机中的永磁体以海尔贝克阵列布置，以使风力涡轮机的发电能力最大化。实施方式中公开的是风力涡轮机，其包括涡轮机外壳和叶轮。涡轮机外壳包围或环绕叶轮。涡轮机外壳还包括具有至少一个相绕组的静环。叶轮包括转子。转子具有中心环、外环、在中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及外环上的多个永磁体。涡轮机外壳的静环和转子的外环彼此对准。多个永磁体设置在外环上，以形成在转子外部产生磁场的海尔贝克筒(Halbach cylinder)。涡轮机外壳还可包括形成在后缘上的一圈混合凸起。涡轮机外壳的后缘可以具有圆雉堞形状。永磁体可以包括稀土元素。在特定实施方式中，永磁体是NdJe14B磁体。多个永磁体可以更特别地沿着外环的后端定位。在实施方式中，静环具有串联连接的3个相绕组。
风力涡轮机还可以包括喷射器外壳，喷射器外壳的入口端环绕涡轮机外壳的出口端。风力涡轮机还可以包括限定风力涡轮机的入口端的定子，定子包括多个定子叶片。其它实施方式中公开的是一种风力涡轮机，其包括涡轮机外壳、叶轮和喷射器外壳。涡轮机外壳包围或环绕叶轮。涡轮机外壳还包括具有至少一个相绕组的静环。叶轮包括转子。转子具有中心环、外环、在中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及外环上的多个永磁体。涡轮机外壳的静环和转子的外环彼此对准。多个永磁体设置在外环上，以形成在转子外部产生磁场的海尔贝克筒。喷射器外壳的入口端环绕涡轮机外壳的出口端。在特定实施方式中，涡轮机外壳还包括形成在后缘上的一圈混合凸起，喷射器外壳具有翼型(即，喷射器外壳不具有混合凸起)。还公开的是一种风力涡轮机，其包括包围叶轮的涡轮机外壳；其中涡轮机外壳包围静环，静环具有至少一个相绕组且具有形成在后缘上的一圈混合凸起；其中叶轮包括定子和转子，定子在转子的上游，转子具有中心环、外环、在中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及外环上的多个永磁体；其中静环和外环彼此对准；并且其中多个永磁体设置在外环上，以形成在转子外部产生磁场的海尔贝克筒；以及具有翼型的喷射器外壳，喷射器外壳的入口端环绕涡轮机外壳的出口端。下面将进一步描述本发明的这些和其它非限制性特征或特点。
以下是附图的简要描述，其是以图示这里提及的本发明的目的而非限制本发明的目的给出的。图1是本发明的MEWT的第一示例性实施方式或变型的分解图。图2是图1的附接到支承塔的前视立体图。图3是MEWT的第二示例性实施方式的前视立体图，其中示出有外罩式三叶片叶轮。图4是图3的MEWT的后视图。图5是根据本发明的MEWT的另一示例性实施方式的前视立体图。图6是经过涡轮机轴线截取的图5的MEWT的侧向截面图。图7是图6的缩小视图。图7A和图7B是图7的MEWT的混合凸起的放大视图。图8是MEWT的另一示例性实施方式的剖视图，其中示出了环式发电机的静环部分。图9是MEWT的另一示例性实施方式的剖视图，其中示出了环式发电机的转子部分。图10是具有3个相绕组的环式发电机的静环部分的特写视图。图11是示例性静环的前视图。图12是示例性静环的侧视图。图13是示例性转子的前视图。图14是示例性转子的侧视图。图15是示出了环式发电机的转子和静环相对于彼此的特写视图。
具体实施例方式通过参照附图能够更加完整地理解这里公开的部件、过程和设备。这些附图仅仅是基于方便且容易展示本发明的示意性表示，因此，附图不意于指明其装置或部件的相对大小和尺寸和/或限定或限制示例性实施方式的范围。虽然为了清楚的目的在下面的描述中使用了特定术语，这些术语仅用于指示附图中选择示出的实施方式的具体结构，并且不意于限定或限制本发明的范围。在下面的附图和描述中，可以理解相同的附图标记指示具有相同功能的部件。与量有关地使用的修饰语“大约”把所述值包括在内，并且具有上下文指示的意思 (例如，其至少包括与特定量的测量相关的误差度)。当在上下文中用于范围时，修饰语“大约”也应当被认为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，范围“从大约2至大约4” 也公开了范围“从2至4”。混合器-喷射器功率系统(MEPS)提供了一种从风流产生功率的独特且改进的方式。MEPS包括 主外壳，其包含从主流提取功率的类似于螺旋桨的涡轮机或叶片叶轮；和 单级或多级混合器-喷射器，用以利用每个这种混合器/喷射器级摄取流量，这种混合器/喷射器级包括用于引起副流且提供喷射器级的流动混合长度的混合管道。混合管道或外壳的入口轮廓被设计成使流动损失最小化，同时提供良好喷射器性能所需的压力。得到的混合器/喷射器通过以下各项增强了功率系统的操作特征(a)增加经过系统的流量，(b)减小涡轮机叶片上的出口压力或背压，以及(c)降低从系统传播的噪音。MEPS可以包括 使管道轮廓成弧形，以增强流入和流经系统的量； 针对主管道中的消音导流叶片在主管道和混合管道中进行隔音处理，用于控制流动漩涡和/或混合器凸起调整以消除流动漩涡影响； 基于新的理论功率极限进行涡轮机状叶片空气动力设计，以开发可以具有多个和/或反向旋转叶片排的短的、在结构上坚固的构造族； 在混合管道上有出口扩散器或喷嘴，以进一步改进总系统的性能； 具有非圆形截面的入口和出口区域，以适应安装限制； 在其较低外表面上有旋转接头，用于安装在竖向支架/塔架上，允许将系统转向风； 竖向空气动力稳定器叶片，安装在管道外部上，利用补翼或叶片将系统保持指向风；或 多级喷射器系统的单级上有混合器凸起。具体参照附图，图中示出了申请人的具有混合器和喷射器的轴流风力涡轮机 ("MEffT")的替代实施方式。参照图1和图2，MEffT 100是轴流涡轮机，具有a)具有空气动力学轮廓的涡轮机外壳102 ；b)位于涡轮机外壳102中并且附接到涡轮机外壳102的具有空气动力学轮廓的中心体103 ；c)环绕中心体103的涡轮机级104，其包括具有定子叶片108a的定子环106和具有转子叶片11 的转子110。转子110位于下游并且与定子叶片“成直线”，即，叶轮叶片的前缘与定子叶片的后缘基本上对准，其中i)定子叶片108a安装在中心体103上；ii)转子叶片11 通过安装在中心体103上的内环或箍和外环或箍附接和保持在一起；d)整体由118指示的混合器，其具有在涡轮机外壳102的终点区域(即，端部)上的一圈混合器凸起120a，其中，混合器凸起120a向下游延伸超出转子叶片11 ；和e)整体由122指示的喷射器，其包括环绕涡轮机外壳上的一圈混合器凸起120a的喷射器外壳128，其中，混合器凸起(例如120a)向下游延伸并且进入喷射器外壳128的入 Π 129 ο如图2所示，MEWT 100的中心体103经过定子环106或以其它方式希望地连接到涡轮机外壳102。这种结构用于消除由传统风力涡轮机随着来自涡轮机叶片的尾流冲击支承塔而产生的损坏、扰动和长距离传播的低频声音。涡轮机外壳102和喷射器外壳128的空气动力学轮廓被空气动力学地形成弧形，以增大经过涡轮机转子的流动。为了最佳效率，申请人计算出由喷射器外壳128出口区域与涡轮机外壳102出口区域所限定的喷射器泵122的面积比在1. 5-3. 0的范围内。混合器凸起120a的数量在6和 14之间。每个凸起的内后缘角度和外后缘角度在5和65度之间。这些角度是从在混合凸起的出口处画至与涡轮机的中心轴线平行的线的切线测量的，如这里进一步说明的。主凸起出口位置在喷射器外壳128的入口位置或入口 1 处或附近。凸起通道的高宽比在0.5 和4. 5之间。混合器穿透率在50%和80%之间。中心体103栓后缘角度为30度或更小。 总的MEffT 100的长度直径比(L/D)在0. 5和1. 25之间。申请人:执行的优选MEWT 100的基于第一原理的理论分析表明，针对相同的前面区域，MEffT能够产生3倍或更多倍于其无外罩式对应件的功率；并且，MEffT 100能够将风力发电厂的生产率增加2或更多倍。基于该理论分析，相信MEWT实施方式100将产生3倍于现有的相同尺寸传统开放式叶片风力涡轮机的功率。MEffT的令人满意的实施方式100包括轴流涡轮机(例如，定子叶片和叶轮叶片)，其由具有空气动力学轮廓的涡轮机外壳102环绕，该具有空气动力学轮廓的涡轮机外壳102的终点区域(即，端部)中包含混合装置；和分离的喷射器外壳128，其与涡轮机外壳102重叠但位于其后面，涡轮机外壳102本身可以在其终点区域中包含混合器凸起。与喷射器外壳128结合的混合器凸起120a的圈118能够被认为是混合器/喷射器泵。该混合器/喷射器泵提供为了风力涡轮机的运行效率而一致地超过Betz极限的装置。定子叶片的出口倾角可以在原位机械地改变(即，叶片枢转)以适应流体流速度的变化，以便确保离开转子的流动的最小残余漩涡。换种方式描述，MEffT 100包括具有安装在中心体103上的定子环106和转子110 的涡轮机级104，中心体103由涡轮机外壳102环绕，涡轮机外壳102具有嵌入的混合器凸起120a，混合器凸起120a具有稍插入在喷射器外壳128的入口平面内的后缘。涡轮机级 104和喷射器外壳1 在结构上连接到涡轮机外壳102，该涡轮机外壳102是主要载荷承载构件。这些附图描绘了用于产生功率的转子/定子组件。这里使用术语“叶轮”来一般地指代叶片附接到轴且能够转动从而允许由使叶片转动的风产生功率或能量的任何组件。 示例性的叶轮包括螺旋桨或转子/定子组件。任何类型的叶轮可以包含在本发明的风力涡轮机中的涡轮机外壳102内。在一些实施方式中，涡轮机外壳102的长度等于或小于涡轮机外壳的最大外径。 同样，喷射器外壳128的长度等于或小于喷射器外壳的最大外径。中心体103的外表面被空气动力学地成型为弧形，以使MEWT 100下游的流动分离的影响最小。其可以被构造成比涡轮机外壳102或喷射器外壳128、或它们结合的长度更长或更短。涡轮机外壳的入口区域和出口区域等于或大于由涡轮机级104占据的环带的入口区域和出口区域，但其形状不必是圆形的，以允许更好地控制流源及其尾流的影响。由中心体103和涡轮机外壳102的内表面之间的环带形成的内部流路径截面区域在空气动力学上被成形，以在涡轮机的平面处具有最小面积并且另外从其各自的入口平面到其出口平面平滑地变化。涡轮机外壳和喷射器外壳的外表面在空气动力学上被成形，以辅助将流动引导到涡轮机外壳入口中，消除从其表面的流动分离，并且将平滑流动输送到喷射器入口 1 中。可以替代地是非圆形的喷射器128的入口区域大于混合器118的出口平面区域；并且如果希望的话喷射器出口区域也可以是非圆形的。优选实施方式100的可选特征能够包括轮状结构形式的动力输出装置，其在叶轮的外轮缘处机械地连接到发电机；竖向支承轴，其具有用于可转动地支承MEWT的可转动联接件，轴位于MEWT上的压力中心位置的前向，用于自对准MEWT ；和自运动竖向稳定翅片或“翼片”，其固定到喷射器外壳的上表面和下表面，以稳定与不同风流的对准方向。MEffT 100在住宅附近使用时能够具有吸声材料，该吸声材料固定到其外壳102、 128的内表面，以吸收并由此消除由定子106尾流与转子110相互作用产生的相对高频声波。MEWT 100也能够包含用于增加安全性的叶片容纳结构。MEWT也应当被认为是水平轴线风力涡轮机。图3和图4示出外罩式风力涡轮机200的第二示例性实施方式。涡轮机200使用螺旋桨式叶轮142，替代图1和图2中所使用的转子/定子组件。另外，在该实施方式中能够更清楚地看到混合凸起。涡轮机外壳210具有不同的两组混合凸起。参照图3和图4，涡轮机外壳210具有一组高能混合凸起212，其朝着涡轮机的中心轴线向内延伸。在该实施方式中，涡轮机外壳被示出具有10个高能混合凸起。涡轮机外壳还具有一组低能混合凸起 214，其远离中心轴线地向外延伸。同样，涡轮机外壳210被示出具有10个低能混合凸起。 高能混合凸起与低能混合凸起围绕涡轮机外壳210的后缘交替。叶轮142、涡轮机外壳210 和喷射器外壳230彼此同轴，即，它们共有一共同的中心轴线。从后面，如图4中所见，涡轮机外壳的后缘可以被认为具有圆雉堞形状。后缘250能够被认为包括若干个沿周向隔开的内弓形部分252，每个内弓形部分 252具有相同的曲率半径。这些内弓形部分优选地彼此等间距隔开。在部分252之间的这些间隔中是若干个外弓形部分254，每个外弓形部分2M具有相同的曲率半径。内弓形部分的曲率半径不同于外弓形部分254的曲率半径，但内弓形部分和外弓形部分应当共有大致相同的中心(即，沿着中心轴线)。内弓形部分252和外弓形部分邪4随后通过径向延伸的
8部分256彼此连接。这导致圆雉堞形状。术语“雉堞状”或“齿形的”在这里不被用作要求内弓形部分、外弓形部分和径向延伸部分是直线，而是指后缘250的大致上下或内外形状。 该雉堞状结构形成两组混合凸起，即高能混合凸起212和低能混合凸起214。喷射器外壳230的入口区域232大于喷射器外壳的出口区域234。将理解，入口区域是指喷射器外壳的整个嘴部，而不是喷射器外壳的在喷射器外壳230和涡轮机外壳210 之间的环形区域。但是，如这里进一步所示，喷射器外壳的入口区域也可以比喷射器外壳的出口区域234小。如所期望的，喷射器外壳230的入口区域232大于涡轮机外壳210的出口区域218，以便容纳混合凸起并且在涡轮机外壳和喷射器外壳之间形成环形区域238，高能空气能够通过该环形区域238进入喷射器。如这里所示，混合凸起位于涡轮机外壳上。如果需要，混合凸起也可以形成在喷射器外壳的后缘上。这里描述的混合器-喷射器设计构思能够显著增强流体动态性能。这些混合器-喷射器系统相对于传统系统提供了多个优点，诸如更短的喷射器长度；增大的进入和经过系统的质量流量；对入口流动阻断和/或与主要流动方向未对准的更低的敏感度；降低的空气动力噪声；增加的推力；以及在主出口处增大的抽吸压力。图5-7示出了 MEWT的另一种示例性实施方式。图5中的MEWT300具有能够用于功率提取的定子308a和转子310。涡轮机外壳302环绕转子310并且由定子308a的叶片或辐条支承或连接到定子308a的叶片或辐条。涡轮机外壳302具有翼型截面，抽吸侧(即， 低压侧)在外壳的内部上。喷射器外壳3 与涡轮机外壳302同轴，并且通过在两个外壳之间延伸的连接器构件305支承。因此，环形区域形成在两个外壳之间。涡轮机外壳302 的后端或下游端被成形为形成不同的两组混合凸起318、320。高能混合凸起318朝向混合器外壳302的中心轴线向内延伸；并且，低能混合凸起320远离中心轴线向外延伸。通常由箭头306指示的经过定子308a的自由流空气的能量通过转子310提取。通过箭头3 指示的高能空气旁通经过外壳302和定子308a，并且在涡轮机外壳302上流过且通过高能混合凸起318向内指引。低能混合凸起320导致自转子310向下游离开的低能空气与高能空气3 混合。参照图6，以轴向截面图示出了图5的涡轮机的中心舱303、低能混合凸起320的后缘和高能混合凸起318的后缘。喷射器外壳3 用于向内指引或吸入高能空气329。可选地，舱303可以形成有穿过其的中心轴向通道，以减小舱的质量并且提供额外的高能涡轮机旁通流。在图7A中，沿着高能混合凸起318的通常以357指示的内部后缘画出切线352。 涡轮机外壳302的后平面351可见。线350被形成为垂直于后平面351并且与低能混合凸起320和高能混合凸起318交汇的点相切。角Φ2由切线352和线350相交形成。该角Φ2 在5和65度之间。换句话说，高能混合凸起318相对于涡轮机外壳302形成在5和65度之间的角Φ2。在图7Β中，沿着低能混合凸起320的通常以355指示的内部后缘画出切线354。 角Φ通过切线3 和线350相交形成。角Φ在5和65度之间。换句话说，低能混合凸起 320相对于涡轮机外壳302形成在5和65度之间的角Φ。涡轮机外壳的前缘可以被认为是风力涡轮机的前面，喷射器外壳的后缘可以被认为是风力涡轮机的后面。风力涡轮机的更靠近涡轮机前面定位的第一部件可以被认为在更靠近涡轮机的后面定位的第二部件的“上游”。换句话说，第二部件是第一部件的“下游”。本发明的外罩式风力涡轮机使用环式发电机来捕获来自风的能量。基本上，活动磁体用于在固定相绕组中产生电流。本发明的磁体是被设置用以形成海尔贝克阵列的永久磁体。海尔贝克阵列是将阵列一侧的磁场增大并且将阵列的相对侧的磁场消除为接近零的一种永久磁体的布置。磁体的海尔贝克阵列能够被设置成筒状形式，其中，增大的磁场在筒的内部或外部上。这种形式的海尔贝克阵列也被称为海尔贝克筒。本发明的海尔贝克筒被设置成使得磁场在筒的外部，如这里进一步说明的。现在参照图8-15，外罩式风力涡轮机400被示出为使用环式发电机。涡轮机400 包括混合器外壳402和喷射器外壳404。混合器外壳402包围转子/定子组件406。定子叶片408在混合器外壳402和舱或中心体403之间延伸。附接支柱410将混合器外壳402 与喷射器外壳404接合或连接。图8示出安装在混合器外壳402上或其中的静环430。静环由一个或多个相绕组 432制成。在图9中，静环的一部分被移除，以暴露安装在转子420上的永久磁体阵列440。随着转子转动，恒定的旋转磁场由磁体阵列440产生。该磁场在相绕组432中感应交流(AC) 电压，以产生能够被捕获的电能。永久环式发电机的一个优点是其不需要初始的注入功率， 以开始产生电。应当注意，在电动马达的领域中，术语“定子”用于指转子/定子系统的固定部分。 术语“静环”在这里用以减小风力涡轮机中的发电系统的固定部分430和相对于转子420引导空气的固定叶片408之间的任何混淆。图9A是一些永久磁体445的放大图。在每个磁体上是示出磁场定向的箭头。磁体设置成海尔贝克阵列，使得转子外部或外侧的磁场(由附图标记447指示)增强，而转子内部或内侧的磁场(由附图标记449指示)减小到接近零。图10是示出相绕组432的静环的放大图。每个相绕组包括一系列线圈。特别是在诸如这里描述的具体实施方式
中，定子具有串联连接用于产生三相电力的三个相绕组432、 434、436。每个绕组包含串联的以9度隔开的40个绕线圈，使得三个相绕组的组合覆盖定子的360°圆周。图11和图12分别从前面和侧面示出组装的定子430。现在参照图13和图14，转子450包含中心环460和外环470。转子叶片480在中心环460和外环470之间延伸，将它们连接起来。返回参照图9，中心体403延伸经过中心环460，以支承转子450并相对于混合器外壳402固定其位置。多个永久磁体阵列440位于外环470上。磁体围绕转子的周向并且沿着外环470 大致均勻地分布。如图14所示，在实施方式中，磁体阵列沿着外环的后端472定位。磁体阵列被设置形成海尔贝克筒，即，具有在外环外部的磁场。磁体440由将磁体紧固到转子450 的封装材料442分开。应当注意，虽然由海尔贝克筒形成的总的磁场在转子的外部，磁场本身由在方向上交替的磁通线的组合产生，从而产生能够在相绕组中感应AC电压的磁场。电流由于交替的磁场而在相绕组中产生。由于产生的电流的强度与磁场的大小成比例，将磁体布置成海尔贝克阵列增加了转子每次转动产生的电流的量。图15是示出转子450、静环430及其彼此间关系的放大图。转子和静环彼此对准。换句话说，如果从风力涡轮机的中心轴线画出径向线，那么转子和静环将在同一径向线上。永久磁体由形成其自身的持续的磁场的磁化材料制成。示例性的磁体材料是铁磁性和强磁性材料，包括铁、镍、钴、稀土金属和磁石。永久磁体不同于由线圈制成的电磁体， 电流通过线圈以形成磁效应。在一些实施方式中，永久磁体包括从包含以下元素的组中选出的稀土金属镧、 铈、镨、钕、钷、钐、铕、轧、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。稀土金属磁体可以包括诸如Ndfe14B的钕-铁-硼或诸如SmCo5或SmCo7的钐-钴材料。本发明已经参照示例性实施方式得以描述。显然，在阅读和理解前面详细的描述后，将想到进行其它变型和改变。本发明意在被解释为包括在落入权利要求书或其等效的范围内的所有这种变型和改变。
权利要求
1.一种风力涡轮机，包括 包围叶轮的涡轮机外壳；其中所述涡轮机外壳包括具有至少一个相绕组的静环；其中所述叶轮包括转子，所述转子具有中心环、外环、在所述中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及所述外环上的多个永磁体； 其中所述静环和所述外环彼此对准；并且其中所述多个永磁体设置在所述外环上，以形成在所述转子外部产生磁场的海尔贝克筒。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述涡轮机外壳还包括形成在后缘上的一圈混合凸起。
3.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述涡轮机外壳的后缘具有圆雉堞形状。
4.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述永磁体包括稀土元素。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述永磁体是Nd2Fel4B磁体。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述静环具有串联连接的三个相绕组。
7.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述多个永磁体沿着所述外环的后端定位。
8.根据权利要求1所述的风力涡轮机，还包括喷射器外壳，所述喷射器外壳的入口端环绕所述涡轮机外壳的出口端。
9.根据权利要求1所述的风力涡轮机，还包括限定所述风力涡轮机的入口端的定子， 所述定子包括多个定子叶片。
10.一种风力涡轮机，包括 包围叶轮的涡轮机外壳；其中所述涡轮机外壳包括具有至少一个相绕组的静环；其中所述叶轮包括定子和转子，所述定子在所述转子的上游，所述转子具有中心环、外环、在所述中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及所述外环上的多个永磁体； 其中所述静环和所述外环彼此对准；并且其中所述多个永磁体设置在所述外环上，以形成在所述转子外部产生磁场的海尔贝克筒；和喷射器外壳，所述喷射器外壳的入口端环绕所述涡轮机外壳的出口端。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述涡轮机外壳还包括形成在后缘上的一圈混合凸起，并且其中所述喷射器外壳具有翼型。
12.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述涡轮机外壳的后缘具有圆雉堞形状。
13.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述永磁体包括稀土元素。
14.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述永磁体是Nd2Fel4B磁体。
15.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述静环具有串联连接的三个相绕组。
16.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述多个永磁体沿着所述外环的后端定位。
17.一种风力涡轮机，包括包围叶轮的涡轮机外壳；其中所述涡轮机外壳包围静环，所述静环具有至少一个相绕组且具有形成在后缘上的一圈混合凸起；其中所述叶轮包括定子和转子，所述定子在所述转子的上游，所述转子具有中心环、外环、在所述中心环和外环之间延伸的多个转子叶片、以及所述外环上的多个永磁体； 其中所述静环和所述外环彼此对准；并且其中所述多个永磁体设置在所述外环上，以形成在所述转子外部产生磁场的海尔贝克筒；和具有翼型的喷射器外壳，所述喷射器外壳的入口端环绕所述涡轮机外壳的出口端。
全文摘要
一种风力涡轮机包括涡轮机外壳和可选的喷射器外壳。风力涡轮机包围永磁环式发电机。相绕组的静环位于涡轮机外壳中，并且风气流导致其上具有永磁体的转子转动，在静环中形成电流。永磁体被设置成形成在转子外部具有磁场的海尔贝克筒。
文档编号H02K7/18GK102597501SQ201080030072
公开日2012年7月18日 申请日期2010年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者M·J·韦尔, T·J·肯尼迪三世, W·M·小普雷兹 申请人:弗洛设计风力涡轮机公司