专利名称：一种风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电领域，特别是指一种风力发电机。
背景技术：
风力发电是将叶片迎风扫掠面积内截获的风能转化成电能过程。为了获得更多的风能，风力发电机的发电装置一般需要吊装到很高的位置。而随着单机功率的不断增大，发机装置的重量也不断上升，使得大功率风力发电机的运输吊装难度和成本不断上涨，一定程度上制约了大功率风机的发展。目前，采用多个小功率电机组合的方式能很好的解决这一问题。现有技术中采用多电机组合方式主要有两种联接方式串联和并联。多电机串联通过主轴将扭矩分别传递给各个电机，这种方式要求主轴的长度很大，重量也重，同时对各电机装配时的同心度要求也很高，因此实用性很差，在实际中并无太多的应用。多电机并联采用单输入多输出的齿轮箱将扭矩给多个电机，这种方式结构紧凑，可靠性高，但增大了增速箱的负担，增速箱不但要承担增速的作用，还要进行高精度的分动，从而使得增速箱的故障大大增加，同时也增大了增速箱的制造难度。因此，迫切需要一种新结构的风力发电机。
实用新型内容本实用新型提出一种风力发电机，采用两电机串联方式实现大功率，风轮侧采用外转子电机，另一侧采用内转子电机，外转子电机与内转子电机通过电机本身定转子间的磁力柔性连接，使得整个系统有良好的抗冲击性能，并且可以减少整个风力发电机的尺寸， 便于运输和吊装。本实用新型的技术方案是这样实现的一种风力发电机，包括机舱底架，还包括风轮，包括轮毂和设置在所述轮毂上的叶片；第一电机，包括外转子和内定子，所述第一电机的所述外转子与所述轮毂固定；第二电机，包括内转子和外定子，所述第二电机的所述内转子通过联接轴与所述第一电机的所述内定子联接，所述第二电机的所述外定子固定于所述机舱底架上。优选的，所述联接轴包括第一法兰、主轴和第二法兰；所述第一电机的所述内定子通过所述第一法兰与所述主轴固定；所述主轴通过所述第二法兰与所述第二电机的所述内转子固定。优选的，所述联接轴还包括第一轴承和第二轴承，所述主轴通过所述第一轴承和所述第二轴承固定于所述机舱底架上。优选的，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机都为永磁电机。优选的，所述叶片的数量至少为三片。优选的，所述第一电机的所述外转子通过紧固件与所述轮毂固定。优选的，所述紧固件为螺栓。
3[0018]本实用新型技术方案采用两电机串联方式实现大功率，风轮侧采用外转子电机， 另一侧采用内转子电机，风轮与外转子电机的外转子固定，从而将转矩传递给外转子带动外转子转动，当外转子与其内定子间产生相对旋转速度时，利用定转子间产生的电磁力矩， 以便内定子跟随外转子一起转动，从而带动内转子电机的内转子转动。外转子电机与内转子电机通过电机本身定转子间的磁力柔性连接，使得整个系统有良好的抗冲击性能，并且采用本实用新型所述结构可以减少整个风力发电机的尺寸，便于运输和吊装。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一种风力发电机一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参照图1，在本实用新型一种风力发电机的第一实施例中，风力发电机包括机舱 (图未示)和机舱底架(图未示)，还包括风轮，包括轮毂2和设置在轮毂2上的叶片1 ； 第一电机，包括外转子3和内定子4，第一电机的外转子3与轮毂2固定；第二电机，包括内转子10和外定子11，第二电机的内转子10通过联接轴与第一电机的内定子4联接，第二电机的外定子11固定于机舱底架上。风轮一般由1至3个叶片1和轮毂2所组成，其功能是将风能转换为机械能，在本实用新型的优选实施例中，叶片1的算数优选为3。叶片1安装在轮毂2上，优选采用螺栓拧紧，当然，还可以采用其它的固定方式将叶片1安装在轮毂2上，本实用新型对此不进行限定。叶片1一般采用玻璃纤维或其它复合材料制造。第一电机的外转子3优选采用螺栓与轮毂2固定，当然，还可以采用其它的紧固件将外转子3与轮毂2固定，本实用新型对此不进行任何的限定。优选的，联接轴包括第一法兰5、主轴7和第二法兰9 ；第一电机的内定子4通过第一法兰5与主轴7固定；主轴7通过第二法兰9与第二电机的内转子10固定。在本实用新型的另一实施例中，联接轴还包括第一轴承6和第二轴承8，主轴7通过第一轴承6和第二轴承8固定于机舱底架上。另外，在本实用新型的一个优选实施例中，第一电机和第二电机都优选采用永磁电机。下面对本实用新型风力发电机的工作原理和工作过程进行详细描述。风吹动叶片1带动轮毂2转动，轮毂2带动外转子3转动，外转子永磁电机(第一电机)中的外转子3与内定子4之间的转速差越大，其间的电磁力就越大，当电磁力超过后
4续传动链中的阻力时，内定子4会跟随外转子3转动。由于内定子4与内转子永磁发电机 (第二电机)的内转子10通过联接轴联接在一起，因此，此时内转子10也开始转动。随着内转子10转速的加快，内转子10与外定子11之间的电磁阻力不断增大，同时外转子3与内定子4之间所需要的电磁力也越来越大，因此外转子3与内定子4之间的转速差也不断增大，直至达到额定转速，从而使两电机都达到额定功能运转。如果两个电机的功率一样， 在整个运转过程中，外转子3的转速近似为内转子10转速的两倍，两电机定转子间的转速差相等，即转速比近似为2 1，即为差动联接。本实用新型技术方案采用两电机串联方式实现大功率，风轮侧采用外转子电机， 另一侧采用内转子电机，风轮与外转子电机的外转子3固定，从而将转矩传递给外转子3带动外转子3转动，当外转子3与其内定子4间产生相对旋转速度时，利用定转子间产生的电磁力矩，以便内定子4跟随外转子3—起转动，从而带动内转子电机的内转子10转动。外转子电机与内转子电机通过电机本身定转子间的磁力柔性连接，使得整个系统有良好的抗冲击性能，并且采用本实用新型所述结构可以减少整个风力发电机的尺寸，便于运输和吊装。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种风力发电机，包括机舱底架，其特征在于，还包括风轮，包括轮毂( 和设置在所述轮毂( 上的叶片(1)；第一电机，包括外转子C3)和内定子G)，所述第一电机的所述外转子C3)与所述轮毂 O)固定；第二电机，包括内转子(10)和外定子(11)，所述第二电机的所述内转子(10)通过联接轴与所述第一电机的所述内定子(4)联接，所述第二电机的所述外定子(11)固定于所述机舱底架上。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述联接轴包括第一法兰(5)、主轴(7)和第二法兰(9)；所述第一电机的所述内定子(4)通过所述第一法兰(5)与所述主轴(7)固定；所述主轴(7)通过所述第二法兰(9)与所述第二电机的所述内转子(10)固定。
3.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述联接轴还包括第一轴承(6)和第二轴承(8)，所述主轴(7)通过所述第一轴承(6)和所述第二轴承(8)固定于所述机舱底1 ο
4.根据权利要求1至3任一项所述的风力发电机，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机都为永磁电机。
5.根据权利要求4所述的风力发电机，其特征在于，所述叶片(1)的数量至少为三片。
6.根据权利要求4所述的风力发电机，其特征在于，所述第一电机的所述外转子(3)通过紧固件与所述轮毂O)固定。
7.根据权利要求6所述的风力发电机，其特征在于，所述紧固件为螺栓。
专利摘要本实用新型提出了一种风力发电机，包括机舱底架，还包括风轮，包括轮毂和设置在所述轮毂上的叶片；第一电机，包括外转子和内定子，所述第一电机的所述外转子与所述轮毂固定；第二电机，包括内转子和外定子，所述第二电机的所述内转子通过联接轴与所述第一电机的所述内定子联接，所述第二电机的所述外定子固定于所述机舱底架上。本实用新型采用两电机串联方式实现大功率，风轮侧采用外转子电机，另一侧采用内转子电机，外转子电机与内转子电机通过电机本身定转子间的磁力柔性连接，使得整个系统有良好的抗冲击性能，并且可以减少整个风力发电机的尺寸，便于运输和吊装。
文档编号F03D9/00GK202148986SQ20112020364
公开日2012年2月22日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者成刚, 缪瑞平 申请人:三一电气有限责任公司