专利名称：恒压无铁芯盘式风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种恒压无铁芯盘式风力发电机。
背景技术：
近年来，随着全球能源资源和环境问题的突出，特别是以变暖为重要特征的全球气候变化的日趋明显，风电越来越受到世界各国的高度关注和重视，并且在各国共同努力 下得到了快速的发展，目前全球风电装机容量已经超过了 1亿千瓦，风电已经成为世界能 源的重要组成部分，特别是在全球风电市场的强劲拉动下，风电产业发展很快，风电装机容 量迅速的增加，风电单机容量不断扩大，风电的安全性和可靠性明显提高，各方面投资风电 的积极性空前的高涨，经过多年持续的努力，风电已经由小规模补充能源向大规模主要能 源转变的重要发展阶段，面临着发电技术与常规可控能源发电技术的融合问题，这不仅有 人们观念和理念上的问题，而且有技术和管理上的制约和矛盾，更是经济效益和各种利益 关系的重要调整阶段，2007年，世界各国相继制定并对外公布了本国阶段性的可再生能源 的具体发展目标，不同国家发展目标的相同点是，在推动可再生能源产业化的进程中，强调 了政府在可再生能源发展中的责任，通常是政府科技投入先行，随后进行市场开拓。而在我国，可再生能源也正处于快速发展阶段，一些技术已经达到或接近商业化 发展的水平，无论从资源、技术和产业的角度，2010年及未来几年都将有大规模发展的潜 力，可再生能源已经开始在我国的能源供应中发挥作用，在未来能源供应构成中可以具有 举足轻重的地位，根据政府制定的国家发展目标，2020年可再生能源的发电比例可以达到 15%以上，2040年之后可以达到30%或更高的水平，成为重要的替代能源，“十一五”将是我 国风电、光伏发电和生物质能大规模利用的起步阶段，能否抓住机遇，迅速形成可再生能源 市场和产业非常重要，到“十一五”末期，水电、风电、太阳能以及现代技术的生物质能利用 等将达到2. 7亿吨标准煤，满足10%的能源需求。另外，2007年4月国务院能源领导小组办公室副主任徐锭明初称，《可再生能源 法》的12项配套法规中现已完成7至8项，一旦《可再生能源法》配套措施出台，将对一系 列产业起到积极推动作用，可以预见，2010年及未来几年，我国的可再生能源产业必将迎来 一个充满生机的快速发展时期；面对快速增长的可再生能源市场，我国可再生能源企业该 如何把握时机，迎接挑战，并根据行业发展趋势制定发展战略；另外，中国可再生能源行业 从业者，必须时刻了解、研究自身所处的市场环境，才能审时度势，掌握趋势，在不断遇到新 情况、不断解决新问题中，得以发展、壮大。综上所述风电行业市场具大、前景看好；但由于我国风电行业起步较晚，同时也存 在诸多有待解决的问题，众所周知，利用风力发电是离不开发电机的，目前发电机效率低、 体积大、重量重、微风状态不能发电、输出电压不稳是当前急待解决的技术瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在微风状态下能启动发电、效率高、体积效、重量轻、输出电压稳定的恒压无铁芯盘式风力发电机。发明的目的是这样实现的 恒压无铁芯盘式风力发电机，包括由上壳与下壳组成的外壳、装于外壳上的定轴 及与定轴连接的N个无铁芯的发电机绕组，上、下壳内壁上分别固定有上、下磁轭，上、下磁 轭上分别粘贴有上、下磁钢，定轴与绕组之间通过不饱和聚酯团状模塑料DMC封装固化连 接，在所述的N个绕组的一个绕组中弓I出的电压与电压取样电路电连接，N个绕组与电压组 合切换电路模块电连接，电压组合切换电路模块与交流稳压电路电连接，电压取样电路与 控制电路电连接，控制电路根据取样电压控制电压组合切换电路模块对所述的N个绕组进 行串联或并联或串联和并联的组合，控制电路根据取样电压同时控制交流稳压电路的恒压 输出。上述的电压组合切换电路模块为电子电路切换模式或机械切换模式。上述的定轴与上壳之间装有磁悬浮轴承，定轴与下壳之间装有深沟轴承。上述的定轴垂直设置，所述的风力发电机为盘式结构，形成了一种垂直轴盘式结 构的风力发电机。本发明相比现有技术突出的优点是1、本发明针对自然风风速不定发电机所发出电压不稳定的状况，通过对各绕组的 电压组合切换控制及稳压电路的整流稳压，实现了各绕组的电压整合及稳压输出，提高了 风力发电机的整体恒压输出性能；2、本发明采用无铁芯结构设计，没有铁芯损耗，转换效率高，还增大了散热面积有 利于发电机散热，防止电机受潮发霉，延缓电机自然老化，有利于提高产品使用寿命；3、本发明的定轴与绕组之间通过不饱和聚酯团状模塑料DMC封装固化及采用磁 悬浮轴承使发电机转子旋转阻力减小，更有利于在微风状态下发电；4、本发明采用垂直轴盘式结构，节约了安装风力发电机的土地使用面积，由于风 叶是垂直旋转，并不受任何风向的变化而带来的麻烦，也大大提高了空间使用率。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的输出控制原理方框图。
具体实施例方式下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-2 恒压无铁芯盘式风力发电机，包括由上壳3与下壳10组成的外壳、装于外壳上的 定轴12及与定轴12连接的N个无铁芯的发电机绕组2，其中上、下壳之间用沉头螺钉二8固 定，定轴12与上壳3之间装有磁悬浮轴承1，定轴12与下壳10之间装有深沟轴承11，外壳 可绕定轴12转动，由于磁悬浮轴承1与普通深沟轴承11相互配合，减小了外壳旋转阻力； 所述上、下壳内壁通过沉头螺钉一 4分别固定有上磁轭5和下磁轭9，上、下磁轭上分别粘贴 有上磁钢6和下磁钢7，其粘贴剂可用KH5319结构胶，上磁钢6和下磁钢7之间产生一个 稳定的磁场，由于定轴12固定在机座上不动，外壳的转动促使绕组2切割磁场产生电动势 发电，所述绕组2由无铁芯的线圈组成，没有铁芯损耗、转换效率高、散热效果好、延缓电机自然老化，且定轴12与绕组2之间通过DMC封装固化连接，进一步减少外壳旋转阻力，绝缘 性能较高、防潮防霉，其中DMC是团状模塑料，国内常称作不饱和聚酯团状模塑料，其主要 原料由短切玻璃纤维、不饱和树脂、填料以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料， 因其具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，即可满 足各种产品对性能的要求，在所述的N个绕组22的一个绕组(发电机绕组-1)21中引出的 电压与电压取样电路23电连接，N个绕组22与电压组合切换电路模块24电连接，电压组 合切换电路模块24与交流稳压电路26电连接，电压取样电路23与控制电路25电连接，控 制电路25根据取样电压控制电压组合切换电路模块24对所述的N个绕组22进行串联或 并联或串联和并联的组合，控制电路25根据取样电压同时控制交流稳压电路26的恒压输 出27 ；上述的电压组合切换电路模块24为电子电路切换模式是控制电路25的逻辑运算 信号通过控制电路对N个绕组22 (发电机绕组-1 N)进行串联或并联或串联和并联的多种组合连接，实现对N个绕组22输出电压的控制；上述的定轴12在地面上垂直设置，风力 发电机的外形及结构为盘式结构，形成一种垂直轴盘式风力发电机。
本发明由于体积小且定轴12在地面上垂直安装，节约了安装风力发电机的土地 使用面积，由于风叶是垂直旋转，并不受任何风向的变化面带来麻烦，也大大提高了空间使 用率，特别是通过对各绕组的电压组合切换控制及稳压电路的整流稳压，实现了各绕组的 电压整合及稳压输出，提高了风力发电机的输出效率及整体性能。
权利要求
恒压无铁芯盘式风力发电机，包括由上壳与下壳组成的外壳、装于外壳上的定轴及与定轴连接的N个无铁芯的发电机绕组，上、下壳内壁上分别固定有上、下磁轭，上、下磁轭上分别粘贴有上、下磁钢，定轴与绕组之间通过不饱和聚酯团状模塑料DMC封装固化连接，其特征在于在所述的N个绕组的一个绕组中引出的电压与电压取样电路电连接，N个绕组与电压组合切换电路模块电连接，电压组合切换电路模块与交流稳压电路电连接，电压取样电路与控制电路电连接，控制电路根据取样电压控制电压组合切换电路模块对所述的N个绕组进行串联或并联或串联和并联的组合，控制电路根据取样电压同时控制交流稳压电路的恒压输出。
2.根据权利要求1所述的恒压无铁芯盘式风力发电机，其特征在于所述的电压组合 切换电路模块为电子电路切换模式。
3.根据权利要求1所述的恒压无铁芯盘式风力发电机，其特征在于所述的定轴与上 壳之间装有磁悬浮轴承，定轴与下壳之间装有深沟轴承。
4.根据权利要求1所述的恒压无铁芯盘式风力发电机，其特征在于所述的定轴垂直 设置，所述的风力发电机为盘式结构。
全文摘要
本发明涉及一种恒压无铁芯盘式风力发电机，包括外壳、装于外壳上的定轴及与定轴连接的N个无铁芯的发电机绕组，上、下壳内壁上分别固定有上、下磁轭及上、下磁钢，定轴与绕组之间通过不饱和聚酯团状模塑料DMC封装固化连接，通过对发电机绕组的电压取样及绕组的电压组合切换控制、交流稳压电路的恒压输出，形成了一种在微风状态下能启动发电、效率高、体积效、重量轻、输出电压稳定、空间使用率高、整体性能好的恒压无铁芯盘式风力发电机。
文档编号H02P9/14GK101814889SQ201010154369
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者叶维越 申请人:台州市三民特种电机有限公司