[发明专利]磁浮磁动机翼扇风车及发电装置

说明书

技术领域

本发明属风力发电技术领域。具体涉及由永磁吸悬浮悬起机翼扇风 车，由机翼扇风车将风能转化成动能，由磁动机将机翼扇风车的动能分散 传递给若干发电机，由发电机将动能转化成电能的技术。

背景技术

目前，大量使用的风力发电机是“三叶式水平轴风力发电机”。它由 细长的叶片和塔架以及水平轴构成风力机，该机将风能转化成动能，在水 平轴的尾端与发电机相连结进行发电。这一技术的缺点是：

1)一台风力机与一台发电机对应，风速低了不能发电，风速高了必 须采用“扭头”、“仰头”、“转动机舱迎风角度”、“变桨距”等方式 来减少风力对风车叶片的作用，实质上是浪费了风能；

2)发电能力低，世界领先水平为3MW，研发当中的为5MW。3MW 风力机的风轮直径已达130米，塔架高近80米，安装难度大，维检难度 大；

3)风叶对地表湍流风适应能力差，只有高架风力机才能有效工作；

4)轴的转速低，而“尖速比”过大(即风轮叶片的尖部线速度过大)， 既产生了很大的噪声，又降低了经济寿命；

5)造价高：0.8万人民币/kW。

发表以上技术的论文和专著很多如《风能技术》[美Tony Burton等著， 武鑫等译](2007年9月第一版)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁浮磁动机翼扇风车及发电装置。

为实现上述目的，本发明提供的以磁浮磁动机翼扇风车为动力的发电 装置，其包括：

该磁浮磁动机翼扇风车由风车体和机翼扇组成，该风车体轴设于主轴 上，该风车体是以该主轴为中心，对称地自上部至下部设有若干个轮圆， 每一上部轮圆和对应的下部轮圆之间垂直地设有两环结构柱，该两环结构 柱自主轴端起依序为内结构柱和外结构柱，同时内结构柱兼作阻扇块；外 结构柱上各套设一机翼扇，该机翼扇的扇叶长度小于与相邻的外结构柱之 间的距离；

风车体底部的轮圆对应一与主轴同心的圆台，在风车体底部的轮圆朝 向圆台的一面设置有同圆心的呈环形的上永磁悬浮机构，圆台对应风车体 底部轮圆的一面设有同圆心的呈环形的下永磁悬浮机构；上永磁悬浮机构 为铁磁性材料的凹形体结构，开口向下，在凹形体开口的两侧设有磁力块； 下永磁悬浮机构为非磁性材料的倒T形结构，在倒T形体的“腿”部镶嵌 有永磁体；下永磁悬浮机构的倒T形体的永磁体插设在上永磁悬浮机构凹 形体的开口内，永磁体与两侧的磁力块异极相对应，设有1-20mm的工作 间隙，两者的断面高度相同；上永磁悬浮机构和下永磁悬浮机构之间的悬 浮力将风车体浮起；

风车体底部的轮圆上设有直线定子靴，该直线定子靴是将块状永磁体 按异极相间地等间距地镶嵌在导磁板上，每个块状永磁体之间用非铁磁性 体隔开，块状永磁体朝向下方地固定于风车体底部的轮圆上；在圆台上， 对应风车体底部的直线定子靴设有若干对诱导轮，每对诱导轮由两个诱导 轮组成，每两个诱导轮上环设一安有导磁极的履带，该履带上的导磁极朝 向外方，与风车体底部的轮圆上的直线定子靴的块状永磁体相对应，诱导 轮的至少一个轮轴连接至少一个发电机。

所述的发电装置，其中，所述的主轴与风车体的轮圆接触处固定有导 向环轨，对应的轮圆处固定有导向轮，该导向轮镶嵌在导向环轨内绕导向 轨转动。

所述的发电装置，其中，所述的风车体为碳钢、合金钢或铝合金材质。

所述的发电装置，其中，所述的主轴为钢筋混凝土或炭钢材料。

所述的发电装置，其中，所述的机翼扇为碳钢或铝合金制成的格架， 表面采用铁板、铝板或玻璃钢做蒙皮。

所述的发电装置，其中，永磁体与两侧的磁力块设有5mm的工作间 隙。

所述的发电装置，其中，永磁体通过卧梁固定在圆台上方。

所述的发电装置，其中，磁力块和永磁体为钕铁硼材料。

所述的发电装置，其中，非磁性材料为铝合金材料。

本发明采用集小扇为巨扇的集风能技术；将风车巨大的动能分散传递 给若干发电机的分散发电技术；风车轴转速低，直线定子线速度适中的低 速风车技术等，成功地解决了现有技术缺点。同时应用磁悬浮、磁动机等 高新技术，降低了摩擦阻力，提高了风力机的使用寿命，降低了制造成本。

附图说明