[实用新型]一种低阻力矩外转子永磁风力发电机转子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机转子，特别是涉及一种低阻力矩外转子永磁风力发电机转子。

背景技术

直驱式风力发电机组不使用增速箱，而是用直驱风机与低速多极永磁风力发电机直接耦合，可以避免增速箱带来的诸多不利。直驱式风力发电机组具备低噪声、机组寿命高、体积小、运行维护成本低、低风速时高效率等多种优点。

在永磁直驱风力发电机的设计开发中，起动阻力矩和空载电压是衡量性能的一个重要指标，起动阻力矩直接影响发电机的起动和低速运行性能，空载电压直接影响与变流器的匹配和功率模块IGBT的耐压可靠性，对有效利用资源，提高发电效率有着举足轻重的意义。

一般来说，起动阻力矩由三部分组成，即齿槽转矩、磁滞转矩和摩擦转矩，其中齿槽转矩在起动阻力矩中占有很大比例，降低齿槽转矩可削弱起动阻力矩。

电机转子从起始的静止位置转过一个齿距时，其齿槽转矩脉动的周期数取决于磁极数与槽数配合，可以通过增加齿槽转矩的周期来降低齿槽转矩的幅值，从而减小电机的齿槽转矩。另外采用分数槽配合、适当的极弧系数、定子斜槽以及不均匀放置永磁体等方法也可以降低齿槽转矩。

现有的低阻力矩外转子永磁风力发电机转子，包括整体式轮毂和安装在整体式轮毂内腔内的若干个永磁磁钢，这种结构的风力发电机转子在工作时存在起动力矩大，空载电压高，发电效率低，以及磁钢安装难度大等缺点。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种起动力矩小，空载电压低，发电效率高以及磁钢安装简便的低阻力矩外转子永磁风力发电机转子。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种低阻力矩外转子永磁风力发电机转子，包括轮毂和安装在该轮毂内腔内的若干个永磁磁钢，所述轮毂由分体的前轮毂和后轮毂组装而成，所述前轮毂内腔的内表面上相互间隔一定距离倾斜地固定安装有若干个前轮毂永磁磁钢，所述后轮毂内腔的内表面上相互间隔一定距离倾斜地固定安装有若干个后轮毂永磁磁钢，所述前轮毂永磁磁钢与后轮毂永磁磁钢呈人字形对称设置。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述前轮毂永磁磁钢通过粘接剂和环氧树脂倾斜地涂封固定在所述前轮毂内腔的内表面上，且相邻的前轮毂永磁磁钢之间的磁极极性相反；所述后轮毂永磁磁钢通过粘接剂和环氧树脂倾斜地涂封固定在所述后轮毂内腔的内表面上，且相邻的后轮毂永磁磁钢之间的磁极极性相反，所述每个后轮毂永磁磁钢的磁极极性与其对称设置的前轮毂永磁磁钢的磁极极性相同。

在本实用新型中，所述前轮毂永磁磁钢和后轮毂永磁磁钢相对于竖直方向的倾斜角度θ在7～12°之间，优选为9°。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，每个前轮毂永磁磁钢和每个后轮毂永磁磁钢均由若干小块永磁磁钢通过螺栓组装而成。

采用上述结构后，本实用新型具有以下有益效果：

由于永磁磁钢在前、后轮毂内分别固定，这样可降低磁钢固定难度，磁钢的倾斜角度也容易控制，安装很简便。

由于前轮毂永磁磁钢与后轮毂永磁磁钢呈人字形对称设置，这样的结构可使转子获得起动力矩小，空载电压低，发电效率高的优良性能。

由于每个前轮毂永磁磁钢和每个后轮毂永磁磁钢均由若干小块永磁磁钢通过螺栓组装而成，这样可提高磁钢利用率，降低磁钢制造成本。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型低阻力矩外转子永磁风力发电机转子的一种结构示意图。

图2为本实用新型中前、后轮毂永磁磁钢的一种磁极排列布置示意图。

图3为本实用新型中前、后轮毂永磁磁钢的一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1、2和3所示的一种低阻力矩外转子永磁风力发电机转子，包括轮毂1和安装在该轮毂1内腔内的若干个永磁磁钢2，所述轮毂1由分体的前轮毂1－1和后轮毂1－2组装而成，所述前轮毂1－1内腔的内表面上相互间隔一定距离倾斜地固定安装有若干个前轮毂永磁磁钢2－1，所述后轮毂1－2内腔的内表面上相互间隔一定距离倾斜地固定安装有若干个后轮毂永磁磁钢2－2，所述前轮毂永磁磁钢2－1与后轮毂永磁磁钢2－2呈人字形对称设置。在本实用新型中，所述前轮毂1－1、后轮毂1－2分别为整个轮毂1的一半，两者经螺栓连接后构成整个轮毂1。