风力发电机按旋转轴的方向来分， 可分为水平轴和垂直轴两种。 目前 被广泛应用的是水平轴风力发电机， 但其存在设计制造复杂， 造价居高不 下等缺陷。 相比之下， 经过改进设计的垂直轴 H型风力发电机以启动风速 低、 风能利用率高和无噪声等众多优点， 具备更加广阔的市场应用前景。

根据垂直轴风力发电机的结构特点，普遍使用 盘式无铁芯永磁发电机 进行发电。 在专利号为 ZL 200610069654. 5的中国发明专利中， 公开了一 种盘式风力发电机， 其定子由绕组线圈组成， 不含铁磁材料。 固定在转子 轴上的永磁体是以转子轴为轴线的回转体， 且与固定在上、 下壳体内的永 磁体相对应， 相对面的极性相同。 由于该风力发电机取消了铁芯， 因此减 少了磁阻力。 由于取消了轴承， 使转子轴与定子之间形成空气悬浮， 减少 了空载阻力矩， 提高了电机的效率。 但是， 现有的盘式风力发电机普遍存 在散热困难等缺陷， 使风机输出功率难以进一步提高。

在专利号为 ZL 200920115365. 3的中国实用新型专利中， 针对单一风 种冷却效果好， 能够提高大功率风力发电机效率的空-水冷却� �置。 该装 置包括设置在风力发电机机壳外壁的水冷却夹 层， 夹层上部设有进水口， 夹层下部设有出水口， 夹层内沿风力发电机机壳外壁径向分隔成多个 独立 的径向水流通道， 多个水流通道在进水口和出水口处连通， 风力发电机内 部转轴上至少一侧设有风扇。 该实用新型能够提供更大的制冷量， 有助于 增加电机内部热空气与水冷机座的冷热交换， 但存在结构较为复杂， 安装 和维修不方便等缺点。 发明内容 本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于 大功率垂直轴风力发 电机的散热装置。

为实现上述的发明目的， 本发明采用下述的技术方案：

一种用于大功率垂直轴风力发电机的散热装置 ，在风力发电机的中心 轴和端盖围合而成的空间内轴向排列有呈平面 圆盘结构的定子部分和转 子部分， 所述定子部分包括沿径向延伸的电枢， 所述转子部分包括多块永 磁体， 其特征在于：

在所述端盖中间的扁平间隙处设置有贯通的风 道，在所述风道内设有 至少一个送排风机。

其中， 所述电枢上贯通开设有多个与所述风道连接的 通风孔。

所述永磁体上也贯通开设有多个与所述风道连 接的通风孔。

在所述端盖上靠近所述送排风机的位置开设有 通风口。

本发明所提供的散热装置具有良好的散热效果 ，大大降低了风力发电 机内部的临界温度， 有效地避免局部过热现象的发生， 从而有利于垂直轴 风力发电机向大功率方向发展。 附图概述 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步的详细说明。

图 1为采用本发明所提供的散热装置的垂直轴风� �发电机的剖视图； 图 2为图 1中所示的散热装置的局部放大示意图。 本发明的最佳实施方式 在本发明所提供的垂直轴风力发电机中，所使 用的永磁发电机为无铁 芯的盘式结构发电机。 如图 1所示， 该发电机封装在由中心轴 1和端盖 6 围合而成的封闭空间内， 其中定子部分和转子部分都呈平面圆盘结构， 沿 轴向排列。 定子部分主要由电枢钳 3和电枢 7组成， 其中电枢钳 3固定在 中心轴 1的周围， 电枢 7沿径向延伸。 转子部分包括上下对称的两个转子 盘， 在转子盘与中心轴 1之间安装有轴承 2。 上下两个转子盘的外缘处还 设有轭铁 4， 以便构成封闭的磁路。 在两个转子盘上面布置有多块磁极交 替的永磁体 8，这些永磁体采用圆环状布置方式， 从而形成轴向励磁磁场。 径向延伸的电枢 7位于两个转子盘之间。转子盘随着风力发电� �的风轮旋 转， 不断切割磁力线以产生电能。

众所周知， 发电机在运行过程中由于电枢发热产生高温， 需要及时散 热以保证正常工作。 尤其是发电机的功率越大， 对散热的要求也越高， 这 也是一般垂直轴风力发电机难以进一步提高功 率的原因之一。要将电枢发 热产生的高温降低， 一定要采用强制送排风办法， 将局部产生的高热排出 并进行内外循环， 为此本发明采用了循环送排风的办法。

由于垂直轴风力发电机的电枢 7为盘式扁平体，所以利用常规的设计 很难解决送排风问题。 结合该垂直轴风力发电机的结构特点， 本发明利用 发电机端盖 6中间的扁平间隙作为送排风道 5， 这样很容易降低电枢 7的 温升， 实现快速通风降温的作用。

具体而言， 在垂直轴风力发电机运行时， 电枢 7会发热产生高温。 为 了及时排除电枢 7产生的热量， 在上、 下转子盘的两侧与端盖 6之间设置 有贯通的通风道 5。 结合图 2来看， 在端盖 6的上半部分与永磁体 8、 轭 铁 4之间形成有扁平的间隙， 作为风道 5的上部。 同样， 在端盖 6的下半 部分与永磁体 8、 轭铁 4之间也形成有扁平的间隙， 作为风道 5的下部。 在风道 5的上部和下部，端盖 6与电枢钳 3之间分别设置有两个送排风机 9。 在这两个送排风机 9的作用下， 如图 2中的箭头方向所示， 风道 5的 上部形成向左吹的风， 经过电枢钳 3与中心轴 1之间的空隙， 进入下侧的 送排风机 9 , 再形成向右吹的风。 如此循环。 在端盖 6内的风道 5里面流 动的空气， 将电枢 7产生的热量均匀传导给端盖 6。 利用金属端盖 6的良 好的热传导特性， 将热量传导到外部空间。 另一方面， 在端盖 6上靠近送 排风机 9的位置开设有通风口 （图中未示） ， 通过该通风口可以实现内部 热空气与外部冷空气之间的交换， 从而进一步降低电枢 7的温度， 保证其 正常工作。

如图 2所示， 在电枢 7上贯通开设有多个与风道 5连接的通风孔 10， 在永磁体 8上贯通开设有多个与风道 5连接的通风孔 11。 利用这些通风 孔 10和 11可以实现风道 5的上部与下部的直接贯通。 由于垂直轴风力发 电机在运转时， 永磁体 8随着转子盘在电枢的上下两侧高速旋转， 因此这 些通风孔的设置可以显著加快风道 5内的空气流动，进一步改善通风散热 的效果。

另外， 在本散热装置中设置的送排风机并不限于两个 。 根据垂直轴风 力发电机的结构特点和散热需要， 也可以采用一个或者多个送排风机。 需要说明的是， 图 1所示的中间定子、 两侧转子的盘式结构发电机只 是垂直轴风力发电机的一种实现形式。 实际上， 该垂直轴风力发电机还可 以采用中间转子、 两側定子的实现形式， 或者多个定子、 多个转子轴向交 替排列的实现形式。 在中间转子、 两侧定子的情况下， 上、 下定子的两侧 与端盖之间设置有贯通的通风道。 在多个定子、 多个转子轴向交替排列的 情况下， 最上侧的定子（或转子）与端盖上部之间设置 通风道， 最下侧的 转子 （或定子） 与端盖下部之间也设置通风道。 行了详细的说明。 对本领域的技术人员而言， 在不背离本发明实质精神的 前提下对它所做的任何显而易见的改动， 都将构成对本发明专利权的侵 犯， 将承担相应的法律责任。 工业实用性 本发明的用于大功率垂直轴风力发电机的散热 装置应用于风力发电 领域， 对大功率垂直轴风力发电机的内部进行散热， 有效避免局部过热。