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1、10申请公布号CN102465839A43申请公布日20120523CN102465839ACN102465839A21申请号201010533884922申请日20101105F03D9/00200601F03D3/02200601F03D11/04200601F03D3/0620060171申请人胡广生地址518000广东省深圳市南山区沙河天鹅堡B27A72发明人胡广生74专利代理机构深圳市睿智专利事务所44209代理人陈鸿荫54发明名称三维矩阵布置的风力发电系统及其构建方法57摘要本发明是一种三维矩阵布置的风力发电系统及其构建方法。本发明提出阵列矩阵式风力发电系统及其构建方法，所述风力发。
2、电系统包括XYZ组发电单元。所述发电单元包括发电机和电机固定杆。所述电机固定杆用于可拆卸地联结所述发电机，使该发电机的转子轴线沿竖直方向设置。所述发电机的转子联结有M个沿竖直方向延伸的风动翼片，使气流经过时能够对该风动翼片产生沿转子切向的作用力。所述各发电单元布设在X个竖直平面内，并在各竖直平面内按Y列、Z行的矩阵或者在Y个竖直平面内，并在各竖直平面内按X列、Z行的矩阵安装。本发明使发电单元的尺寸和体积都可以相对现有技术大大缩减，令所述风力发电系统能够安装在更多场合，例如，山区、楼宇顶部，并减少了现有风力发电系统的运行和维护成本。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图8页19中华人民共和国。
3、国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图8页1/2页21一种三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于包括XYZ个发电单元100；所述发电单元100包括发电机110和电机固定杆130；所述电机固定杆130用于可拆卸地安装和联结各发电机110，使所述各该发电机110的转子轴线沿竖直方向设置；所述发电机110的转子联结有M个沿竖直方向延伸的风动翼片120，使气流经过时能够对该风动翼片120产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；所述各发电单元100布设在X个竖直平面上，并在各竖直平面上形成Y列、Z行的矩阵安装；或者所述各发电单元100布设在Y个竖直平面内，并。
4、在各竖直平面内按X列、Z行的矩阵安装。2根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于还包括沿水平方向设置的支撑杆200；在同一水平面上，所述各支撑杆200平行和交叉设置，在不同水平面内，所述各支撑杆分别互相平行；所述各发电单元100借助电机固定杆130被牢固地联结在位于同一竖直面上的各互相平行的相邻支撑杆200之间。3根据权利要求1或者2所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于还包括电力变换单元，所述各发电单元100都电连接所述电力变换单元300，该电力变换单元300通过电力变换将来自各发电单元100的电能汇集整合后输出。4根据权利要求1所述的三维矩阵。
5、方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于所述发电单元100中的发电机110是外转子发电机111，包括固定轴112和转动外壳113；所述固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固联结在一起；所述风动翼片120与转动外壳113固定联结。5根据权利要求4所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于所述外转子发电机111的固定轴112端部加工有外螺纹，所述电机固定杆130的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管131，借助旋紧在固定轴112上的螺母套管131，所述外转子发电机111的固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固的联结在一起；或者，所述外转子发电机111的固定轴。
6、112端部加工有凹槽114，所述电机固定杆130的端部中央设置有凸出的平板状舌板132，所述舌板132插入凹槽114内并通过紧固件固定，从而令所述外转子发电机111的固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固的联结在一起。6根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于所述发电单元100中的发电机110是内转子发电机115，包括转轴116和固定外壳117；所述固定外壳117与电机固定杆130的端部牢固联结在一起；所述风动翼片120与转轴116固定联结。7根据权利要求6所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于所述内转子发电机115的固定外壳117。
7、端部设置有加工有外螺纹的凸杆118，与所述凸杆118同侧的所述电机固定杆130的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管权利要求书CN102465839A2/2页3131，与所述转轴116同侧的所述电机固定杆130端部设置有轴承133，借助旋紧在固定外壳117端部凸杆118上的螺母套管131和套在所述转轴116端部的轴承133，所述内转子发电机115的固定外壳117与电机固定杆130的端部牢固的联结在一起。8根据权利要求1所述的三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，其特征在于所述风动翼片120包括翼片121和至少一根连接杆122，所述翼片121呈柱体状，而且该翼片121的横截面呈翼型；所述连接杆12。
8、2将所述翼片121的后缘固定联结在所述发电机110的转子上。9一种三维矩阵方式布置发电单元以构建风力发电系统的方法，其特征在于包括如下步骤A准备或者制造XYZ台发电机110，在发电机110各自转子上联结M个沿转子轴线延伸的风动翼片120，使气流经过时能够对该风动翼片120产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；B设置电机固定杆130，将步骤A所述联结有风动翼片120的发电机110可拆卸地联结在电机固定杆130上，使发电机110各自的转子沿竖直方向设置；每台发电机110及其M个风动翼片120和电机固定杆130构成一发电单元100；C布设所述各发电单元100，使得在X个竖直平面上分别。
9、按Y列、Z行的矩阵布置所述发电单元100，或者使得在Y个竖直平面内分别按X列、Z行的矩阵布置所述发电单元100。10根据权利要求9所述的三维矩阵方式布置发电单元以构建风力发电系统的方法，其特征在于步骤C还包括如下分步骤，C1沿水平方向设置支撑杆200，其中，在同一水平面内的所述支撑杆200互相交叉，在不同平面内的所述支撑杆200互相平行；C2将发电单元100的电机固定杆130联结在同一竖直平面的两相邻平行的支撑杆200之间，从而，在X个竖直平面上按Y列、Z行的矩阵，或者在Y个竖直平面内按X列、Z行的矩阵布置所述发电单元100。权利要求书CN102465839A1/7页4三维矩阵布置的风力发电系。
10、统及其构建方法技术领域0001本发明涉及发电系统，特别是涉及将风能转换为电能的风力发电系统。背景技术0002现有技术风力发电系统由多组风车式发电单元组成。所述风车式发电单元包括支撑杆、支撑杆顶部的发电机、以及联结在所述发电机转子上的风叶，所述风叶沿转子径向延伸。虽然所述风力发电系统合理利用可再生能源并将其转换为电能，是一种绿色环保的发电系统，但是，现有风力发电系统还是存在以下的缺陷和不足00031为了获得较大的风力压头，现有技术风力发电单元的风叶需要被制成沿转子径向长度很长的结构，致使现有风力发电单元必须安装在高达十几米甚至几十米的高度，令现有技术风力发电系统的选址受到限制，必须有足够的空间安。
11、装布设风力发电单元；因此，现有技术风力发电系统大都设置在海边、戈壁滩、宽广的平原上，而在风力资源丰富的山区，很难有条件构建现有技术风力发电系统；00042同样为了获得较大的风力压头，现有风力发电系统还需要根据当地自然气象规律定期调整风力发电单元的迎风面，或者设计相应的机构调整风力发电单元的迎风面，增加了现有技术风力发电系统的运行和维护成本。发明内容0005本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种不受地域环境限制、不需定期调整迎风面的风力发电系统及其构建方法。0006本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现0007设计、制造一种三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统。
12、，包括XYZ组发电单元。所述发电单元包括发电机和电机固定杆。所述电机固定杆用于可拆卸地安装和联结各发电机，使所述各该发电机的转子轴线沿竖直方向设置。所述发电机的转子联结有M个沿竖直方向延伸的风动翼片，使气流经过时能够对该风动翼片产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；所述各发电单元布设在X个竖直平面上，并在各竖直平面上形成Y列、Z行的矩阵安装；或者所述各发电单元布设在Y个竖直平面内，并在各竖直平面内按X列、Z行的矩阵安装。0008作为一种具有更高机械稳定性的方案，所述风力发电系统还包括沿水平方向设置的支撑杆。在同一水平面上，所述各支撑杆平行和交叉设置，在不同水平面内，所述各支撑杆。
13、分别互相平行。所述各发电单元借助电机固定杆被牢固地联结在位于同一竖直面上的各互相平行的相邻支撑杆之间。0009为使所述风力发电系统作为整体对外输出电力，所述风力发电系统还包括电力变换单元，所述各发电单元都电连接所述电力变换单元，该电力变换单元通过电力变换将来自各发电单元的电能汇集整合后输出。0010关于发电机，所述发电单元中的发电机可以是外转子发电机，包括固定轴和转动说明书CN102465839A2/7页5外壳。所述固定轴的端部与电机固定杆的端部对接并牢固联结在一起。所述风动翼片与转动外壳固定联结。0011作为外转子发电机的具体联结方案，所述外转子发电机的固定轴端部加工有外螺纹，所述电机固定杆。
14、的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管，借助旋紧在固定轴上的螺母套管，所述外转子发电机的固定轴的端部与电机固定杆的端部对接并牢固的联结在一起。还可以采用另一具体联结方案，所述外转子发电机的固定轴端部加工有凹槽，所述电机固定杆的端部中央设置有凸出的平板状舌板，所述舌板插入凹槽内并通过紧固件固定，从而令所述外转子发电机的固定轴的端部与电机固定杆的端部对接并牢固的联结在一起。0012涉及发电机的另一方案，所述发电单元中的发电机还可以是内转子发电机，包括转轴和固定外壳。所述固定外壳。与电机固定杆的端部牢固联结在一起。所述风动翼片与转轴固定联结。0013作为内转子发电机的具体联结方案，所述内转子发电机的固定。
15、外壳端部设置有加工有外螺纹的凸杆，与所述凸杆同侧的所述电机固定杆的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管，与所述转轴同侧的所述电机固定杆端部设置有轴承，借助旋紧在固定外壳端部凸杆上的螺母套管和套在所述转轴端部的轴承，所述内转子发电机的固定外壳与电机固定杆的端部牢固的联结在一起。0014关于风动翼片，所述风动翼片包括翼片和至少一根连接杆，所述翼片呈柱体状，而且该翼片的横截面呈翼型。所述连接杆将所述翼片的后缘固定联结在所述发电机的转子上。0015更进一步地，所述在每组发电单元中，设置在所述发电机转子上的风动翼片数量M是奇数。0016为了解决发电机体积给发电系统安装场地造成的限制，使发电系统能够应用在更多。
16、的环境中，所述发电机是单级式永磁盘式发电机和串级式永磁盘式发电机。0017本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现0018实施一种用阵列矩阵方式布置发电单元以构建风力发电系统的方法，包括如下步骤0019A准备或者制造XYZ台发电机，在发电机各自转子上联结M个沿转子轴线延伸的风动翼片，使气流经过时能够对该风动翼片产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；0020B设置电机固定杆，将步骤A所述联结有风动翼片的发电机可拆卸地联结在电机固定杆上，使发电机各自的转子沿竖直方向设置；每台发电机及其M个风动翼片和电机固定杆构成一发电单元；0021C布设所述各发电单元，使得在X个竖直平。
17、面上分别按Y列、Z行的矩阵布置所述发电单元，或者使得在Y个竖直平面内分别按X列、Z行的矩阵布置所述发电单元。0022所述步骤C还包括如下分步骤，0023C1沿水平方向设置支撑杆，其中，在同一水平面内的所述支撑杆互相交叉，在不同平面内的所述支撑杆互相平行；0024C2将发电单元的电机固定杆联结在同一竖直平面的两相邻平行的支撑杆之间，从而，在X个竖直平面上按Y列、Z行的矩阵，或者在Y个竖直平面内按X列、Z行的矩阵布说明书CN102465839A3/7页6置所述发电单元。0025在所述步骤C之后还包括步骤D，0026D设置与所有发电单元电连接的电力变换单元，该电力变换单元通过电力变换将来自各发电单元。
18、的电能汇集整合后输出。0027同现有技术相比较，本发明“三维矩阵布置的风力发电系统及其构建方法”的技术效果在于00281本发明由阵列矩阵整体承受风力，所述风力发电系统获得的风力压头受阵列矩阵的X、Y、Z数据影响；所述风动翼片沿竖直方向设置，风动翼片的长度对获得风力压头的影响不大，使发电单元的尺寸和体积都可以相对现有技术大大缩减；而阵列矩阵的X、Y、Z数据可以根据安装场地条件因地制宜的选择，令本发明的风力发电系统能够安装在更多场合，例如，山区、楼宇顶部；00292本发明风力发电系统的阵列矩阵不受风向限制，来自任何方向的风力资源都可以被风力发电系统利用；各发电单元的装卸比较简便，减少了现有风力发电。
19、系统的运行和维护成本。附图说明0030图1是本发明“三维矩阵布置的风力发电系统及其构建方法”第一实施例的轴测投影示意图；0031图2是本发明第二实施例的轴测投影示意图；0032图3是本发明第二实施例系统组成简明示意图；0033图4是本发明配置外转子发电机111的发电单元100的轴测投影示意图；0034图5是本发明以单级式永磁盘式发电机500作为外转子发电机111的发电单元100的正投影主视剖面示意图；0035图6是本发明以串级式永磁盘式发电机600作为外转子发电机111的发电单元100的正投影主视剖面示意图；0036图7是本发明风动翼片120正投影俯视剖面示意图；0037图8是本发明配置外转子。
20、发电机111的发电单元100的正投影俯视示意图；0038图9是本发明配置内转子发电机115的发电单元100的轴测投影示意图；0039图10是本发明以串级式永磁盘式发电机700作为内转子发电机115的发电单元100的半面剖视示意图。具体实施方式0040以下结合附图所示各实施例作进一步详述。0041本发明提出一种三维矩阵方式布置发电单元的风力发电系统，包括XYZ组发电单元100。所述发电单元100包括发电机110和电机固定杆130。所述电机固定杆130用于可拆卸地安装和联结各发电机110，使所述各该发电机110的转子轴线沿竖直方向设置。所述发电机110的转子联结有M个沿竖直方向延伸的风动翼片120。
21、，使气流经过时能够对该风动翼片120产生沿转子切向的作用力，其中X、Y、Z、M都是自然数。所述各发电单元100布设在X个竖直平面上，并在各竖直平面上形成按Y列、Z行的矩阵安装；或者所述各发电说明书CN102465839A4/7页7单元100布设在Y个竖直平面内，并在各竖直平面内按X列、Z行的矩阵安装。0042所述发电单元100之间的固定联结方式多种多样，只要其符合能够承受风力的机械强度要求即可。如图1所示，本发明第一实施例是一种在沿Y轴方向一个竖直平面内按四列两行矩阵的方式设置的阵列矩阵式的风力发电系统，即X4，Y1，Z2；上述方案也可以表述为沿X轴方向设置有四个竖直阵列面，而且每个竖直面内按。
22、一列两行设置发电单元100的风力发电系统，同样X4，Y3，Z2。所述第一实施例各发电单元的固定方式类似于用阵列方式布置分段式的输电杆塔。所述第一实施例同列的两组发电单元100采用固定杆130对接联结的方式，位于下方的发电单元100的固定杆130借助基座900固定联结在地面。本发明第二实施例，如图2所示，提出一种机械稳定度更高的风力发电系统。该风力发点系统还包括沿水平方向设置的支撑杆200。在同一水平面上，所述支撑杆200平行和交叉设置，在不同水平面上，所述各支撑杆分别互相平行。各支撑杆200之间的联结方式在现有技术中已有多种方案，最简单的方式就是参考建筑用脚手架的联结方式。所述发电单元100借。
23、助电机固定杆130被牢固地联结在位于同一竖直面内的两互相平行的相邻支撑杆200之间。所述第二实施例提供了一种沿Y轴方向设置有三个竖直阵列面，而且每个竖直面内按四列两行设置发电单元100的风力发电系统，即X4，Y3，Z2；上述方案也可以表述为沿X轴方向设置有四个竖直阵列面，而且每个竖直面内按3列两行设置发电单元100的风力发电系统，同样X4，Y3，Z2。支撑杆200与固定杆130的联结方式在现有技术的中也已有多种杆件联结方案，建筑用脚手架的联结方式同样可以作为本发明第二实施例的参考。0043本发明由阵列矩阵整体承受风力，所述风力发电系统获得的风力压头受阵列矩阵规模，即X、Y、Z数据影响。所述风动。
24、翼片沿竖直方向设置，风动翼片的长度对获得风力压头的影响不大，使发电单元的尺寸和体积都可以相对现有技术大大缩减。而阵列矩阵的X、Y、Z数据可以根据安装场地条件因地制宜的选择，令本发明的风力发电系统能够安装在更多场合，尤其是各种风力资源丰富的场合，例如，山区、楼宇顶部。另外，本发明风力发电系统的阵列矩阵不受风向限制，来自任何方向的风力资源都可以被风力发电系统利用。由于各发电单元的尺寸和体积都较现有技术大大缩减，发电单元的装卸比较简便，减少了现有风力发电系统的运行和维护成本。0044本发明风力发电系统还包括电力变换单元，所述各发电单元100都电连接所述电力变换单元300，该电力变换单元300通过电力。
25、变换将来自各发电单元100的电能汇集整合后输出。作为一种实施方案，如图3所示，所述电力变换单元300包括为每组发电单元100的发电机110对应配置的交流/直流变换模块310，电连接各交流/直流变换模块310的调压模块320，以及电连接所有调压模块320的直流/交流变换模块330。所述交流/直流变换模块310用于将来自发电机110的交流电变换为直流电。所述调压模块320分别将各路直流电变换成电压相同的直流电并联输入至直流/交流变换模块330。所述直流/交流变换模块330输入的直流电变换为输配电网800需要的交流电并传输至输配电网800。0045本发明所述发电单元100中的发电机110可以采用外转。
26、子发电机111，如图4所示，包括固定轴112和转动外壳113。所述固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固联结在一起。所述风动翼片120与转动外壳113固定联结。0046关于所述固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固联结的方式，而说明书CN102465839A5/7页8且满足所述电机固定杆130可拆卸地联结所述发电机110，现有技术已经存在多种杆件可拆卸对接并联结的方案，本发明提出一种将外转子发电机111与电机固定杆130可拆卸联结的方案，如图6所示，所述外转子发电机111的固定轴112端部加工有外螺纹，所述电机固定杆130的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管131，借。
27、助旋紧在固定轴112上的螺母套管131，所述外转子发电机111的固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固的联结在一起。在宿舍哦户电机固定杆130的端部被套管131套住部分还设置有环状凸缘134，用于限定套管131的位置并辅助点击固定杆130与固定轴112的联结。采用上述方案的发电单元100使本发明风力发电系统的发电单元维护更加方便。以本发明第二实施例为例，在需要维护某一台外转子发电机111时，先在发电单元100两侧加设临时支撑杆，支撑在该发电单元100上下两端的支撑杆200之间，然后将上下两电机固定杆130上的套管131从固定轴112上旋出，用吊装设备将发电单元拆下，随后在两电机固。
28、定杆130之间安装一两端加工有外螺纹的电机替换支撑杆，最后拆除所述两临时支撑杆。从而从风力发电系统中拆卸一组发电单元100，并对该发电单元110实施维护，而不影响其它发电单元100的正常运行。安装所述发电单元110就可以逆向执行上述步骤，即可完成发电单元100安装。0047本发明还提出一种将外转子发电机111与电机固定杆130可拆卸联结的方案，如图5所示，所述外转子发电机111的固定轴112端部加工有凹槽114，所述电机固定杆130的端部中央设置有凸出的平板状舌板132，所述舌板132插入凹槽114内并通过紧固件固定，从而令所述外转子发电机111的固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接。
29、并牢固的联结在一起。在图5所示实施例中，所述紧固件采用螺栓紧固件。采用上述方案的发电单元100使本发明风力发电系统的发电单元维护更加方便。以本发明第二实施例为例，在需要维护某一台外转子发电机111时，先在发电单元100两侧加设临时支撑杆，支撑在该发电单元100上下两端的支撑杆200之间，然后将上下两电机固定杆130上的螺栓紧固件拆除，用吊装设备将发电单元100拆下，随后在两电机固定杆130之间安装一两端加工有凹槽的电机替换支撑杆，最后拆除所述两临时支撑杆。从而从风力发电系统中拆卸一组发电单元100，并对该发电单元100实施维护，而不影响其它发电单元100的正常运行。安装所述发电单元100就可以。
30、逆向执行上述步骤，即可完成发电单元100安装。0048如前所述，本发明风力发电系统中的风动翼片120已经不是限制发电单元100的尺寸和体积的主要因素，而发电机110的尺寸和体积成为了限制发电单元100的尺寸和体积的主要因素。为了缩小发电单元100的尺寸和体积，使其能适应各种安装场地的要求，又如图5所示，本发明所述外转子发电机111可以采用单级式永磁盘式发电机500，包括与固定轴112固定联结的定子线圈盘520，以及与转动外壳113固定联结的两圆盘状转子永磁体盘510。所述转子永磁体盘510借助滚动轴承540与固定轴112转动联结，在两转子永磁体盘510之间形成轴向磁场。夹在两转子永磁体盘510。
31、之间的定子线圈盘520切割磁力线以产生电力。所述固定轴112设置有中空管，定子线圈盘520产生的电力借助穿过固定轴112内中空管的引出线550输出。为防止两转子永磁体盘510轴向蹿动，分别在两转子永磁体盘510与定子线圈盘520之间设置滚动垫圈560。由于仅设置了一个定子线圈盘520，即一级线圈盘，因此所述外转子发电机111是单级式永磁盘式发电机500。0049为了增加输出功率，本发明所述外转子发电机111还可以采用串级式永磁盘式发电机600，包括与固定轴112固定联结的定子线圈盘620，以及与转动外壳113固定联结的说明书CN102465839A6/7页9圆盘状转子永磁体盘610。所述转子永。
32、磁体盘610借助滚动轴承640与固定轴112转动联结，在相邻两转子永磁体盘610之间形成轴向磁场。夹在相邻两转子永磁体盘510之间的定子线圈盘620切割磁力线以产生电力。同样，所述固定轴112设置有中空管，定子线圈盘620产生的电力借助穿过固定轴112内中空管的引出线650输出。为防止两转子永磁体盘510轴向蹿动，分别在转子永磁体盘610与定子线圈盘620之间设置滚动垫圈660。由于所述各定子线圈盘520是串行联结在固定轴112上，因此所述外转子发电机111是串级式永磁盘式发电机600。0050永磁体间形成轴向磁场的永磁盘式发电机与永磁体间形成径向磁场的发电机相比，提高了电机效率，缩小了电机体。
33、积。将永磁盘式发电机用于本发明风力发电系统是优选的方案，更好得拓展了本发明风力发电系统适用的场合。0051本发明所述发电单元100中的发电机110还可以是内转子发电机115，如图9所示，包括转轴116和固定外壳117。所述固定外壳117与电机固定杆130的端部牢固联结在一起。所述风动翼片120与转轴116固定联结。0052关于所述固定轴112的端部与电机固定杆130的端部对接并牢固联结的方式，而且满足所述电机固定杆130可拆卸地联结所述发电机110，现有技术已经存在多种杆件可拆卸对接并联结的方案，本发明提出一种将内转子发电机115与电机固定杆130可拆卸联结的方案，如图10所示，所述内转子发电。
34、机115的固定外壳117端部设置有加工有外螺纹的凸杆118，与所述凸杆118同侧的所述电机固定杆130的端部设置有加工有内螺纹的螺母套管131，与所述转轴116同侧的所述电机固定杆130端部设置有轴承133，借助旋紧在固定外壳117端部凸杆118上的螺母套管131和套在所述转轴116端部的轴承133，所述内转子发电机115的固定外壳117与电机固定杆130的端部牢固的联结在一起。以本发明第二实施例为例，在需要维护某一台内转子发电机115时，先在发电单元100两侧加设临时支撑杆，支撑在该发电单元100上下两端的支撑杆200之间，然后将与所述凸杆118同侧的所述电机固定杆130上的套管131从凸杆。
35、118上旋出，用吊装设备将发电单元拆下，随后在两电机固定杆130之间安装一端部加工有外螺纹的电机替换支撑杆，最后拆除所述两临时支撑杆。从而从风力发电系统中拆卸一组发电单元100，并对该发电单元100实施维护，而不影响其它发电单元100的正常运行。安装所述发电单元100就可以逆向执行上述步骤，即可完成发电单元100安装。0053如图10所示，本发明所述内转子发电机115可以采用串级式永磁盘式发电机700，包括与转轴116固定联结的转子线圈盘720，以及与固定外壳117固定联结的圆盘状定子永磁体盘710。在相邻两定子永磁体盘710之间形成轴向磁场。夹在相邻两定子永磁体盘710之间的转子线圈盘720。
36、切割磁力线以产生电力。为防止轴向蹿动，定子永磁体盘710与转子线圈盘720之间设置滚动垫圈760。由于所述各转子线圈盘720是串行联结在固定轴112上，因此所述内转子发电机115是串级式永磁盘式发电机700。0054本发明所述风动翼片120的结构应当在气流经过时能够对该风动翼片120产生沿转子切向的作用力。本发明提出一种风动翼片120的优选实施例，如图7和图8所示，所述风动翼片120包括翼片121和至少一根连接杆122，所述翼片121呈柱体状，而且该翼片121的横截面呈翼型。所述翼型就是飞机机翼的横截面形状，即由弧线R1R2、弧线R2R3、弧线R3R4、弧线R4R5所围成平面，弧线R4R1R2。
37、圆钝，弧线R3R5窄尖，弧线R1R4R5凸出，弧线R1R2R3平说明书CN102465839A7/7页10滑。当有气流经过时，气流被翼片121分成两部分，流经弧线R1R4R5的气流流速高，气压小，流经弧线R1R2R3的气流流速低，气压高，从而令翼片获得图7箭头所述方向的作用力。所述弧线R4R1R2通常被称为前缘，所述弧线R3R5通常被称为后缘。所述连接杆122将所述翼片121的后缘固定联结在所述发电机110的转子上。如图8所示，采用截面是翼型的翼片121，当有粗箭头方向的气流就会令翼片121受到细箭头方向的作用力，即发电机110转子切向的作用力。作为优选方式在每组发电单元100中，设置在所述发。
38、电机转子上的风动翼片120的数量M是奇数。0055本发明还提出一种用阵列矩阵方式布置发电单元以构建上述风力发电系统的方法，结合上述实施例，该方法包括如下步骤0056A准备或者制造XYZ台发电机110，在发电机110各自转子上联结M个沿转子轴线延伸的风动翼片120，使气流经过时能够对该风动翼片120产生沿转子切向的作用力；其中X、Y、Z、M都是自然数；0057B设置的电机固定杆130，将步骤A所述联结有风动翼片120的发电机110可拆卸地联结在电机固定杆130上，使发电机110各自的转子沿竖直方向设置；每台发电机110及其M个风动翼片120和电机固定杆130构成一发电单元100；0058C布设所。
39、述各发电单元100，使得在X个竖直平面上分别按Y列、Z行的矩阵布置所述发电单元100，或者使得在Y个竖直平面内分别按X列、Z行的矩阵布置所述发电单元100。0059如上所述，步骤C还包括如下分步骤0060C1沿水平方向设置支撑杆200，其中，在同一水平面内的所述支撑杆200互相交叉，在不同平面内的所述支撑杆200互相平行；0061C2将发电单元100的电机固定杆130联结在同一竖直平面的两相邻平行的支撑杆200之间，从而，在X个竖直平面内按Y列、Z行的矩阵，或者在Y个竖直平面内按X列、Z行的矩阵布置所述发电单元100。0062另外，在所述步骤C之后还包括步骤D，0063D设置与所有发电单元100电连接的电力变换单元300，该电力变换单元300通过电力变换将来自各发电单元100的电能汇集整合后输出。说明书CN102465839A101/8页11图1说明书附图CN102465839A112/8页12图2说明书附图CN102465839A123/8页13图3图4说明书附图CN102465839A134/8页14图5说明书附图CN102465839A145/8页15图6说明书附图CN102465839A156/8页16说明书附图CN102465839A167/8页17图9说明书附图CN102465839A178/8页18图10说明书附图CN102465839A18。