CN101162859A - 一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机 - Google Patents
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Abstract
一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机,其包括机座(1)、定子(2)、转子(3)、离心风扇(5)、绝缘防晕薄绝缘结构,其特征为:机座(1)上部两端开有进风口(7)、出风口(8),发电机顶部固定有空-空冷却器(10),在机座(1)内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋(6),在转子(3)的转轴(4)上焊有转子轴向通风筋(13)组成发电机内部的轴向通风道,定子(2)铁心、转子(3)铁心上开有对应的径向风槽,组成定子(2)铁心、转子(3)铁心径向通风道,转子(3)上安装离心风扇(5)。本发明体积小,重量轻,温升低,运行稳定,安全可靠,适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流发电机,具体为一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机。
背景技术
目前,国内风力发电机组的主力机型为0.75~1.0MW,配套电机为机壳水冷和自扇冷笼型异步发电机。现有的一般绕线式异步发电机存在以下缺陷:(1)机座为径向通风箱式结构,体积较大,重量较重,电机的散热效果不是很好,影响整个机组的安装和机组的动负荷;(2)转子绕组开路电压不超过1000V,采用普通的F级绝缘材料作槽绝缘和匝问绝缘,且三相电缆线从转轴内部无固定地引出,此种结构用于dv/dt较高的变频电源场合不适合,在发电机高速运转时由于巨大的离心力使电缆与轴产生相对运动、磨擦,造成绝缘损坏,引起电机故障。现有兆瓦级以上双馈异步风力发电机的冷却结构也有水冷结构的(包括机壳水冷和空-水冷),此种结构不适用于北方严寒地区使用。
实用新型内容
本发明针对现有一般绕线式异步电机存在的不足,提供一种体积小,适应地域广,绝缘可靠性好,运行稳定可靠的的兆瓦级以上双馈异步风力发电机。
本发明的技术方案是:其包括包括机座、定子、转子、离心风扇、绝缘防晕薄绝缘结构,所述机座上部两端开有进风口、出风口,发电机顶部固定有空-空冷却器,在机座内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋,在转子的转轴上焊有转子轴向通风筋组成发电机内部的轴向通风道,定子铁心、转子铁心上开有对应的径向风槽,组成定子铁心、转子铁心径向通风道,转子上安装离心风扇。
以下为优选方案:
转子端部出线结构,极间连线、星接零线采用刚性好且锻制成型的扁铜母线,根据连线长度和连接方式紧贴转子线圈内侧,并与转子线圈焊接牢固。
绝缘防晕薄绝缘结构由转子线圈防晕薄绝缘、层间垫条、对地绝缘分层包扎组成。
本发明为兆瓦级以上(≥1.5MW)双馈异步风力发电机提供了合理而又实用的结构设计,所采用的混合通风空-空冷却结构,减小了电机体积,降低了电机重量,通风散热良好,降低了电机温升;不用水冷,适用范围更宽广;由于转子出线电缆固定引出,加强了对地绝缘和电晕处理,因而减小了转子对地绝缘击穿的可能性,使双馈异步风力发电机运行更稳定、更安全可靠。
附图说明
图1是本发明一实施例的整体结构示意图。
图2是图1所示实施例定子结构示意图。
图3是图1所示实施例转子结构示意图。
图4是图1所示实施例转子端部出线结构示意图。
图5是图1所示实施例转子线圈绝缘防晕薄绝缘结构示意图。
图中:1-机座;2-定子;3-转子;4-转轴;5-离心风扇;6-机座轴向通风筋;7-进风口;8-出风口;9-定转子径向通风道;10-空-空冷却器;11-极间连线;12-星接零线;13-转子轴向通风筋;14-转子线圈防晕薄绝缘;15-层间垫条;16-对地绝缘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1-3,本实施例包括机座1、定子2、转子3、空-空冷却器10、离心风扇5、绝缘防晕薄绝缘结构,机座1上部两端开有进风口7、出风口8,发电机顶部固定空-空冷却器10,在机座1内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋6,机座轴向通风筋6具有加强机座强度和轴向通风双重作用;在转子3的转轴4上焊有转子轴向通风筋13,构成发电机内部的轴向通风道,定子2的铁心、转子3的铁心上开有多圈对应的径向风槽,组成定子2的铁心、转子3的铁心径向通风道,这样就形成了电机径、轴向混合通风空-空冷却结构;转子3上安装有离心风扇5,有利于定子2与转子3之间的循环通风冷却。轴向通风道、径向通风道的风的流向如图1箭头所示。
离心风扇5有较高的风压,转向可逆,它将从定子2轴向通风道、转子3径向通风道和同时冷却定子2绕组及转子3绕组后形成的端部热风吸入,从出风口8压入空-空冷却器10,热风在空-空冷却器10中进行热交换后,变成冷风再次从进风口7吹入,进入电机内部,这样循环,构成了电机内部封闭空气冷却系统。
转子3端部出线结构如图4所示,极间连线11、星接零线12采用刚性好且锻制成型的扁铜母线,根据连线长度和连接方式紧贴转子3线圈内侧,并与转子3线圈焊接牢固,出线电缆轴向间隙用绝缘好、强度高的非金属材料垫紧,再用螺钉紧固,径向用三个非金属固定夹板固定于转轴上,对三相电缆进行可靠的固定和绝缘保护。电缆固定引出,加强了对地绝缘和电晕处理,减小了转子3对地绝缘击穿的可能性,提高了双馈异步风力发电机运行可靠性。
图5所描述的绝缘防晕薄绝缘结构由转子线圈防晕薄绝缘14,层间垫条15,对地绝缘16分层包扎组成。电缆固定引出,加强了对地绝缘和电晕处理,减小了转子对地绝缘击穿的可能性,提高了双馈异步风力发电机运行可靠性。
Claims (3)
1.一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机,包括机座(1)、定子(2)、转子(3)、离心风扇(5)、绝缘防晕薄绝缘结构,其特征为:机座(1)上部两端开有进风口(7)、出风口(8),发电机顶部固定有空-空冷却器(10),在机座(1)内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋(6),在转子(3)的转轴(4)上焊有转子轴向通风筋(13)组成发电机内部的轴向通风道,定子(2)铁心、转子(3)铁心上开有对应的径向风槽,组成定子(2)铁心、转子(3)铁心径向通风道,转子(3)上安装离心风扇(5)。
2.如权利要求1所述的兆瓦级以上双馈异步风力发电机,其特征为:转子(3)端部出线结构,极间连线(11)、星接零线(12)采用刚性好且锻制成型的扁铜母线,根据连线长度和连接方式紧贴转子(3)线圈内侧,并与转子(3)线圈焊接牢固。
3.如权利要求1所述的兆瓦级以上双馈异步风力发电机,其特征为:绝缘防晕薄绝缘结构由转子(3)线圈防晕薄绝缘(14),层间垫条(15),对地绝缘(16)分层包扎组成。
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