CN101639042A - 一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组，本发明包括风轮、变浆距系统、永磁发电机、机舱机座和偏航系统，永磁发电机包括机壳、定子、前端盖、转子、后端盖和转子旋转支撑机构，所述的转子旋转支撑机构包括动轴、轴承I、定轴和轴承II，动轴和定轴均为空心轴，动轴套定轴外，动轴和定轴之间的一端设轴承I、另一端设轴承II，转子固定在动轴上，动轴与风轮连接，定轴与机舱机座连接。本发明空心定轴可以提供设备维修人员由机舱机座到轮毂的通道，保证人身安全。轴承承载能力要求低，发电机承载一侧端盖与定轴同时与机舱机座连接，达到端盖承担发电机定子载荷，定轴承担转子和风轮载荷的目的。

Description

一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组
技术领域
本发明涉及一种风力发电机组，特别涉及一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组。
背景技术
在风力发电机组中，采用风轮直接驱动发电机结构称为直驱型风力发电机组，但直驱型风力发电机组是近年来发展起来的新技术产品，其优点在于减少增速齿轮箱和传动系统部件，提高风力发电机组的可靠性和发电效率，降低风力发电机组噪声。发电机与电网之间采用全功率变流器。适合电网故障运行能力。
目前在国内外市场上有直驱外转子风力发电机组，有直驱内转子采用单轴承风力发电机组，有直驱双轴承实心轴风力发电机组。
以上各种直驱型风力发电机组都存在不同层次欠缺。如直驱外转子风力发电机组，封闭不好，风沙蚊虫等容易进入发电机内部，给发电造成损害，由机仓到轮毂需要从发电机外面通过，很不安全。再如单轴承支撑结构的发电机组，需要一个轴承同时承载轴向力和径向力两种力矩，轴承要求极高，轴承制造加工困难，成本高。双轴承实心轴风力发电机组支撑轴固定在前后端盖上，后端盖再固定在机座上，使得后端盖要承受机壳、定子、转子、前端盖、转子支撑轴和固定在转子上的叶轮及其自身的重量。后端盖承受的载荷太大。再如双轴承支撑实芯轴子直驱发电机存在通风散热不好，由机仓至轮毂需要经过发电机外面通过，存在安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种载荷分布均匀、对后端盖和支撑转子的轴承承载能力要求低、安全性能高的兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组。
为了解决上述技术问题，本发明包括风轮、变浆距系统、永磁发电机、机舱机座和偏航系统，永磁发电机包括机壳、定子、前端盖、转子、后端盖和转子旋转支撑机构，所述的转子旋转支撑机构包括动轴、轴承I、定轴和轴承II，动轴和定轴均为空心轴，动轴套定轴外，动轴和定轴之间的一端设轴承I、另一端设轴承II，转子固定在动轴上，动轴与风轮连接，定轴与机舱机座连接。
为了在便于维护人员通过的前提下，使重心向机舱机座偏移，所述动轴和定轴为锥形空心轴，定轴的大端与机舱机座相固定。
为了便于后端盖、定轴和机舱机座的固定，并使载荷分布更均匀，所述的定轴上设有处在后端盖外的挡台，后端盖、挡台和机舱机座通过连接件依次串接固定。
为了便于永磁发电机内部散热，所述的机壳上设有散热筋，后端盖上设有散热风扇。
本发明的有益效果是：本发明的风轮直接与动轴相连接，使风轮捕获风的动能直接驱动转子，转子旋转，使发电机把动能转化为电能。空心定轴可以提供设备维修人员由机舱机座到轮毂的通道，保证人身安全。动轴由两个轴承支撑，轴承承载能力要求低，发电机承载一侧端盖与定轴同时与机舱机座连接，达到端盖承担发电机定子载荷，定轴承担转子和风轮载荷的目的。本发明具有结构简单、风能利用率好、发电效率高、运行稳定可靠、整机组合简单科学的优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2是图1中件4和件7的结构示意图；
图中：1、风轮，2、变浆距系统，3、动轴，4、永磁发电机，5、散热筋，6、散热风扇，7、机舱机座，8、偏航系统，9、螺栓I，10、螺栓II，11、机壳，12、螺栓III，13、定子，14、前端盖，15、转子，16、密封圈，17、轴承I，18、定轴，19、轴承II，20、后端盖。
具体实施方式
如图1所示的一种具体实施例，它包括风轮1、变浆距系统2、永磁发电机4、机舱机座7和偏航系统8。
如图2所示，永磁发电机4包括机壳11、定子13、前端盖14、转子15、后端盖20和转子旋转支撑机构，前端盖14通过螺栓III12固定在机壳11的前端，后端盖20通过螺栓III12固定在机壳11的后端。机壳11上设有散热筋5，后端盖20上设有散热风扇6。定子13和转子15设置在机壳11内。转子旋转支撑机构包括动轴3、轴承I17、定轴18和轴承II 19，动轴3和定轴18均为锥形空心轴，动轴3和定轴18插在机壳11中，动轴3套在定轴18外，动轴3和定轴18之间的一端设轴承I17、另一端设轴承II19，转子15固定在动轴3上，动轴3通过螺栓II10与风轮1连接，动轴3与前端盖14之间设有密封圈16。定轴18处在后端盖20外的一端有挡台，后端盖20、挡台和机舱机座7通过螺栓I9依次串接固定。

Claims (4)

1、一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组，包括风轮(1)、变浆距系统(2)、永磁发电机(4)、机舱机座(7)和偏航系统(8)，永磁发电机(4)包括机壳(11)、定子(13)、前端盖(14)、转子(15)、后端盖(20)和转子旋转支撑机构，其特征在于：所述的转子旋转支撑机构包括动轴(3)、轴承I(17)、定轴(18)和轴承II(19)，动轴(3)和定轴(18)均为空心轴，动轴(3)套定轴(18)外，动轴(3)和定轴(18)之间的一端设轴承I(17)、另一端设轴承II(19)，转子(15)固定在动轴(3)上，动轴(3)与风轮(1)连接，定轴(18)与机舱机座(7)连接。
2、根据权利要求1所述的兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组，其特征在于：所述动轴(3)和定轴(18)为锥形空心轴，定轴(18)的大端与机舱机座(7)相固定。
3、根据权利要求1或2所述的兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组，其特征在于：所述的定轴(18)上设有处在后端盖(20)外的挡台，后端盖(20)、挡台和机舱机座(7)通过连接件依次串接固定。
4、根据权利要求3所述的兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组，其特征在于：所述的机壳(11)上设有散热筋(5)，后端盖(20)上设有散热风扇(6)。
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