CN111371231B - 发电机、风力发电机组以及气隙调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电机、风力发电机组以及气隙调节方法，发电机，包括轴系结构、套设件、被套设件以及气隙调节组件；轴系结构包括第一轴件以及第二轴件；被套设件以及套设件的一者为转子且另一者为定子，被套设件以及套设件在轴系结构的径向上形成有气隙，套设件连接于第一轴件；气隙调节组件支撑于第二轴件与被套设件之间，以调节气隙。本发明实施例提供的发电机、风力发电机组以及气隙调节方法，能够保证转子与定子之间气隙的均一性，并保证发电机的稳定运行和使用寿命，提高风力发电机组的发电效益。

Description

发电机、风力发电机组以及气隙调节方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种发电机、风力发电机组以及气隙调节方法。

背景技术

发电机通常包括转子及定子，转子与定子相对设置且彼此之间具有气隙。定子与转子之间气隙的大小非常重要，它对发电机的性能影响很大，如果气隙过大，则无法降低磁化电流以改善功率因数，如果气隙过小，会使发电机的制造困难加剧，同时，发电机在运行时，在外载荷的作用下如果发生气隙偏心，将会使发电机产生单边磁拉力，产生电磁振动和噪声，而且容易引起定转子相擦，因此保证定子与转子之间气隙的均一性是非常重要的。

发电机在应用于风力发电机组时，其转子通过转轴能够与叶轮的轮毂连接，定子通过定轴能够与机舱连接。传统发电机气隙均匀度是靠定转子及连接件的部件刚度和同轴度来保证的，随着风力发电机组功率增加，叶轮重量以及风载增加，转轴在重力、风载载荷弯矩作用下变形越来越大，而转轴的变形直接导致转子与定子之间的气隙不均匀，即发电机的旋转轴线与静态轴线发生偏移，造成转子与定子之间的气隙变化，影响发电机的稳定运行和使用寿命，进而影响风力发电机组的发电效益。

因此，亟需一种新的发电机、风力发电机组以及气隙调节方法。

发明内容

本发明实施例提供一种发电机、风力发电机组以及气隙调节方法，能够保证转子与定子之间气隙的均一性，并保证发电机的稳定运行和使用寿命，提高风力发电机组的发电效益。

本发明实施例一方面提出了一种发电机，包括轴系结构、套设件、被套设件以及气隙调节组件；轴系结构包括第一轴件以及套设于第一轴件外侧并与第一轴件转动连接的第二轴件；被套设件以及套设件的一者为转子且另一者为定子，被套设件以及套设件在轴系结构的径向上相对设置且彼此之间形成有气隙，套设件连接于第一轴件并与第二轴件之间形成有容纳空间，被套设件位于容纳空间内；气隙调节组件支撑于第二轴件与被套设件之间，以调节气隙。

根据本发明实施例的一个方面，气隙调节组件的数量为两组以上且在轴系结构的轴向上相互间隔设置，每组气隙调节组件包括沿轴系结构的周向间隔分布的两个以上伸缩件，每个伸缩件在径向上可伸缩且包括两个相对的连接端，其中一个连接端与第二轴件转动连接，另一个连接端与被套设件转动连接

根据本发明实施例的一个方面，每个伸缩件的其中一个连接端与第二轴件球铰接，另一个连接端与被套设件球铰接。

根据本发明实施例的一个方面，气隙调节组件进一步包括动力源，动力源设置于第二轴件并与各伸缩件连接，以驱动各伸缩件在径向上伸缩。

根据本发明实施例的一个方面，伸缩件为伸缩缸，伸缩件包括缸体、缸杆以及设置于缸体的内部并与缸杆连接的活塞，缸体远离缸杆的一端设置有连接杆，伸缩件通过缸杆以及连接杆的一者与第二轴件转动连接，通过另一者与被套设件转动连接。

根据本发明实施例的一个方面，伸缩件为滚珠丝杠结构，伸缩件包括基座、与基座转动配合的丝杠以及连接于丝杠的驱动电机，驱动电机与丝杠传动配合，伸缩件通过基座以及丝杠的一者与第二轴件转动连接，通过另一者与被套设件转动连接。

根据本发明实施例的一个方面，每组气隙调节组件的两个以上伸缩件在周向上均匀设置。

根据本发明实施例的一个方面，发电机进一步包括设置于气隙内的气隙监测件，气隙监测件连接于套设件及被套设件的一者上，以监测气隙在径向上的尺寸并反馈气隙监测信号至远端控制器和/或近端控制器。

根据本发明实施例的一个方面，气隙监测件包括两个以上距离传感器，至少两个距离传感器在轴向上相互间隔设置。

根据本发明实施例的一个方面，进一步包括与各伸缩件连接的控制器，控制器被配置为接收气隙监测信号，根据气隙监测信号计算各伸缩件的预定伸缩量，并根据预定伸缩量控制各伸缩件在径向上伸长或缩短。

本发明实施例另一方面提出了一种风力发电机组，包括：机舱、叶轮以及上述的发电机，第一轴件及第二轴件的一者与叶轮连接且另一者与机舱的底座连接。

根据本发明实施例的另一个方面，第一轴件与叶轮连接，第二轴件与机舱连接，套设件为转子，被套设件为定子；或者，第一轴件与机舱连接，第二轴件与叶轮连接，被套设件为转子，套设件为定子。

本发明实施例又一方面提出了一种气隙调节方法，用于上述的发电机，气隙调节方法包括：

监测步骤，监测发电机的套设件及被套设件之间的距离值；

处理步骤，根据距离值判断套设件及被套设件之间的气隙的变化量，并根据变化量的计算各伸缩件的伸缩量；

控制步骤，根据伸缩量控制各伸缩件在径向上伸长或缩短，以保持套设件以及被套设件之间的气隙在轴向上的均一性。

根据本发明实施例的又一个方面，处理步骤包括：

根据套设件及被套设件之间的距离值获取转子的轴线的偏转角度；

根据偏转角度获取各伸缩件与被套设件连接点偏转后的偏转坐标；

根据各伸缩件与被套设件的连接点的偏转坐标以及原始坐标获取各伸缩件的伸缩量。

根据本发明实施例提供的发电机、风力发电机组以及气隙调节方法，发电机包括轴系结构、套设件、被套设件以及气隙调节组件，轴系结构包括转动连接的第一轴件以及第二轴件，第二轴件套设在第一轴件的外侧，套设件与被套设件的一者为转子，另一者为定子。由于气隙调节组件支撑于第二轴件与被套设件之间，当转子的轴线相对于初始状态发生偏转时，能够通过气隙调节组件改变被套设件的位置，实现气隙的调节，保证气隙在轴系结构的轴向上的均一性，并保证发电机的稳定运行和使用寿命，提高风力发电机组的发电效益。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图；

图2是本发明一个实施例的发电机的剖视结构示意图；

图3是图2沿中A-A方向的剖视图；

图4是本发明一个实施例的伸缩件与第二轴件以及被套设件之间的连接示意图；

图5是本发明另一实施例的伸缩件与第二轴件以及被套设件之间的连接示意图；

图6是本发明另一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图；

图7是本发明实施例的气隙调节方法的流程示意图；

图8是本发明实施例的处理步骤的流程示意图；

图9是本发明实施例的各伸缩件与被套设件的连接点初始状态下的示意图；

图10是本发明实施例各伸缩件与被套设件的连接点偏转后的示意图。

其中：

100-发电机；

10-轴系结构；11-第一轴件；12-第二轴件；13-回转支撑；

20-套设件；

30-被套设件；

40-气隙；

50-容纳空间；

60-气隙调节组件；61-伸缩件；611-缸体；612-缸杆；613-活塞；614-连接杆；615-第一腔室；616-第二腔室；617-第一通口；618-第二通口；621-基座；622-丝杠；623-驱动电机；

70-动力源；

80-气隙监测件；81-距离传感器；

200-机舱；

300-叶轮。

X-轴向；Y-径向；Z-周向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的发电机、风力发电机组以及气隙调节方法的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图9根据本发明实施例的发电机、风力发电机组以及气隙调节方法进行详细描述。

请参阅图1，图1示出了本发明一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图。本发明实施例提供的风力发电机组，主要包括机舱200、叶轮300以及发电机100，发电机100连接于机舱200与叶轮300之间，主要连接于机舱200的底座。风力发电机组在服役时，作用于叶轮300的风能能够通过发电机100转换为电能以供用电设施使用。

请一并参阅图2及图3，图2示出了本发明一个实施例的发电机100的剖视结构示意图，图3示出了图2中沿A-A方向的剖视图。本发明实施例的风力发电机组，其发电机100可以采用多种形式，在一些可选的示例中，发电机100可以包括轴系结构10、套设件20、被套设件30以及气隙调节组件60。轴系结构10包括第一轴件11以及套设于第一轴件11外侧并与第一轴件11转动连接的第二轴件12。被套设件30以及套设件20的一者为转子且另一者为定子。被套设件30以及套设件20在轴系结构10的径向Y上相对设置且彼此之间形成有气隙40，套设件20连接于第一轴件11并与第二轴件12之间形成有容纳空间50，被套设件30位于容纳空间50内。

气隙调节组件60支撑于第二轴件12与被套设件30之间，以调节气隙40。

本发明实施例提供的发电机100，能够保证套设件20与被套设件30即转子与定子之间气隙40的均一性，并保证发电机100的稳定运行和使用寿命，提高风力发电机组的发电效益。

在一些可选的实施例中，第一轴件11及第二轴件12均可以为中空的，第一轴件11至少部分延伸进入第二轴件12的内部并与第二轴件12同轴设置。第一轴件11及第二轴件12之间设置回转支撑13，回转支撑13的数量可以为一个，当然也可以为两个以上。每个回转支撑13可以为轴承结构，每个回转支撑13的内圈与第一轴件11连接，外圈与第二轴件12连接。第一轴件11的外周具有沿轴系结构10的径向Y延伸的凸缘。

作为一种可选的实施方式，套设件20为转子，套设件20沿轴系结构10的轴向X延伸并连接于第一轴件11的凸缘上。被套设件30为定子，被套设件30面向套设件20设置并与第二轴件12相隔预定距离，发电机100在初始状态下，套设件20与被套设件30之间的气隙40沿轴向X上是均匀一致的。

具体实施例时，气隙调节组件60可以采用多种形式，只要能够满足对气隙40的调节要求，保证套设件20与被套设件30之间的气隙40的均一性均可。在一些可选的实施例中，气隙调节组件60的数量可以为两组以上且在轴系结构10的轴向X上相互间隔设置，每组气隙调节组件60可以包括沿轴系结构10的周向Z间隔分布的两个以上伸缩件61，每个伸缩件61在径向Y上可伸缩且包括两个相对的连接端，其中一个连接端与第二轴件12转动连接，另一个连接端与被套设件30转动连接。

可选的，本示例中，气隙调节组件60的数量可以为两组，两组气隙调节组件60相互间隔设置，每组气隙调节组件60可以包括四个伸缩件61，可选的，四个伸缩件61可以在轴系结构10的周向Z上均匀设置。

请一并参阅图4，图4示出了本发明实施例的伸缩件61与第二轴件12以及被套设件30之间的连接示意图。伸缩件61可以采用多种结构形式，在一些可选示例中，伸缩件61具体可以为伸缩缸，伸缩件61具体可以包括缸体611、缸杆612以及连接于缸杆612的活塞613，活塞613将缸体611的内腔分隔成第一腔室615以及第二腔室616。缸体611的侧壁上设置有与第一腔室615连通的第一通口617以及与第二腔室616连通的第二通口618，缸体611远离缸杆612的一端设置有连接杆614，伸缩件61通过缸杆612以及连接杆614的一者与第二轴件12铰接，另一者与被套设件30铰接。通过第一通口617向第一腔室615中注入流体介质或者通过第二通口618向第二腔室616中注入流体介质能够控制缸杆612相对缸体611沿径向Y滑动，实现伸缩，进而保证对气隙40的调节要求。

在具体实施时，进入第一腔室615以及第二腔室616的流体介质可以是液体，也可以是气体，即伸缩件61可以为气压伸缩缸或者液压伸缩缸，只要能够满足缸杆612的运动要求均可。当然，在具体实施时，伸缩件61还可以为电动伸缩缸的形式。

为了能够更好的满足气隙40的调节，作为一种可选的实施方式，每个伸缩件61的其中一个连接端与第二轴件12球铰接，另一个连接端与被套设件30球铰接。即，伸缩件61通过缸杆612以及连接杆614的一者与第二轴件12球铰接，通过另一者与被套设件30球铰接。通过限定伸缩件61与第二轴件12以及被套设件30球铰接，能够使得伸缩件61与第二轴件12以及被套设件30之间的角度能够自由变化，进一步提高气隙调节组件60的调节范围，更好的保证气隙40的均一性。

请继续参阅图2至图4，为了更好的给气隙调节组件60的各伸缩件61提供动力，可选的，发电机100还进一步包括动力源70，动力源70设置于第二轴件12并与各伸缩件61连接，以驱动各伸缩件61在轴系结构10的径向Y上伸缩。动力源70可以为相互连接的驱动电机以及驱动泵，通过动力源70可以向伸缩件61内运送液体或气体，保证各伸缩件61的可靠伸缩。动力源70的数量可以为一个，即各伸缩件61均与同一动力源70连接。当然，为了更好的满足供能要求、走线要求等，动力源70的数量也可以为两个以上，可以几个伸缩件61共用一个动力源70，也可以一个伸缩件61对应一个动力源70，具体根据要求设定动力源70的数量即可。

作为一种可选的实施方式，发电机100还进一步包括置于气隙40内的气隙监测件80，气隙监测件80连接于套设件20及被套设件30的一者上，以监测气隙40在径向Y上的尺寸并反馈气隙监测信号至远端控制器和/或近端控制器，此处所提及的远端控制器可以为风力发电机组自身的总控。

气隙监测件80具体可以连接于被套设件30上，在一些可选的示例中，气隙监测件80可以包括两个以上距离传感器81，至少两个距离传感器81在轴向X上相互间隔设置。通过设置两个以上距离传感器81，可以通过多个检测点反馈气隙40在径向Y上的尺寸变化，更有利于对气隙调节组件60的调节。同时，由于转子的轴线发生偏转时，在轴系结构10的轴向X上，气隙40会出现不均一性，因此，通过限制至少两个距离传感器81在轴向X上相互间隔设置，能够更好的反馈气隙40变化。并且，通过在轴向X上相互间隔设置的距离传感器81反馈的气隙监测信号，还能够直观的反馈转子轴线的偏转角度，以供调节各伸缩件61的伸缩量时使用。

作为一种可选的实施方式，发电机100还进一步包括控制器，控制器与各伸缩件61连接，控制器被配置为接收气隙监测信号，根据气隙监测信号计算各伸缩件61的预定伸缩量，并根据预定伸缩量控制各伸缩件61在径向Y上伸长或缩短。控制器可以集成于风力发电机组的总控上，当然也可以是独立存在的控制器，即为上述提及的近端控制器。只要能够满足对伸缩件61的控制，进而满足气隙40在轴向X上的均一性均可。

本发明实施例提供的发电机100在应用至风力发电机组时，第一轴件11与叶轮300连接，第二轴件12与机舱200的底座连接，通过叶轮300带动第一轴件11相对第二轴件12转动，进而带动套设件20转动，使得套设件20能够相对被套设件30转动并切割磁力线，从而产生磁感应电流并发电。

请一并参阅图5，图5示出了本发明另一实施例的伸缩件61与第二轴件12以及被套设件30之间的连接示意图。

可以理解的是，以上各实施例的伸缩件61均是以采用伸缩缸的形式举例，此为一种可选的实施方式，但不限于此，在一些其他的示例中，伸缩件61可以采用滚珠丝杠结构形式，具体可以包括基座621、与基座621转动配合的丝杠622以及驱动电机623，基座621与丝杠622的一者与第二轴件12转动连接，可选为球铰接，另一者与被套设件30转动连接，可选为球铰接。驱动电机623设置于丝杠622并与丝杠622传动配合，具体的，驱动电机623的输出轴可以通过传送带与丝杠622连接，以驱动丝杠622相对基座621转动，使得丝杠622能够在径向上相对基座621伸缩，同样能够满足对气隙40的调节。此时，发电机100可以不包括动力源70，可以利用伸缩件61自带的驱动电机623提供动力。当然，以上两种形式的伸缩件61只是一种举例说明，只要能够保证伸缩件61沿轴系结构10的径向Y上伸缩的结构形式要求均可。

请一并参阅图6，图6示出了本发明另一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图。上述各实施例均是套设件20为转子且被套设件30为定子为例进行说明的，此为一种可选的实施方式，但不限于此。在一些其他的示例中，套设件20可以为定子且被套设件30为转子，此时，发电机100在应用至风力发电机组时，第一轴件11与机舱200的底座连接且第二轴件12与叶轮300连接，通过叶轮300带动第二轴件12转动，进而带动被套设件30转动，使得被套设件30能够相对套设件20转动并切割磁力线，同样能够产生磁感应电流并发电。

上述各实施例的气隙调节组件60均是以两组为例进行说明的，可以理解的是，气隙调节组件60的数量不限于两组，也可以为三组、四组甚至更多组。同时，每个气隙调节组件60所包括的伸缩件61的数量不限于四个，可以少于四个，如三个，当然，也可以多于四个，例如，五个、六个甚至更多个。

并且，两组以上气隙调节组件60所包括的伸缩件61的数量可以相同，相邻两组气隙调节组件60的各伸缩件61在轴系结构10的轴向X上一一相对设置。通过上述设置，在保证对被套设件30的支撑作用的同时，能够进一步满足气隙40的调节要求，使得被套设件30的受力更加均衡。

综上，本发明实施例提供的发电机100，由于在第二轴件12与被套设件30之间支撑有气隙调节组件60，当转子的轴线相对于初始状态发生偏转时，能够通过气隙调节组件60改变被套设件30的位置，实现气隙40的调节，保证气隙40在轴系结构10的轴向上的均一性。

而限定气隙调节组件60的数量为两个以上且在轴系结构10的轴向X上相对设置并支撑于第二轴件12与被套设件30之间，同时每个气隙调节组件60包括两个以上沿轴系结构10的径向Y可伸缩的伸缩件61，在保证气隙40在轴系结构10的轴向X上的均一性，并保证发电机100的稳定运行和使用寿命，提高风力发电机组的发电效益的基础上使得气隙40的调节更加方便，易于控制，同时能够降低发电机的整体成本。

而本发明实施例提供的风力发电机组，因包括上述各实施例的发电机100，能够保证其发电机100的气隙40的均一性，减少故障的发生并能够提高其自身的发电效益。

请一并参阅图7，图7示出了本发明实施例的气隙调节方法的流程示意图，用于上述各实施例的发电机100，气隙调节方法包括：

S100、监测步骤，监测发电机100的套设件20及被套设件30之间的距离值；

S200、处理步骤，根据距离值判断套设件20及被套设件30之间的气隙40的变化量，并根据变化量计算各伸缩件61的伸缩量；

S300、控制步骤，根据伸缩量控制各伸缩件61在径向Y上伸长或缩短，以保持套设件20以及被套设件30之间的气隙40在轴向X上的均一性。

请一并参阅图8，图8示出了本发明实施例伸缩量驱动步骤的流程示意图。在步骤S200中，其变化量的处理步骤包括：

S201、根据套设件20及被套设件30之间的距离值获取转子的轴线的偏转角度；

S202、根据偏转角度获取各伸缩件61与被套设件30连接点偏转后的偏转坐标；

S203、根据各伸缩件61与被套设件30的连接点的偏转坐标以及原始坐标获取各伸缩件61的伸缩量。

请一并参阅图9及图10，图9示出了各伸缩件61与被套设件30的连接点初始状态下的原理图，图10示出了各伸缩件61与被套设件30的连接点偏转后的原理图。

在步骤S202中，根据偏转角度获取各伸缩件61与被套设件30连接点偏转后的偏转坐标的一种可选的实施方式如下：

如图9、图10所示，O点为回转支撑13的旋转圆心，初始位置O点的坐标为(0,0)，OW为转子在初始位置时的轴线，M、N、M1、N1为第二轴件12上的固定点，彼此之间相对位置不变，即相对于O点无位移，该四个点也是伸缩件61与第二轴件12的铰接点。

R、S、R1、S1为被套设件30上固定点，这4个点的相对位置不变，也是与相应伸缩件61连接的连接点。R’、S’、R1’、S1’为偏转后的R、S、R1、S1，θ为转子的轴线的偏转角度，OS与OW之间的夹角为α，直线OS长度为r，OS＝OS’＝r，初始状态下RM＝SN＝R1M1＝S1N1＝L0且MN＝RS＝M1N1＝R1S1。

RM、SN、R1M1、S1N1代表初始状态下的伸缩件61，R’M、S’N、R1’M1、S1’N1为伸缩长度调整后的伸缩件61

转子轴线的偏转角度θ可以根据气隙调节组件60在同一轴线上的两个以上伸缩件61反馈的信息绘制出偏转后的转子轴线。获取θ的数值后利用几何公式可推算出S’点的坐标(S’x,S’y)＝(rcos(α+θ),rsin(α+θ))，并能够获得S点的坐标(Sx,Sy)＝(rcosα,rsinα)。

在步骤S203中，根据各伸缩件61与被套设件30的连接点的偏转坐标以及原始坐标获取各伸缩件61的伸缩量，具体理论模型如下：由于已经获取了S’点以及S点的坐标，可以获得S’N的长度，即：S’N＝((S’x-Nx)^2+(S’y-Ny)^2)^0.5。

相应的，SN伸长量L1＝S’N-L0。同理可得，MR变化量L2，M1R1变化量L3，S1N1变化量L4。

由此，本发明实施例提供的气隙调节方法，能够用于调节上述各实施例的发电机100的气隙40，通过该气隙调节方法，能够精确的控制各伸缩件61的伸缩量，以更好的保证发电机100的气隙40的均一性，保证发电机100的使用寿命，进而提高风力发电机100组的发电效益。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种发电机(100)，其特征在于，包括轴系结构(10)、套设件(20)、被套设件(30)以及气隙调节组件(60)；

所述轴系结构(10)包括第一轴件(11)以及套设于所述第一轴件(11)外侧并与所述第一轴件(11)转动连接的第二轴件(12)；

所述被套设件(30)以及所述套设件(20)的一者为转子且另一者为定子，所述被套设件(30)以及所述套设件(20)在所述轴系结构(10)的径向(Y)上相对设置且彼此之间形成有气隙(40)，所述套设件(20)连接于所述第一轴件(11)并与所述第二轴件(12)之间形成有容纳空间(50)，所述被套设件(30)位于所述容纳空间(50)内；

所述气隙调节组件(60)支撑于所述第二轴件(12)与所述被套设件(30)之间，以调节所述气隙(40)，所述气隙调节组件(60)的数量为两组以上且在所述轴系结构(10)的轴向(X)上相互间隔设置，每组所述气隙调节组件(60)包括沿所述轴系结构(10)的周向(Z)间隔分布的两个以上伸缩件(61)，每个所述伸缩件(61)在所述径向(Y)上可伸缩且包括两个相对的连接端，其中一个所述连接端与所述第二轴件(12)转动连接，另一个所述连接端与所述被套设件(30)转动连接。

2.根据权利要求1所述的发电机(100)，其特征在于，每个所述伸缩件(61)的其中一个所述连接端与所述第二轴件(12)球铰接，另一个所述连接端与所述被套设件(30)球铰接。

3.根据权利要求1所述的发电机(100)，其特征在于，所述气隙调节组件(60)进一步包括动力源(70)，所述动力源(70)设置于所述第二轴件(12)并与各所述伸缩件(61)连接，以驱动各所述伸缩件(61)在所述径向(Y)上伸缩。

4.根据权利要求1所述的发电机(100)，其特征在于，所述伸缩件(61)为伸缩缸，所述伸缩件(61)包括缸体(611)、缸杆(612)以及设置于所述缸体(611)的内部并与所述缸杆(612)连接的活塞(613)，所述缸体(611)远离所述缸杆(612)的一端设置有连接杆(614)，所述伸缩件(61)通过所述缸杆(612)以及所述连接杆(614)的一者与所述第二轴件(12)转动连接，通过另一者与所述被套设件(30)转动连接。

5.根据权利要求1所述的发电机(100)，其特征在于，所述伸缩件(61)为滚珠丝杠结构，所述伸缩件(61)包括基座(621)、与所述基座(621)转动配合的丝杠(622)以及连接于所述丝杠(622)的驱动电机(623)，所述驱动电机(623)与所述丝杠(622)传动配合，所述伸缩件(61)通过所述基座(621)以及所述丝杠(622)的一者与所述第二轴件(12)转动连接，通过另一者与所述被套设件(30)转动连接。

6.根据权利要求1所述的发电机(100)，其特征在于，每组所述气隙调节组件(60)的两个以上所述伸缩件(61)在所述周向(Z)上均匀设置。

7.根据权利要求1至6任意一项的所述发电机(100)，其特征在于，所述发电机进一步包括设置于所述气隙(40)内的气隙监测件(80)，所述气隙监测件(80)连接于所述套设件(20)及所述被套设件(30)的一者上，以监测所述气隙(40)在所述径向(Y)上的尺寸并反馈气隙监测信号至远端控制器和/或近端控制器。

8.根据权利要求7所述的发电机(100)，其特征在于，所述气隙监测件(80)包括两个以上距离传感器(81)，至少两个所述距离传感器(81)在所述轴向(X)上相互间隔设置。

9.根据权利要求7所述的发电机(100)，其特征在于，进一步包括与各所述伸缩件(61)连接的控制器，所述控制器被配置为接收所述气隙监测信号，根据所述气隙监测信号计算各所述伸缩件(61)的预定伸缩量，并根据所述预定伸缩量控制各所述伸缩件(61)在所述径向(Y)上伸长或缩短。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括：机舱(200)、叶轮(300)以及如权利要求1至9任意一项所述的发电机(100)，所述第一轴件(11)及所述第二轴件(12)的一者与所述叶轮(300)连接且另一者与所述机舱(200)的底座连接。

11.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述第一轴件(11)与所述叶轮(300)连接，所述第二轴件(12)与所述机舱(200)连接，所述套设件(20)为所述转子，所述被套设件(30)为所述定子；

或者，所述第一轴件(11)与所述机舱(200)连接，所述第二轴件(12)与所述叶轮(300)连接，所述被套设件(30)为所述转子，所述套设件(20)为所述定子。

12.一种气隙调节方法，用于如权利要求2至9任意一项所述的发电机(100)，其特征在于，所述气隙调节方法包括：

监测步骤，监测所述发电机(100)的所述套设件(20)及所述被套设件(30)之间的距离值；

处理步骤，根据所述距离值判断所述套设件(20)及所述被套设件(30)之间的所述气隙(40)的变化量，并根据所述变化量计算各所述伸缩件(61)的伸缩量；

控制步骤，根据所述伸缩量控制各所述伸缩件(61)在所述径向(Y)上伸长或缩短，以保持所述套设件(20)以及所述被套设件(30)之间的所述气隙(40)在所述轴向(X)上的均一性。

13.根据权利要求12所述的气隙调节方法，其特征在于，所述处理步骤包括：

根据所述套设件(20)及所述被套设件(30)之间的距离值获取所述转子的轴线的偏转角度；

根据所述偏转角度获取各所述伸缩件(61)与所述被套设件(30)连接点偏转后的偏转坐标；

根据各所述伸缩件(61)与所述被套设件(30)的所述连接点的所述偏转坐标以及原始坐标获取所述各所述伸缩件(61)的所述伸缩量。

Images