CN114498993B - 一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，该电机采用双三相，外定子、内转子的结构，将发电机的轴承部分集成到齿轮箱上，使齿轮箱高速端端盖与发电机后端盖集成为一体，在减少发电机重量的同时，可大大缩短发电机与齿轮箱轴向尺寸，使得整体传动结构紧凑，占用空间缩小。同时，发电机定子冷却系统采用双螺旋水套结构，通过循环冷却液带走定子热量；且发电机顶部外置空水冷却器，实现对电机转子和定子绕组端部进行冷却。此外，转子磁极采用磁极盒结构，永磁体先装配后充磁，可有效提升其制造及装配效率。
Description
技术领域
本发明属于风力发电机技术领域，涉及半直驱永磁风力发电机，具体涉及一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机。
背景技术
随着风力发电技术的发展，机组单机功率越来越大，成本与可靠性面临前所未有的挑战。相比标杆电价时代，各个主机厂商都在深挖每一个细节，依托管理和技术降本，降低风力发电机度电成本。为了适应风电行业的降本增效需求，对现有技术路线结构进行优化，开发高度集成紧凑型风力发电机，对我国风电行业提高国际竞争力，探索全新领域技术，降低产品成本，实现高质量发展具有重大的意义。
目前，风力发电技术路线包括双馈、鼠笼、直驱永磁及半直驱永磁。随着单机功率逐渐加大，直驱发电机体积和重量越来越大，其制造、安装、运输及吊装难度越来越大；且对于带有高速齿轮箱的风电机组，齿轮箱的制造难度越来越大，可靠性越来越低。半直驱永磁传动技术克服了其它技术路线的缺点，同等功率等级的半直驱机组，体积、重量及可靠性优于其它技术路线，更能适应风电的发展。然而，现有的半直驱永磁传动技术，发电机与齿轮箱为独立的两个组件，通过联轴器耦合在一起，该形式传动链布局空间大，前、后底盘较大，轴向长度长，发电机重量大，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，通过集成化、智能化、紧凑化设计，减少发电机重量的同时，大大缩短了发电机与齿轮箱的轴向尺寸，使整体传动结构超级紧凑，占用空间更小，传动连接更为合理，整机成本大幅降低。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
这种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，包括机座和安装于所述机座上的发电机本体，所述机座的内壁分布有用以冷却定子铁心的冷却水套，且冷却水套采用双螺旋水路结构；所述机座的顶部设置有用于对转子和定子绕组端部进行冷却的空水冷却器；所述发电机本体的定子设置有双Y绕组冗余结构，所述双Y绕组冗余结构包括两套相互独立的三相绕组；所述发电机本体的转子上安装有多个转子磁极盒，每个所述转子磁极盒呈凸极扇形结构；所述发电机本体的后端盖上集成有发电机制动器、强/弱电辅助接线盒、后盖板、风道密封环、定子引出铜排和强电接线盒，所述后盖板上设置有相串联的四个接地装置；所述发电机本体中齿轮箱输出轴与发电机通过转接盘连接，所述转接盘上设置有油气透气孔及迷宫结构，用以隔离齿轮箱运转时润滑油产生的油气。
进一步，所述双螺旋水路结构包括对称分布的第一螺旋管路和第二螺旋管路，所述第一螺旋管路和第二螺旋管路的进水端相连通，水由各自的进水端进入、螺旋循环后分别从第一螺旋管路的出水端、第二螺旋管路的出水端流出。
进一步，所述转子磁极盒的内部嵌入多个永磁体，相邻永磁体之间设置永磁体加强筋；所述转子磁极盒的底部沿径向开设第一连接部，所述转子轭上开设有与第一连接部相适配的第二连接部。
进一步，所述后端盖沿周向开设有多个减重孔。
进一步，所述后端盖上沿径向方向、上下对称设置有发电机制动器。
进一步，所述后盖板上设置有制动器维护盖板，钢丝网，用以安装测速传感器支架的第一接口，用以安装接地装置的第二接口。
进一步，四个所述接地装置对称分布在后盖板上，所述接地装置位于转子传动链的后端。
进一步，所述接地装置包括接地碳刷导电板、接地碳刷及接地碳刷刷辫，所述接地碳刷导电板与后盖板之间通过绝缘子固定连接，所述接地碳刷与转子传动链后端延伸出来的接地滑环内环通过压簧密切接触；所述接地装置还包括单独的接地线，用以将转子传动链上产生的轴电流安全引出到后端盖。
进一步，所述强电接线盒包括第一接线盒、第二接线盒、第三接线盒和接线盒盖板，所述第一接线盒安装于后端盖定子引出铜排位置，第三接线盒位于第一接线盒的右侧，所述第二接线盒位于第三接线盒及第一接线盒的左侧，所述接线盒盖板位于第二接线盒的左侧；定子引出线电缆穿出所述接线盒盖板后，通过沿轴向布置的两组电缆固定夹板固定。
进一步，所述强电接线盒的外壳材质均选用耐低温型钢板，防护等级达到IP54。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：该半直驱永磁同步风力发电机采用双三相，外定子、内转子的结构，将发电机的轴承部分集成到齿轮箱上，使齿轮箱高速端端盖与发电机后端盖集成为一体，在减少发电机重量的同时，可大大缩短发电机与齿轮箱轴向尺寸，使得整体传动结构紧凑，占用空间缩小。同时，发电机定子冷却系统采用双螺旋水套结构，通过循环冷却液带走定子热量；且发电机顶部外置空水冷却器，实现对电机转子和定子绕组端部进行冷却。此外，转子磁极采用磁极盒结构，永磁体先装配后充磁，可有效提升其制造及装配效率。
因此，这种半直驱永磁同步风力发电机，定子绕组通过全功率变流器与电网连接，转子磁极为永磁体结构，叶轮旋转带动转子旋转，转子旋转切割定子绕组产生电动势，从而将叶片传递的机械能转换为频率和电压随风速变化而变化的电能，变流器将频率和电压转换为与电网同步的电能后，升压并入电网，从而实现风能与电能的转化。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的机座冷却水套集成化设计图；
图2为本发明提供的双螺旋冷却水套的结构图；
图3为本发明提供的机座冷却水套集成化设计剖面图；
图4为本发明提供的发电机内部的冷却风路示意图；
图5为本发明提供的转子磁极盒的结构示意图；
图6为本发明提供的磁极盒装配示意图；
图7为本发明提供的后端盖的结构示意图；
图8为本发明提供的后端盖的集成示意图；
图9为本发明提供的发电机接地装置位于后盖板上的位置分布图；
图10为本发明提供的轴电流、轴电压抑制设计图；
图11为本发明提供的后盖板的结构示意图；
图12为本发明提供的后盖板的集成示意图；
图13为本发明提供的强电接线盒集成化设计示意图；
图14为图13的主视图；
图15为本发明提供的发电机与齿轮箱润滑油油气隔离设计示意图；
图16为本发明提供的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机的结构示意图；
图17为图16去掉接线盒、齿轮箱端盖的侧视图；
图18为本发明提供的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机的后视图。
其中：1、机座；2、冷却水套；3、空水冷却器；4、转子磁极盒；5、永磁体；6、第一连接部；7、减重孔；8、后端盖；9、发电机制动器；10、强电辅助接线盒；11、弱电辅助接线盒；12、刹车盘；13、转子支架；14、定子引出铜排和强电接线盒；15、后盖板；16、接地装置；17、接地碳刷导电板；18、接地碳刷；19、绝缘子；20、转子传动链；21、接地滑环；22、接地线；23、接地碳刷刷辫；24、制动器维护盖板；25、钢丝网；26、主体框架；27、制动器进油管护套；28、第一接口；29、第二接口；30、测速传感器支架；31、接地滑环支架；32、第一接线盒；33、第二接线盒；34、第三接线盒；35、电缆固定夹板；36、接线盒盖板；37、转子；38、油气透气孔；39、转接盘；40、齿轮箱输出轴；41、迷宫结构；42、集成化强电接线盒；43、转子装配；44、铁心线圈装配；45、接地滑环支撑环。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参见图1-15所示，本发明提供了一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，包括机座1和安装于所述机座1上的发电机本体，所述机座1的内壁分布有用以冷却定子铁心的冷却水套2，且冷却水套2采用双螺旋水路结构；所述机座1的顶部设置有用于对转子37和定子绕组端部进行冷却的空水冷却器3；所述发电机本体的定子设置有双Y绕组冗余结构，所述双Y绕组冗余结构包括两套相互独立的三相绕组；所述发电机本体的转子37上安装有多个转子磁极盒4，每个所述转子磁极盒4呈凸极扇形结构；所述发电机本体的后端盖8上集成有发电机制动器9、强电辅助接线盒10、弱电辅助接线盒11、后盖板15、风道密封环、定子引出铜排和强电接线盒14，所述后盖板15上设置有相串联的四个接地装置16；所述发电机本体中齿轮箱输出轴40与发电机通过转接盘39连接，所述转接盘39上设置有油气透气孔38及迷宫结构41，用以隔离齿轮箱运转时润滑油产生的油气。
进一步，所述双螺旋水路结构包括对称分布的第一螺旋管路和第二螺旋管路，所述第一螺旋管路和第二螺旋管路的进水端相连通，水由各自的进水端进入、螺旋循环后分别从第一螺旋管路的出水端、第二螺旋管路的出水端流出。
进一步，所述转子磁极盒4的内部嵌入多个永磁体5，相邻永磁体5之间设置永磁体加强筋；所述转子磁极盒4的底部沿径向开设第一连接部6，所述转子轭上开设有与第一连接部6相适配的第二连接部。
进一步，所述后端盖8沿周向开设有多个减重孔7。
进一步，所述后端盖8上沿径向方向、上下对称设置有发电机制动器9。
进一步，所述后盖板15上设置有制动器维护盖板24，钢丝网25，用以安装测速传感器支架30的第一接口28，用以安装接地装置16的第二接口29。
进一步，四个所述接地装置16对称分布在后盖板15上，所述接地装置16位于转子传动链20的后端。
进一步，所述接地装置16包括接地碳刷导电板17、接地碳刷18及接地碳刷刷辫23，所述接地碳刷导电板17与后盖板15之间通过绝缘子19固定连接，所述接地碳刷18与转子传动链20后端延伸出来的接地滑环21内环通过压簧密切接触；所述接地装置16还包括单独的接地线22，用以将转子传动链20上产生的轴电流安全引出到后端盖8。
进一步，所述强电接线盒包括第一接线盒32、第二接线盒33、第三接线盒34和接线盒盖板36，所述第一接线盒32安装于后端盖8定子引出铜排位置，第三接线盒34位于第一接线盒32的右侧，所述第二接线盒33位于第三接线盒34及第一接线盒32的左侧，所述接线盒盖板36位于第二接线盒33的左侧；定子引出线电缆穿出所述接线盒盖板36后，通过沿轴向布置的两组电缆固定夹板35固定。
进一步，所述强电接线盒的外壳材质均选用耐低温型钢板，防护等级达到IP54。
本发明提供的这种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，通过集成化、智能化、紧凑化设计，减少发电机重量的同时，大大缩短了发电机与齿轮箱的轴向尺寸，使整体传动结构超级紧凑，占用空间更小，传动连接更为合理，整机成本大幅降低。其具体通过如下结构设计来实现：
①发电机定子设置双Y绕组冗余结构，发电机采用双三相，外定子、内转子37的结构设计；采用双Y绕组连接方式，当一套绕组故障时，发电机另外一套绕组可单独运行，可提升发电机故障下的运行能力。
②机座1与冷却水套2集成化设计：参见图1-3，机座1为卷筒式全钢板焊接结构，机座1内腔与定子铁心冷却水套2集成化设计为一体，水套内部水路采用优化双螺旋结构，水路采用中间两路进水，螺旋循环后分别从两端出水，较传统结构散热面积增加约10％，温度分布梯度优化40％，有效避免定子绕组局部过热；可大大减小发电机外径尺寸，使得整个发电机超级紧凑，整机重量大大减轻，并有效解决了电机的冷却、散热问题。
③整体采用独立的密封冷却风路设计：参见图4，发电机顶部外置空水冷却器3，对电机转子37和定子绕组端部进行冷却，通过设计低风阻导风部件，从发电机内部流出的热风进入空水冷却器3，冷却后的凉风直接输入发电机内部最热部位。
④转子磁极盒4采用模块化和分体式磁极压紧结构设计：参见图5-6，采用模块化磁极盒结构，永磁体5先装配后充磁，有效提升制造及装配效率；每档磁极通过分体式磁极压板压紧，压板内圈通过止口固定在转子支架13上，提升装配效率。
⑤集成化后端盖8设计：参见图7-8，通过将发电机制动器9、强电接线盒、辅助接线盒、后盖板15、风道密封环等发电机关键零部件高度集成设计到后端盖8上，定子引出铜排通过后端盖8设计的出线窗口引出，不仅起到支撑、防护、固定和密封等作用，同时在满足自身强度前提下，设计成骨架式焊接结构，最大限度减少零部件自身重量，大大减少发电机零部件的占用空间和轴向空间尺寸，发电机结构整体布局更紧凑、更美观。
⑥轴电流、轴电压抑制设计：参见图9-10，为抑制发电机运行时转子传动链20上产生的轴电流、轴电压，在发电机转子传动链20后端(末端)设计有四个接地装置16；其中接地碳刷导电板17与后盖板15之间通过绝缘子19固定连接，保证接地装置16与后端盖8之间的导电断开，接地碳刷18与转子传动链20末端延伸出来的接地滑环21内环通过压簧密切接触，保证碳刷与接地滑环21内经接触良好，每个接地装置16配备单独的接地线22，将发电机转子传动链20上产生的轴电流安全引出到后端盖8，后端盖8与发电机机座1之间安装有等电位线缆，机座1与机组机舱又可靠接地，进而将发电机产生的轴电流安全引入接地端。
⑦后盖板15的集成设计：参见图11-12，后盖板15采用“骨架式”焊接结构，主体框架26采用槽钢进行焊接成型，窗口处采用钢丝网25点焊在主体框架26上，“减重设计”在保证零部件本身强度的基础上，最大限度的减少零部件本身重量。“高度集成设计”是将发电机四组接地装置16、四组测速传感器支架30、用户滑环支架及滑环、制动器维护盖板24、制动器进油管等集成在后盖板15上，用户维护或更换发电机制动器9时，只需将6点钟和12点钟盖板拆除即可正常作业，6点钟制动器盖板设有进油管防护护套，避免进油管与盖板剐蹭。整个发电机后端零部件布局紧凑而不杂乱无章，零部件走线布置直观而不失大雅。
⑧强电接线盒集成化设计：参见图13-14，定子接线盒作为发电机结构中的一个重要组成部分，作为电机内部电气元器件与外部线路联接的桥梁，最基本要求是防触电、防尘、防雨水，另根据电机不同使用场合及外形尺寸，需要考虑结构设计高度集成化、安装操作空间及拆解方便，因此要求其内部电气元件布置既要有足够的安全距离，满足相应电压等级所需的安全电气间隙和爬电距离，其外壳防护等级也要满足现场运行工况，更要方便拆解检修，各电气元器件结构布局合理、高度集成化，并且结构紧凑。根据发电机电缆走向需求，将定子强电接线盒分为四部分设计-第一接线盒32、第二接线盒33、第三接线盒34和接线盒盖板36，通过螺栓连接在一起，发电机定子引出电缆穿出接线盒盖板36后，又通过沿轴向布置两组电缆固定夹板35牢牢固定两套定子引出电缆，整体结构紧凑而又不繁琐，接线盒外壳材质选用耐低温型钢板，防护等级达到IP54，满足低寒恶劣环境使用要求。
⑨发电机与齿轮箱润滑油油气隔离设计：参见图15所示，发电机与齿轮箱输出轴40通过转接盘39连接，转接盘39与齿轮箱输出轴40之间设计有迷宫结构41和油气透气孔38，通过这两种结构可以完全隔离齿轮箱运转时润滑油产生的油气，使其不会进到发电机内部对发电机绝缘造成破坏。
⑩低转矩脉动设计：通过优化气隙尺寸、最小气隙和最大气隙尺寸比、槽型尺寸、极弧系数、斜槽等，以降低电机转矩脉动。永磁体5尺寸优化：通过优化永磁体5尺寸，在满足气隙磁密要求的同时，可保证电机短路故障时的永磁体5的稳定性。
实施例2
本发明提供的这种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，参见图16-18，机座1，机座1的内壁通过过盈配合与焊接的方式安装有双螺旋水套、铁心线圈装配44和含有转子支架13、磁极盒装配及转子附件组成的转子装配43，高度集成化设计的后端盖8，骨架式后盖板15，集成化强电接线盒42、空水冷却器3和其它总装附件构成。整机部件(包含转子装配43、定子装配、后端盖8、刹车盘12、发电机制动器9、接地滑环支撑环45和接地滑环21采用立式装配。转子37装配包括转子支架13、磁极盒装配及其它转子附件，采用模块化和分体式磁极压紧结构设计，采用模块化磁极盒结构，永磁体5先装配后充磁，有效提升制造及装配效率；每档磁极通过分体式磁极压板压紧，压板内圈通过止口固定在转子支架13上，提升装配效率，整个转子37装配完成后，通过螺栓M24x55和防松垫圈与转接盘39装配为一起，整体再与齿轮箱共用前端盖输出轴系通过“止口配合+螺栓紧固”方式连接在一起。转接盘39与齿轮箱输出轴40之间设计有迷宫结构41和油气透气孔38，通过两种方式，可以完全隔离齿轮箱运转时润滑油产生的油气，使其不会进到发电机内部对发电机绝缘造成破坏。
机座1内腔内设有成型定子绕组即将铁心线圈装配44进行真空压力浸漆、旋转烘焙、浸水试验后热套于机座1，进而形成定子装配；定子装配需通过专用工装套装，即定子装配套装时以转接盘39内圆为导向基准，转接盘39上排气螺纹孔为固定点，安装导向轴。定子装配联线侧止口安装套装滑套，通过套装滑套与导向轴之间的导正作用保证定子装配的导向精度。定子装配与齿轮箱止口通过导向棒辅助导正。定转子之间垫放铜制间隙垫条，以保证气隙、降低两者吸附风险。使用垂线工装对定子装配在套装时进行定位，避免出现错孔。机座1两端分别用倒角平垫圈螺栓M24x110和螺栓M24x55固定于与齿轮箱共用前端盖、后端盖8上，两组TRB轴承安装于与齿轮箱共用前端盖，整个定子装配及后端盖8悬臂安装。、
刹车盘12作用是配合整个机组遇到紧急情况需要急停时对发电机进行刹车制动，首先安装制动器下半闸，再将刹车盘12安装在转子支架13上，此时通过塞规调整制动器下半闸与刹车盘12的距离，严格控制在3±0.5mm，可以通过在制动器与后端盖8之间安装调整垫片来调整距离，最后安装制动器上半闸，同理需要检测上半闸与刹车盘12的距离，最后安装接地滑环支撑环45，最后通过螺栓M24x80和防松垫圈将转子37支架13、刹车盘12和接地滑环21支撑环连接在一起。
后端盖8高度集成化设计，通过将发电机制动器9、强电接线盒、辅助接线盒、后盖板15、风道密封环等发电机关键零部件高度集成设计到后端盖8上，定子引出铜排通过后端盖8设计的出线窗口引出，不仅起到支撑、防护、固定和密封等作用，同时在满足自身强度前提下，设计成骨架式焊接结构，最大限度减少零部件自身重量，大大减少发电机零部件的占用空间和轴向空间尺寸，发电机结构整体布局更紧凑、更美观。
集成化后盖板15采用“骨架式”焊接结构，主体框架26采用槽钢进行焊接成型，窗口处采用钢丝网25点焊在主体框架26上，“减重设计”在保证零部件本身强度的基础上，最大限度的减少零部件本身重量。“高度集成设计”是将发电机四组接地装置16、四组测速传感器支架30、用户滑环支架及滑环、制动器维护盖板24、制动器进油管等集成在后盖板15上，用户维护或更换发电机制动器9时，只需将6点钟和12点钟盖板拆除即可正常作业，6点钟制动器盖板设有进油管防护护套，避免进油管与盖板剐蹭。为抑制发电机运行时转子传动链20上产生的轴电流、轴电压，在发电机转子传动链20后端(末端)设计有四个接地装置16：其中接地碳刷导电板17与后盖板15之间通过绝缘子19固定连接，保证接地装置16与后端盖8之间的导电断开，接地碳刷18与转子传动链20末端延伸出来的接地滑环21内环通过压簧密切接触，保证碳刷与接地滑环21内经接触良好，每个接地装置16配备单独的接地线22，将发电机转子传动链20上产生的轴电流安全引出到后端盖8，后端盖8与发电机机座1之间安装有等电位线缆，机座1与机组机舱又可靠接地，进而将发电机产生的轴电流安全引入接地端。
外置空水冷却器3，通过螺栓M12x30、弹簧垫圈平垫圈/>牢牢固定在发电机机座1顶部，对电机转子37和定子绕组端部进行冷却，通过设计低风阻导风部件，从发电机内部流出的热风进入空水冷却器3，冷却后的凉风直接输入发电机内部最热部位。
集成化定子接线盒作为发电机结构中的一个重要组成部分，根据发电机电缆走向需求，将定子强电接线盒分为四部分设计-第一接线盒32、第二接线盒33、第三接线盒34和接线盒盖板36，通过螺栓连接在一起，发电机定子引出电缆穿出接线盒盖板36后，又通过沿轴向布置两组电缆固定夹板35，牢牢固定两套定子引出电缆，整体结构紧凑而又不繁琐，接线盒外壳材质选用耐低温型钢板，防护等级达到IP54，满足低寒恶劣环境使用要求。
本发明提供的这种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，针对“平价上网”的市场需求，以“30.60碳中和目标”为指引，进行发电机紧凑化、集成化设计关键技术研究，符合风电市场的发展方向，同时可以有效带动整个系统产业链的协同发展，对风电产业的协同研发具有重要意义，同时会产生可观的经济效益。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，包括机座(1)和安装于所述机座(1)上的发电机本体，其特征在于，所述机座(1)的内壁分布有用以冷却定子铁心的冷却水套(2)，且冷却水套(2)采用双螺旋水路结构；所述机座(1)的顶部设置有用于对转子(37)和定子绕组端部进行冷却的空水冷却器(3)；所述发电机本体的定子设置有双Y绕组冗余结构，所述双Y绕组冗余结构包括两套相互独立的三相绕组；所述发电机本体的转子(37)上安装有多个转子磁极盒(4)，每个所述转子磁极盒(4)呈凸极扇形结构；所述发电机本体的后端盖(8)上集成有发电机制动器(9)、强电辅助接线盒(10)、弱电辅助接线盒(11)、后盖板(15)、风道密封环、定子引出铜排和强电接线盒(14)，所述后盖板(15)上设置有相串联的四个接地装置(16)；所述发电机本体中齿轮箱输出轴(40)与发电机通过转接盘(39)连接，所述转接盘((39)上设置有油气透气孔(38)及迷宫结构(41)，用以隔离齿轮箱运转时润滑油产生的油气；
四个所述接地装置(16)对称分布在后盖板(15)上，所述接地装置(16)位于转子传动链(20)的后端；
所述接地装置(16)包括接地碳刷导电板(17)、接地碳刷(18)及接地碳刷刷辫(23)，所述接地碳刷导电板(17)与后盖板(15)之间通过绝缘子(19)固定连接，所述接地碳刷(18)与转子传动链(20)后端延伸出来的接地滑环(21)内环通过压簧密切接触；所述接地装置(16)还包括单独的接地线(22)，用以将转子传动链(20)上产生的轴电流安全引出到后端盖(8)；
所述强电接线盒包括第一接线盒(32)、第二接线盒(33)、第三接线盒(34)和接线盒盖板(36)，所述第一接线盒(32)安装于后端盖(8)的定子引出铜排位置，第三接线盒(34)位于第一接线盒(32)的右侧，所述第二接线盒(33)位于第三接线盒(34)及第一接线盒(32)的左侧，所述接线盒盖板(36)位于第二接线盒(33)的左侧；定子引出线电缆穿出所述接线盒盖板(36)后，通过沿轴向布置的两组电缆固定夹板(35)固定；
所述后盖板(15)采用“骨架式”焊接结构，主体框架(26)采用槽钢进行焊接成型，窗口处采用钢丝网(25)点焊在主体框架(26)上，所述后盖板(15)上集成有四个所述接地装置(16)、四组测速传感器支架(30)、用户滑环支架及滑环、制动器维护盖板(24)、制动器进油管。
2.根据权利要求1所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述双螺旋水路结构包括对称分布的第一螺旋管路和第二螺旋管路，所述第一螺旋管路和第二螺旋管路的进水端相连通，水由各自的进水端进入、螺旋循环后分别从第一螺旋管路的出水端、第二螺旋管路的出水端流出。
3.根据权利要求1所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述转子磁极盒(4)的内部嵌入多个永磁体(5)，相邻永磁体(5)之间设置永磁体加强筋；所述转子磁极盒(4)的底部沿径向开设第一连接部(6)，所述转子轭上开设有与第一连接部(6)相适配的第二连接部。
4.根据权利要求1所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述后端盖(8)沿周向开设有多个减重孔(7)。
5.根据权利要求4所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述后端盖(8)上沿径向方向、上下对称设置有发电机制动器(9)。
6.根据权利要求5所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述后盖板(15)上设置有制动器维护盖板(24)，钢丝网(25)，用以安装测速传感器支架(30)的第一接口(28)，用以安装接地装置(16)的第二接口(29)。
7.根据权利要求1所述的紧凑型半直驱永磁同步风力发电机，其特征在于，所述强电接线盒的外壳材质均选用耐低温型钢板，防护等级达到IP54。
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| GR01 | Patent grant | ||
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