CN201887570U - 一种大型直驱风力双发电机的定子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大型直驱风力双发电机的定子结构，由定子架和线圈组成，定子架的形状为圆柱形，定子架的圆柱面是线圈安装面，圆柱面的内侧有支撑线圈安装面的辐条，在线圈安装面的外端部有在组装时连接法兰盘的外法兰，辐条下端连接着一个主轴法兰。本实用新型简化了定子结构，合理利用空间，通过主轴法兰直接安装在主轴上，这样减轻定子的重量、缩短主轴的长度，从而减少了主轴的弯矩，减轻风力发电机的重量，节省空间，降低了主要承重部件主轴在设计和生产一系列的难度，便于国产化生产减少成本。

Description

一种大型直驱风力双发电机的定子结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其是海上大型风力发电机组，特指用于大型直驱风力双发电机的定子结构。

背景技术

目前，风力发电技术正朝大型永磁直驱方向发展。主流技术2MW、2.5MW、3MW、5MW也已经出现，甚至提出了10MW的技术方案。但是，由于永磁直驱方案中风轮转速较低（约18rpm），要把功率提高到很大容量必须要有很大气隙直径，比如有人测算，当功率提高到10MW时，气隙直径会达到10米以上，如此一来，使得发电机体积特别大，给制造、安装、运行和维护带来很大的困难。

而且，现有风力发电机的传动系统为叶片获得风能传给轮毂，轮毂再传给轴，轴再传给发电机的转子。这样的多级传动会损失部分风能而降低发电效率，同时增加风力发电机复杂程度和降低系统的可靠性。

为了满足市场对特大功率的风力发电需求，本发明人研发了一种大型直驱风力双发电机，按照现有的技术把风力发电机所有装置都变大，以满足功率的增大。但是，随着风力发电机的尺寸变大，构成风力发电机的部件上载荷也增加，现有风力发电机定子大多为法兰盘式结构，此法兰盘式结构的定子自重本身就大，大型风力发电机的定子载荷更大，主轴的载荷也大大增加，而目前大载荷的主轴在设计和加工存在很大难度，不便于国产化生产，致使大型风力发电机成本增加。

有鉴于此，本发明人专门研制一种大型直驱风力双发电机的定子结构，本案由此产生。

实用新型内容

针对特大型直驱风力发电机，本实用新型的目的在于提供一种大型直驱风力双发电机的定子结构，减轻定子的自重，减轻风力发电机的重量，节省空间，方便制造和安装。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种大型直驱风力双发电机的定子结构，由定子架和线圈组成，定子架的形状为圆柱形，定子架的圆柱面是线圈安装面，圆柱面的内侧有支撑线圈安装面的辐条，在线圈安装面的外端部有在组装时连接法兰盘的外法兰，辐条下端连接着一个主轴法兰。

所述辐条呈“工”字形。

采用上述方案后，本实用新型简化了定子结构，合理利用空间，通过主轴法兰直接安装在主轴上，这样减轻定子的重量、缩短主轴的长度，从而减少了主轴的弯矩，减轻风力发电机的重量，节省空间，降低了主要承重部件主轴在设计和生产一系列的难度，便于国产化生产减少成本。

附图说明

图1是本实用新型运用于大型直驱风力双发电机的剖视图（省去塔架）；

图2是本实用新型与转子安装组成风力发电机组的剖示图；

图3是本实用新型运用于大型直驱风力双发电机的安装过程图；

图4是定子架的立体示意图；

图5是定子架的侧视图；

图6是图5的截面图。

标号说明

塔架1                        底座2

左发电机组3            右发电机组4

转子11                      转子架111

内法兰114               定子12

定子架121               线圈122

辐条123                    外法兰124

主轴法兰125            法兰盘13

叶片5                        轮毂6

左法兰62                  右法兰63

动轴法兰65              动轴7

主轴8                        底座法兰81

左法兰82                  右法兰83

轴承9                        螺栓10。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型揭示了一种大型直驱风力双发电机的定子12结构，由定子架121和线圈122组成。定子架121的形状如图4至图6所示为圆柱形。定子架121的圆柱面是线圈122的安装面。圆柱面的内侧有辐条123用于支撑线圈122的安装面，采用辐条123支撑线圈122安装面，可以减轻整个定子12的重量，同时节省空间，将辐条123设计呈“工”字形，使辐条123具有良好的结构强度，所以定子12具有良好的强度。在满足强度条件下，“工”字形辐条123结构设计在轴向方向上，可进一步减轻整个定子12的重量，充分节省空间。在线圈122安装面的外端部有外法兰124供组装风力发电机组时连接法兰盘13（如图2所示连接螺栓10）而在整个风力发电机系统安装完成后即被拆除（在图3状态拆除螺栓10）。辐条123下端连接着一个主轴法兰125供与主轴8连接安装（如图3所示），采用主轴法兰125与主轴8安装固定，使辐条123上的所有的力都作用在主轴法兰125上，主轴法兰125和辐条的衔接增加接触面。

本实用新型适用于大型直驱风力双发电机系统，该系统包括塔架1、底座2、左发电机组3、右发电机组4、叶片5、轮毂6、动轴7和主轴8。如图2所示，本实用新型的定子12与转子11通过法兰盘13安装成左发电机组3或右发电机组4。

系统安装时如图3所示，先将动轴7通过轴承9安装在主轴8上，构成主轴套件；并将底座2安装在塔架1上。再将主轴套件通过主轴8的底座法兰81安装在底座2上。然后，依次将左发电机组3通过其定子架121的主轴法兰125安装在主轴8的左法兰82上；将安装了叶片5的轮毂6通过其动轴法兰65安装在动轴7上，并将左发电机组3通过其转子架111的内法兰114安装轮毂6的左法兰62上。最后，将右发电机组4通过其定子架121的主轴法兰125安装在主轴8的右法兰83上，并通过其转子架111的内法兰114安装轮毂6的右法兰63上。拆除左发电机组3定子架121的外法兰124与法兰盘13之间的连接螺栓10，和右发电机组4定子架121的外法兰124与法兰盘13之间的连接螺栓10，即完成系统安装。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对其实施范围的限定，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，基于本案的设计要点，对其具体实施形态可以做出的种种变化，但均应落入本案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种大型直驱风力双发电机的定子结构，其特征在于：由定子架和线圈组成，定子架的形状为圆柱形，定子架的圆柱面是线圈安装面，圆柱面的内侧有支撑线圈安装面的辐条，在线圈安装面的外端部有在组装时连接法兰盘的外法兰，辐条下端连接着一个主轴法兰。

2.如权利要求1所述的一种大型直驱风力双发电机的定子结构，其特征在于：所述辐条呈“工”字形。

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