CN205544650U - 高原耐候型电励磁直驱风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其包括定子组件，所述定子组件包括定子铁芯和定子线圈，所述定子线圈包括位于中部的直线段和位于直线段两端的两个折弯段；其中，所述定子线圈的直线段的绝缘层外包扎有低阻防晕带，其折弯段的绝缘层外包扎有高阻防晕带。上述高原耐候型电励磁直驱风力发电机通过在平原地区对电机进行的电晕试验，电机的起晕电压从2200V,上升到3500V，能够适用海拔3500米以下的使用要求；电机总体最高温升下降达到14℃，低于电机F级绝缘所要求的最高运行温度25℃，适用于4000米以下高海拔地区运行；能够适应高海拔地区的严寒和温差跨度大的气候特点。

Description

高原耐候型电励磁直驱风力发电机

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，尤其是涉及一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机。

背景技术

高海拔地区的气候特点是气压低、空气稀薄、空气密度低、气温寒冷，昼夜温差大，这些因素对风力发电机组的运行十分不利，因此，普通设计的风力发电机的使用海拔高度限制一般不超过2000米。针对其影响，高原型风力发电机在设计上需要解决的关键技术有：

1)空气压强降低后所带来的绝缘起晕电压过低问题。

当电机绝缘在一定电场强作用下，发生电离，产生局部放电现象称为电晕。我们都知道绝缘是电机的心脏，电机绝缘的寿命决定电机的寿命，电晕会严重侵蚀电机绝缘层，使绝缘过早失效，降低绝缘使用寿命。因此，要求风力发电机绝缘，在正常条件运行时，不能受到电晕的危害，这就要求电机工作电压低于绝缘起晕电压。

2)风力发电机在稀薄的空气环境中运行时，过高温升问题。

一方面，由于高原地区空气稀薄，在同样的风速条件下，空气对风叶的推力下降，电机将会长期处于低转速运行状态中，这样势必造成定子绕组电流密度上升，发热量增加，另一方面，低空气密度使空气的导热能力大幅下降，散热更加困难。这两方面都会使电机的温升大幅增加。

3)环境温度低于电机绝缘材料的耐受下限。

高原地区在最寒冷的季节最低温度可能会低于零下40℃，在这样的低温下，电机绝缘会产生冷脆性，导致损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其能够适应高海拔地区的严寒和温差跨度大的气候特点，以解决现有技术中高原风力发电机存在的上述问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其包括定子组件，所述定子组件包括定子铁芯和定子线圈，所述定子线圈包括位于中部的直线段和位于直线段两端的两个折弯段；其中，所述定子线圈的直线段的绝缘层外包扎有低阻防晕带，其折弯段的绝缘层外包扎有高阻防晕带。

特别地，所述定子线圈的两个折弯段上均设置有扁平加热带，当电机在严寒气候条件下停止运行一段时间，电机内部温度下降到一定温度后，启动定子线圈端部的加热带，阻止电机内部温度进一步下降到电机绝缘低温耐下限。

特别地，所述定子铁芯的槽底垫有半导体玻璃布板，利用半导体玻璃布板一定的导电性，均匀线圈表面场强，避免电荷集用。

特别地，所述定子铁芯的槽内壁及槽底喷涂低阻防晕漆层，当定子线圈嵌入槽内后，线圈表面的低阻防晕带与槽内的低阻漆进行电气连接，从而将表面电荷导入铁心，实现防晕目的。

特别地，所述高阻防晕带和低阻防晕带之间具有一搭接段。

本实用新型的有益效果为，与现有技术相比所述高原耐候型电励磁直驱风力发电机具有如下优点：

1)通过在平原地区对电机进行的电晕试验，电机的起晕电压从2200V,上升到3500V,表明经过特殊防晕处理的风力风电机能够适用海拔3500米以下的使用要求；

2)电机总体最高温升下降达到14℃，低于电机F级绝缘所要求的最高运行温度25℃，适用于4000米以下高海拔地区运行；

3)能够适应高海拔地区的严寒和温差跨度大的气候特点。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式1提供的高原耐候型电励磁直驱风力发电机的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式1提供的高原耐候型电励磁直驱风力发电机的定子线圈的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式1提供的高原耐候型电励磁直驱风力发电机的定子槽的布置图。

图中：

1、定子铁芯；2、定子线圈；20、直线段；21、折弯段；22、低阻防晕带；23、高阻防晕带；24、搭接段；3、加热带；4、半导体玻璃布板；5、低阻防晕漆层。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1至图3所示，本实施例中，一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机包括定子组件，所述定子组件包括定子铁芯1和定子线圈2，所述定子线圈2包括位于中部的直线段20和位于直线段20两端的两个折弯段21；其中，所述定子线圈2的直线段20的绝缘层外包扎有低阻防晕带22，其折弯段21的绝缘层外包扎有高阻防晕带23，所述高阻防晕带23和低阻防晕带22之间具有一20mm的搭接段24，这样做就能将电机运行时在定子线圈2表面产生的感应电荷导入铁芯，避免表面电荷集中，从而避免了电晕的发生。

所述定子线圈2的两个折弯段21上均设置有扁平的加热带3，当电机在严寒气候条件下停止运行一段时间，电机内部温度下降到一定温度后，启动定子线圈2端部的加热带3，阻止电机内部温度进一步下降到电机绝缘低温耐下限。

所述定子铁芯1的槽底垫有半导体玻璃布板4，利用半导体玻璃布板4一定的导电性，均匀线圈表面场强，避免电荷集用。

所述定子铁芯1的槽内壁及槽底喷涂低阻防晕漆层5，当定子线圈2嵌入槽内后，定子线圈2表面的低阻防晕带与槽内的低阻漆进行电气连接，从而将表面电荷导入铁心，实现防晕目的。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其包括定子组件，所述定子组件包括定子铁芯和定子线圈，所述定子线圈包括位于中部的直线段和位于直线段两端的两个折弯段；其特征在于，所述定子线圈的直线段的绝缘层外包扎有低阻防晕带，其折弯段的绝缘层外包扎有高阻防晕带。

2.根据权利要求1所述的高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其特征在于，所述定子线圈的两个折弯段上均设置有扁平加热带。

3.根据权利要求1所述的高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其特征在于，所述定子铁芯的槽底垫有半导体玻璃布板。

4.根据权利要求1所述的高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其特征在于，所述定子铁芯的槽内壁及槽底喷涂低阻防晕漆层。

5.根据权利要求1所述的高原耐候型电励磁直驱风力发电机，其特征在于，所述高阻防晕带和低阻防晕带之间具有一搭接段。