CN205847026U - 回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机 - Google Patents

Abstract

一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，该发电机包括外定子、内定子以及设置在外定子和内定子之间的转子；其结构简单且减少了中心轴的径向载荷，其保证了内定子的散热和冷却效果良好。

Description

回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，更具体来说，涉及一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机。

背景技术

随着风力发电机的单机容量越来越大，发电机的体积重量均会相应的增加。当功率大于兆瓦或数兆瓦以上时，其体积将变得相当庞大，以至于会对运输安装带来困难。针对上述问题，风力发电机可以采用双定子结构，使电机单位体积的输出增大，从而减少了电机的体积和重量。

传统的双定子风力发电机结构一般分为两种：同心结构和并行结构。并行结构的双定子风力发电机是指两个定子并行放置，这样设计结构的缺点是轴系较长，轴的挠曲、变形以及外界倾覆载荷对轴系的影响较大；

而同心结构的双定子风力发电机的转子，它的两端通过转子前后端盖固定在中心轴上，外定子和内定子分别设置在转子的外周和内周，那么中心轴同时承受转子和内定子的全部重量，会造成中心轴疲劳较大，易发生挠曲变形和疲劳破坏，间接造成转子和定子之间的气隙误差变大，从而影响发电机的性能和正常运行。

双定子风力发电机的内定子结构紧凑，散热和绕线接线难度加大，需要更多的接线空间和冷却系统走管空间；传统的双定子风力发电机一般都是中心轴同时支撑定子和转子，这样就造成内定子绕线接线和冷却系统走管只能通过中心轴的中空通道，布线和走管通道局促，给安装和施工造成极大困难。

因此，如何设计双定子风力发电机的结构，提高轴系的刚度，保证内定子的散热和冷却良好，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

实用新型目的：

针对上述问题，本实用新型提供一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其特征在于：该发电机包括外定子、内定子以及设置在外定子和内定子之间的转子；外定子、转子和内定子由外向内依次设置，外定子、转子和内定子（4）同轴心；外定子和转子之间形成外气隙，内定子和转子之间形成内气隙；

转子套在连接轴上，连接轴的前端与转子轴固定连接，连接轴的后法兰连接在回转轴承的外圈上，回转轴承的内圈连接在机壳后端盖上；转子轴包括穿过机壳前端盖的横轴和与连接轴连接的纵向支架，转子轴的横轴穿过机壳前端盖的位置套有外轴承；

内定子固定在定子轴上，定子轴前端伸进转子轴内与转子轴通过内轴承活动连接，定子轴的后端固定在机壳后端盖上。

转子轴的纵向支架的两端部通过螺栓和连接轴相连。

定子轴的前端连接有定子前端盖，定子前端盖通过内轴承与转子轴相连，定子轴的后端的后法兰和机壳后端盖固定连接。

机壳后端盖上设置有孔，孔与转子和内定子之间的内气隙位置对应。

优点效果：

本实用新型提供一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其结构简单且减少了中心轴的径向载荷，其保证了内定子的散热和冷却效果良好。

本实用新型具体优点如下：

1.本实用新型采用双轴承支撑转子结构的传动方式，转子左侧由轴承支撑，转子右侧由回转轴承支撑，转子刚度更高，不易径向变形和窜动，转子与内外定子之间的气隙更容易保证。

2. 双定子风力发电机的内定子结构紧凑，散热和绕线接线难度加大，需要更多的接线空间和冷却系统走管空间；而本实用新型中的转子右侧由大直径回转轴承支撑，回转轴承内孔直径大，为定子绕线接线和冷却系统走管提供了足够的空间，便于布线、安装和维修。

3. 转子与内定子分开支撑，客观上减少了内定子支撑结构的径向载荷，内定子的径向变形量更小，内定子与转子之间的气隙更容易保证，从而保证电机可以始终安全可靠地运行。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

上图中：1为外定子、2为中间转子、3为连接轴、4为内定子、5为定子轴、6为定子轴前端盖、7为转子轴的横轴、8为外轴承、9为内轴承、10为机壳前端盖、11为机、12为回转轴承、13为机壳后端盖、14为走线和冷却走管孔、15为转子轴的纵向支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，该发电机包括外定子1、内定子4以及设置在外定子1和内定子4之间的转子2；外定子1、转子2和内定子4由外向内依次设置，外定子1、转子2和内定子4同轴心；外定子1和转子2之间形成外气隙，内定子4和转子2之间形成内气隙；

转子2套在连接轴3上，连接轴3的前端与转子轴固定连接，连接轴3的后法兰固定连接在回转轴承12的外圈上，回转轴承12的内圈固定连接在机壳后端盖13上，回转轴承12的外圈带动转子轴旋转，同时内圈起到固定其支撑作用；转子轴包括穿过机壳前端盖的横轴7和与连接轴3连接的纵向支架15，转子轴的横轴7穿过机壳前端盖的位置套有外轴承8；内定子4固定在定子轴5上，定子轴前端伸进转子轴内与转子轴通过内轴承9活动连接，定子轴5的后端固定在机壳后端盖13上。

转子轴的纵向支架15的纵向两端部通过螺栓和连接轴3相连。纵向就是图中的上下方向。

定子轴的前端连接定子前端盖6固定相连，后端的后法兰和机壳后端盖13固定连接。

机壳后端盖上设置有孔14，孔14与转子2和内定子4之间的内气隙位置对应。所述的回转轴承内圈直径大，同时机壳后端盖上设置有孔14，为内定子绕组接线和冷却系统走管提供空间，便于布线、安装和维修。

下面对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，定子轴5和转子轴7同心，定子轴前端即图中的左端通过螺钉与定子前端盖6相连，定子前端盖上套装有内轴承9，内轴承外侧壁套装驱动所述转子转动的转子轴7，转子轴的横轴外侧壁套装有外轴承8，外轴承的外侧壁起到支撑机壳前端盖10的作用。

当双定子风力发电机运行时，转子轴7转动驱动转子2转动，内轴承9的外侧壁对转子轴7起支撑作用，转子轴前端即图中的左侧由外轴承8支撑，后端即图中的右侧由大直径回转轴承12支撑，由于回转轴承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩，因此转子在这样用外轴承和回转轴承同时支撑的结构下旋转，转子的刚度会更高，不易发生径向变形和窜动，进而转子和内外定子之间的气隙容易得到保证，这使电机整体的稳定性能得到极大提升。

双定子风力发电机的内定子结构更为紧凑，绕组散热和绕线接线难度加大，需要更多接线空间和冷却系统走管空间。本实用新型中，转子右侧由回转轴承支撑，回转轴承的内圈直径大，同时机壳的后端盖上设置有孔14，这样为内定子绕组接线和冷却系统走管提供空间，便于布线、安装和维修。

本实用新型中采用回转轴承和外轴承同时支撑中间转子旋转运动的结构，使中间转子和内定子分开支撑，减少了中心轴的径向载荷，内定子的径向变量更小，内定子和中间转子之间的气隙更容易保证，使风力发电机 正常运行。

Claims (4)

1.一种回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其特征在于：该发电机包括外定子（1）、内定子（4）以及设置在外定子（1）和内定子（4）之间的转子（2）；外定子（1）、转子（2）和内定子（4）由外向内依次设置，外定子（1）、转子（2）和内定子（4）同轴心；外定子（1）和转子（2）之间形成外气隙，内定子（4）和转子（2）之间形成内气隙；

转子（2）套在连接轴（3）上，连接轴（3）的前端与转子轴固定连接，连接轴（3）的后法兰连接在回转轴承（12）的外圈上，回转轴承（12）的内圈连接在机壳后端盖（13）上；转子轴包括穿过机壳前端盖的横轴（7）和与连接轴（3）连接的纵向支架（15），转子轴的横轴（7）穿过机壳前端盖的位置套有外轴承(8)；

内定子（4）固定在定子轴（5）上，定子轴前端伸进转子轴内与转子轴通过内轴承（9）活动连接，定子轴（5）的后端固定在机壳后端盖（13）上。

2.根据权利要求1所述的回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其特征在于：转子轴的纵向支架（15）的两端部通过螺栓和连接轴（3）相连。

3.根据权利要求1所述的回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其特征在于：定子轴的前端连接有定子前端盖(6)，定子前端盖(6)通过内轴承（9）与转子轴相连，定子轴的后端的后法兰和机壳后端盖(13)固定连接。

4.根据权利要求1所述的回转轴承支撑中间转子的双定子风力发电机，其特征在于：机壳后端盖上设置有孔(14)，孔(14)与转子（2）和内定子（4）之间的内气隙位置对应。