CN209354298U - 一种采用分体式内定子架的风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用分体式内定子架的风力发电机，包括外转子座、外转子组件、内定子组件、内定子架和电机主轴；所述内定子架分体组装，所述内定子架包括外支撑套、内支撑套、支撑件和端盖，所述外支撑套为圆柱形腔体结构，外支撑套分体组装，外支撑套设置为四个片体，四个片体之间通过支撑件螺栓固定连接；所述支撑件还用于支撑加强内定子架；本实用新型既可以将内定子架分为可拆卸的若干部分，方便运输和安装，降低了生产成本；又可以减少焊缝，降低焊接残余应力对内定子支架的刚度和疲劳强度降的影响，从而提高了风力发电机的稳定性和使用寿命。

Description

一种采用分体式内定子架的风力发电机

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，具体的说，涉及一种采用分体式内定子架的风力发电机，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

随着风力发电技术的高速发展，风力发电机组专用发电机朝着高可靠性、低维护量、减少组件、降低成本、效率高、集成度高等方向发展，因此近年来直驱风机得到快速的发展。

在风力发电领域所使用的直驱电机一般包括转子组件和定子组件，定子组件通过定子支架来固定。目前低速电机内定子的定子支架多呈现“工”字形结构，其结构由内外两个横向的环形支撑套和中间一个竖直的环形支撑板组成，竖直的环形支撑板与两个横向的环形支撑套之间通过焊接方式固定连接，这种结构存在以下缺点，

一方面，该定子支架的尺寸大，结构笨重，重量较重，因此必须使用超大型的运输工具和起重设备才能进行运输和安装，既增加了成本，又给运输和安装带来诸多的不便；

另一方面，该定子支架结构中，环形支撑板和两个环形支撑套之间通过焊接固定，其焊缝过长，存在很大的焊接残余应力，使定子支架的刚度和疲劳强度降低，从而影响风力发电机的稳定性和使用寿命；

申请人国电联合动力技术有限公司于2013年01月10日申请了一项申请号为CN201310009600.X的发明专利，该发明是有关于一种用于直驱发电机的内定子支架，包括筒体、主撑板和副撑板，其中：主撑板安装在筒体后端口的内侧面，副撑板安装在筒体前端口的内侧面。本发明应用于双定子永磁直驱风力发电机内定子的支撑，由于定子支撑结构的发电机的转子体积较大，因此可直接用于内定子铁芯的迭压；本发明应用于双定子永磁直驱风力发电机安装机组的刹车设备以及应用于安装机组停机检修的转子锁定设备。

上述发明所述的内定子支架结构为在筒体的两端设置主撑板和副撑板，并在主撑板上设置了减重孔，筒体与主撑板、副撑板之间固定连接方式本领域技术人员理解为焊接方式，此结构相较于“工”字形结构，虽然刚度和强度一定程度上得到了提高，但是由于焊缝过长，存在很大的焊接残余应力，使定子支架的刚度和疲劳强度并不能得到有效地提高；同时此结构体积大、结构复杂，没有解决由于重量尺寸较大而导致的运输和安装困难的问题。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种采用分体式内定子架的风力发电机，既可以将内定子架分为可拆卸的若干部分，方便运输和安装，降低了生产成本；又可以减少焊缝，降低焊接残余应力对内定子支架的刚度和疲劳强度降的影响，从而提高了风力发电机的稳定性和使用寿命；

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种采用分体式内定子架的风力发电机，包括外转子座、外转子组件、内定子组件、内定子架和电机主轴；所述内定子架设置在电机主轴上，内定子架的外圆环面上设置有内定子组件；所述外转子组件设置在外转子座的内圆环面内，所述内定子组件的外圆环面与外转子组件的内圆环面之间留有气隙；

所述内定子架分体组装，所述内定子架包括外支撑套、内支撑套、支撑件和端盖，所述外支撑套为圆柱形腔体结构，外支撑套分体组装，外支撑套设置为四个片体，四个片体之间通过支撑件螺栓固定连接；所述支撑件还用于支撑加强内定子架；所述支撑件数量设置为4的倍数；

进一步的，所述支撑件包括横板、竖板和斜筋，所述横板和竖板呈90度角焊接固定，所述斜筋为三角形状，所述斜筋的两个直角边分别与横板和竖板焊接固定连接，所述斜筋设置在横板和竖板的中间位置；所述横板和竖板上分别设置有两组螺栓孔；所述横板通过第一螺栓压紧固定外支撑套的两个片体，所述竖板通过第一螺栓与端盖固定连接；

进一步的，所述端盖为空心圆盘形状，端盖上设置有两组螺栓孔，两组螺栓孔沿圆周均匀分布在端盖的内侧和外侧；端盖的外侧与外支撑套的一端通过第一螺栓固定连接；端盖的内侧通过第二螺栓、螺母、垫片与内支撑套固定连接；

进一步的，所述内支撑套为空心圆柱体，所述内支撑套套装固定在电机主轴上，所述内支撑套一端设置有连接法兰，所述连接法兰与端盖的内侧螺栓固定连接；所述内支撑套另一端与电机法兰焊接固定连接，所述电机法兰与机舱座法兰螺栓固定连接；

进一步的，所述外转子座包括外转子盘和外转子壳，所述外转子壳为环形结构，外转子壳设置在外转子盘上；所述外转子盘的迎风端为流线型，外转子盘通过轴承设置在电机主轴上；所述外转子盘还与风轮叶片固定连接；风轮叶片通过外转子盘带动外转子组件转动；

进一步的，所述外转子组件包括永磁磁体和保护罩；所述永磁磁体沿圆周均匀分布在外转子壳内壁上；永磁磁体外设置有保护罩；保护罩和定子铁芯之间留有气隙；所述内定子组件包括定子铁芯和定子线圈，所述定子线圈缠绕在定子铁芯上；

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、所述内定子架为分体组装结构，包括外支撑套、内支撑套、支撑件和端盖，内定子架各部分之间通过螺栓固定连接，同时外支撑套也设置为分体组装结构，外支撑套分为四个由支撑件固定连接的四个片体；既方便运输又方便现场安装，降低了生产成本；

2、所述内定子架各部分之间采用螺栓固定连接又可以减少长焊缝，降低焊接残余应力对内定子支架的刚度和疲劳强度降的影响，从而提高了风力发电机的稳定性和使用寿命；

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是实施例1主剖视图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是支撑件结构示意图；

图4是图3的左视图；

图中，

1-外转子座，101-外转子盘，102-外转子壳，2-外转子组件，201-永磁磁体，202-保护罩，3-内定子组件，301-定子铁芯，302-定子线圈，4-气隙，5-内定子架，501-外支撑套，5011-片体，502-内支撑套，5021-连接法兰，503-支撑件，5031-横板，5032-竖板，5033-斜筋，504-端盖，6-电机主轴，7-电机法兰，8-机舱座法兰，9-轴承，10-第一螺栓，11-第二螺栓，12-螺母，13-垫片。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1一种采用分体式内定子架的风力发电机

如图1-2所示，本实用新型提供一种采用分体式内定子架的风力发电机，包括外转子座1、外转子组件2、内定子组件3、内定子架5和电机主轴6；所述内定子架5设置在电机主轴6上，内定子架5的外圆环面上设置有内定子组件3；所述外转子组件设置在外转子座1的内圆环面内，所述内定子组件3的外圆环面与外转子组件2的内圆环面之间留有气隙4；

所述内定子组件3包括定子铁芯301和定子线圈302，所述定子线圈302缠绕在定子铁芯301上；

所述内定子架5分体组装，所述内定子架5包括外支撑套501、内支撑套502、支撑件503和端盖504，所述外支撑套501为圆柱形腔体结构，外支撑套501分体组装，外支撑套501设置为四个片体5011，四个片体5011之间通过支撑件503螺栓固定连接；所述支撑件503还用于支撑加强内定子架5；

所述支撑件503包括横板5031、竖板5032和斜筋5033，所述横板5031和竖板5032呈90度角焊接固定，所述斜筋5033为三角形状，所述斜筋5033的两个直角边分别与横板5031和竖板5032焊接固定连接，所述斜筋5033设置在横板5031和竖板5032的中间位置；所述横板5031和竖板5032上分别设置有两组螺栓孔；所述横板5031通过第一螺栓10压紧固定外支撑套501的两个片体5011，所述竖板5032通过第一螺栓10与端盖504固定连接；

作为一种优选，所述支撑件503数量设置为4的倍数，支撑架503既可以加强内定子架5的强度和刚度，又可以压紧固定外支撑套501的相邻两个片体5011；

所述端盖504为空心圆盘形状，端盖504上设置有两组螺栓孔，两组螺栓孔沿圆周均匀分布在端盖504的内侧和外侧；端盖504的外侧与外支撑套501的一端通过第一螺栓10固定连接；端盖504的内侧通过第二螺栓11、螺母12、垫片13与内支撑套502固定连接；

所述内支撑套502为空心圆柱体，所述内支撑套5021套装固定在电机主轴6上，所述内支撑套502一端设置有连接法兰5021，所述连接法兰5021与端盖504的内侧螺栓固定连接；所述内支撑套502另一端与电机法兰7焊接固定连接，所述电机法兰7与机舱座法兰8螺栓固定连接；

所述外转子座1包括外转子盘101和外转子壳102，所述外转子壳102为环形结构，外转子壳102设置在外转子盘101上；所述外转子盘101的迎风端为流线型，外转子盘101通过轴承9设置在电机主轴6上；所述外转子盘101还与风轮叶片固定连接；风轮叶片通过外转子盘101带动外转子组件2转动；

所述外转子组件2包括永磁磁体201和保护罩202；所述永磁磁体201沿圆周均匀分布在外转子壳102内壁上；永磁磁体201外设置有保护罩202；保护罩202和定子铁芯301之间留有气隙4；

本实施例中，一方面，所述内定子架5为分体组装结构，包括外支撑套501、内支撑套502、支撑件503和端盖504，内定子架5各部分之间通过螺栓固定连接，同时外支撑套501也设置为分体组装结构，外支撑套501分为四个由支撑件503固定连接的四个片体5011；既方便运输又方便现场安装，降低了生产成本；另一方面，内定子架5各部分之间采用螺栓固定连接又可以减少长焊缝，降低焊接残余应力对内定子支架的刚度和疲劳强度降的影响，从而提高了风力发电机的稳定性和使用寿命；

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用分体式内定子架的风力发电机，包括外转子座（1）、外转子组件（2）、内定子组件（3）、内定子架（5）和电机主轴（6）；所述内定子架（5）设置在电机主轴（6）上，内定子架（5）的外圆环面上设置有内定子组件（3）；所述外转子组件设置在外转子座（1）的内圆环面内，所述内定子组件（3）的外圆环面与外转子组件（2）的内圆环面之间留有气隙（4）；其特征在于：所述内定子架（5）分体组装，所述内定子架（5）包括外支撑套（501）、内支撑套（502）、支撑件（503）和端盖（504），所述外支撑套（501）为圆柱形腔体结构，外支撑套（501）分体组装，外支撑套（501）设置为四个片体（5011），四个片体（5011）之间通过支撑件（503）螺栓固定连接；所述支撑件（503）还用于支撑加强内定子架（5）；所述支撑件（503）数量设置为4的倍数。

2.如权利要求1所述的一种采用分体式内定子架的风力发电机，其特征在于：所述支撑件（503）包括横板（5031）、竖板（5032）和斜筋（5033），所述横板（5031）和竖板（5032）呈90度角焊接固定，所述斜筋（5033）为三角形状，所述斜筋（5033）的两个直角边分别与横板（5031）和竖板（5032）焊接固定连接，所述斜筋（5033）设置在横板（5031）和竖板（5032）的中间位置；所述横板（5031）和竖板（5032）上分别设置有两组螺栓孔；所述横板（5031）通过第一螺栓（10）压紧固定外支撑套（501）的两个片体（5011），所述竖板（5032）通过第一螺栓（10）与端盖（504）固定连接。

3.如权利要求1所述的一种采用分体式内定子架的风力发电机，其特征在于：所述端盖（504）为空心圆盘形状，端盖（504）上设置有两组螺栓孔，两组螺栓孔沿圆周均匀分布在端盖（504）的内侧和外侧；端盖（504）的外侧与外支撑套（501）的一端通过第一螺栓（10）固定连接；端盖（504）的内侧通过第二螺栓（11）、螺母（12）、垫片（13）与内支撑套（502）固定连接。

4.如权利要求1所述的一种采用分体式内定子架的风力发电机，其特征在于：所述内支撑套（502）为空心圆柱体，所述内支撑套（502）套装固定在电机主轴（6）上，所述内支撑套（502）一端设置有连接法兰（5021），所述连接法兰（5021）与端盖（504）的内侧螺栓固定连接；所述内支撑套（502）另一端与电机法兰（7）焊接固定连接，所述电机法兰（7）与机舱座法兰（8）螺栓固定连接。

5.如权利要求1所述的一种采用分体式内定子架的风力发电机，其特征在于：所述外转子座（1）包括外转子盘（101）和外转子壳（102），所述外转子壳（102）为环形结构，外转子壳（102）设置在外转子盘（101）上；所述外转子盘（101）的迎风端为流线型，外转子盘（101）通过轴承（9）设置在电机主轴（6）上；所述外转子盘（101）还与风轮叶片固定连接；风轮叶片通过外转子盘（101）带动外转子组件（2）转动。

6.如权利要求1所述的一种采用分体式内定子架的风力发电机，其特征在于：所述外转子组件（2）包括永磁磁体（201）和保护罩（202）；所述永磁磁体（201）沿圆周均匀分布在外转子壳（102）内壁上；永磁磁体（201）外设置有保护罩（202）；保护罩（202）和定子铁芯（301）之间留有气隙（4）；所述内定子组件（3）包括定子铁芯（301）和定子线圈（302），所述定子线圈（302）缠绕在定子铁芯（301）上。