CN218151240U - 一种风力发电机绝缘传动法兰 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风力发电机绝缘传动法兰，包括法兰外环、法兰内环、绝缘环、绝缘键以及螺栓，所述法兰外环和法兰内环分别接于绝缘环的外圆和内圆，且法兰外环和法兰内环通过绝缘键和螺栓连接固定，所述法兰内环与风力发电机的轴承单元的空心轴连接，所述法兰外环与风力发电机的转子连接，通过绝缘环将法兰外环和法兰内环绝缘隔开，防止轴电流通过传动法兰导通。本实用新型能够有效解决现有绝缘轴承和绝缘端盖针对由变流器产生的高频轴电流的绝缘效果差、成本昂贵以及结构上难以实施的问题，尤其适用于防止轴电流对紧凑型半直驱永磁风力发电机运行造成的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机的技术领域，尤其是指一种风力发电机绝缘传动法兰。
背景技术
风力发电机在运行时，由于电机本身存在转子偏心、气隙不均匀、磁路不平衡以及采用变流器等原因，在两轴承端或电机转轴(即电机的转子支架)与轴承间会产生轴电流，轴电流包括电机本身产生的低频轴电流和由变流器共模电压产生的高频轴电流。当轴电流大到一定程度时，会造成电机轴承过热、轴承或轴径出现伤疤或斑点(电蚀)，甚至烧坏轴承，并可产生细小的金属颗粒进入轴承润滑脂或油中，使轴承磨损，导致其使用寿命将会大大缩短(轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时)，给电机的正常运行带来极大的风险。因此，在风力发电机中，尤其是采用变流器整流逆变的大功率发电机中，必须采取绝缘措施来防止轴电流的危害。
现有的绝缘措施是将普通轴承替换为绝缘轴承或采用绝缘端盖。绝缘轴承的原理是采用等离子喷涂技术，使轴承内圈的外表面上附着有100μm～200μm 厚的氧化铝涂层，再进行一些其他处理工序，以增加其抗湿气和湿度的能力。实践表明，绝缘轴承对电机本身产生的低频轴电流有较好的绝缘效果，但对由变流器产生的高频轴电流，其绝缘效果无法保证。此外，绝缘轴承的成本通常较为昂贵，由于半直驱机组均采用紧凑型永磁风力发电机，而发电机都是中速电机，选用的轴承规格尺寸较大，如使用绝缘轴承，价格昂贵且货期长，限制了其广泛应用。另外，由于发电机是单支撑紧凑型结构，结构上无法通过设计绝缘端盖来防止轴电流。基于此，有必要发明一种全新的风力发电机绝缘传动法兰，以解决现有绝缘轴承和绝缘端盖绝缘效果差、成本昂贵以及结构上难以实施的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风力发电机绝缘传动法兰，对风力发电机的转子组件部分进行优化设计，即将驱动端的转子和空心轴中间处的传动法兰设计为绝缘结构，从而切断轴电流的回路，彻底防止轴电流对轴承的电腐蚀，有效解决现有绝缘轴承和绝缘端盖针对由变流器产生的高频轴电流的绝缘效果差、成本昂贵以及结构上难以实施的问题，尤其适用于防止轴电流对紧凑型半直驱永磁风力发电机运行造成的危害。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种风力发电机绝缘传动法兰，包括法兰外环、法兰内环、绝缘环、绝缘键以及螺栓，所述法兰外环和法兰内环分别接于绝缘环的外圆和内圆，且法兰外环和法兰内环通过绝缘键和螺栓连接固定，所述法兰内环与风力发电机的轴承单元的空心轴连接，所述法兰外环与风力发电机的转子连接，通过绝缘环将法兰外环和法兰内环绝缘隔开，防止轴电流通过传动法兰导通。
进一步，所述轴承单元的轴承为非绝缘的普通轴承。
进一步，所述法兰外环和法兰内环上形成有供绝缘键安装的键槽。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本实用新型的传动法兰结构简单，通过绝缘环阻断了轴电流的路径，防止轴电流通过传动法兰导通，由此实现了对轴承的绝缘，有效防止了轴电流对轴承造成危害。
2、本实用新型的传动法兰基于全新的绝缘结构，与采用绝缘轴承和设计绝缘端盖相比，不仅对电机本身产生的低频轴电流有较好的绝缘效果，而且对由变流器产生的高频轴电流也具有良好的绝缘效果。
3、本实用新型的传动法兰与普通轴承配合使用即可达到比绝缘轴承更好的绝缘效果，大大降低了成本，利于广泛应用。
附图说明
图1为本实用新型的传动法兰的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的使用方式不限于此。
如图1、图2所示，本实施例所述的风力发电机绝缘传动法兰，包括法兰外环1、法兰内环2、绝缘环3、绝缘键4以及螺栓5，所述法兰外环1和法兰内环2通过过盈和粘接设于绝缘环3的外圆和内圆，为进一步加强法兰外环1和法兰内环2的连接，将两者采用多个绝缘键4和螺栓5连接，其中绝缘键4是内嵌在法兰外环1和法兰内环2上形成的键槽(图中未示出)内；所述法兰内环2与风力发电机的轴承单元的空心轴6连接，所述法兰外环1的两端面分别与风力发电机的联轴器8和转子9连接，通过绝缘环3将法兰外环1和法兰内环2绝缘隔开，防止轴电流通过传动法兰导通。
本实用新型的传动法兰采用全新的绝缘结构，通过绝缘环3将法兰外环1 与法兰内环2绝缘隔开，阻断了轴电流的路径，防止了轴电流通过传动法兰导通，由此实现了对轴承的绝缘，有效防止了轴电流对电机的轴承造成的危害。
由于传动法兰即可实现良好的绝缘效果，因此轴承单元内的轴承7可以安装非绝缘的普通轴承，大大降低成本。同时与现有绝缘轴承和绝缘端盖相比，不仅对电机本身产生的低频轴电流有较好的绝缘效果，而且对由变流器产生的高频轴电流也具有良好的绝缘效果，适于广泛应用。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种风力发电机绝缘传动法兰，其特征在于：包括法兰外环、法兰内环、绝缘环、绝缘键以及螺栓，所述法兰外环和法兰内环分别接于绝缘环的外圆和内圆，且法兰外环和法兰内环通过绝缘键和螺栓连接固定，所述法兰内环与风力发电机的轴承单元的空心轴连接，所述法兰外环与风力发电机的转子连接，通过绝缘环将法兰外环和法兰内环绝缘隔开，防止轴电流通过传动法兰导通。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机绝缘传动法兰，其特征在于：所述轴承单元的轴承为非绝缘的普通轴承。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机绝缘传动法兰，其特征在于：所述法兰外环和法兰内环上形成有供绝缘键安装的键槽。
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