[發明專利]一種兆瓦級以上雙饋異步風力發電機

無效

• 申請號: 200710036169.2
• 申請日: 2007-11-20
• 公開（公告）號: CN101162859A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 余冰;張越雷;章政華;尹曾峰
• 申請（專利權）人: 湘潭電機股份有限公司
• 主分類號: H02K9/10
• 分類號: H02K9/10;H02K5/20;H02K1/20;H02K1/32;H02K3/40;H02K3/50
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 舒欣;寧星耀

技術領域

本發明涉及一種交流發電機，具體為一種兆瓦級以上雙饋異步風力發電機。

背景技術

目前，國內風力發電機組的主力機型為0.75～1.0MW，配套電機為機殼水冷和自扇冷籠型異步發電機。現有的一般繞線式異步發電機存在以下缺陷：(1)機座為徑向通風箱式結構，體積較大，重量較重，電機的散熱效果不是很好，影響整個機組的安裝和機組的動負荷；(2)轉子繞組開路電壓不超過1000V，采用普通的F級絕緣材料作槽絕緣和匝問絕緣，且三相電纜線從轉軸內部無固定地引出，此種結構用于dv/dt較高的變頻電源場合不適合，在發電機高速運轉時由于巨大的離心力使電纜與軸產生相對運動、磨擦，造成絕緣損壞，引起電機故障。現有兆瓦級以上雙饋異步風力發電機的冷卻結構也有水冷結構的(包括機殼水冷和空-水冷)，此種結構不適用于北方嚴寒地區使用。

實用新型內容

本發明針對現有一般繞線式異步電機存在的不足，提供一種體積小，適應地域廣，絕緣可靠性好，運行穩定可靠的的兆瓦級以上雙饋異步風力發電機。

本發明的技術方案是：其包括包括機座、定子、轉子、離心風扇、絕緣防暈薄絕緣結構，所述機座上部兩端開有進風口、出風口，發電機頂部固定有空-空冷卻器，在機座內的圓形機殼上設有機座軸向通風筋，在轉子的轉軸上焊有轉子軸向通風筋組成發電機內部的軸向通風道，定子鐵心、轉子鐵心上開有對應的徑向風槽，組成定子鐵心、轉子鐵心徑向通風道，轉子上安裝離心風扇。

以下為優選方案：

轉子端部出線結構，極間連線、星接零線采用剛性好且鍛制成型的扁銅母線，根據連線長度和連接方式緊貼轉子線圈內側，并與轉子線圈焊接牢固。

絕緣防暈薄絕緣結構由轉子線圈防暈薄絕緣、層間墊條、對地絕緣分層包扎組成。

本發明為兆瓦級以上(≥1.5MW)雙饋異步風力發電機提供了合理而又實用的結構設計，所采用的混合通風空-空冷卻結構，減小了電機體積，降低了電機重量，通風散熱良好，降低了電機溫升；不用水冷，適用范圍更寬廣；由于轉子出線電纜固定引出，加強了對地絕緣和電暈處理，因而減小了轉子對地絕緣擊穿的可能性，使雙饋異步風力發電機運行更穩定、更安全可靠。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的整體結構示意圖。

圖2是圖1所示實施例定子結構示意圖。

圖3是圖1所示實施例轉子結構示意圖。

圖4是圖1所示實施例轉子端部出線結構示意圖。

圖5是圖1所示實施例轉子線圈絕緣防暈薄絕緣結構示意圖。

圖中：1-機座；2-定子；3-轉子；4-轉軸；5-離心風扇；6-機座軸向通風筋；7-進風口；8-出風口；9-定轉子徑向通風道；10-空-空冷卻器；11-極間連線；12-星接零線；13-轉子軸向通風筋；14-轉子線圈防暈薄絕緣；15-層間墊條；16-對地絕緣。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

參照圖1-3，本實施例包括機座1、定子2、轉子3、空-空冷卻器10、離心風扇5、絕緣防暈薄絕緣結構，機座1上部兩端開有進風口7、出風口8，發電機頂部固定空-空冷卻器10，在機座1內的圓形機殼上設有機座軸向通風筋6，機座軸向通風筋6具有加強機座強度和軸向通風雙重作用；在轉子3的轉軸4上焊有轉子軸向通風筋13，構成發電機內部的軸向通風道，定子2的鐵心、轉子3的鐵心上開有多圈對應的徑向風槽，組成定子2的鐵心、轉子3的鐵心徑向通風道，這樣就形成了電機徑、軸向混合通風空-空冷卻結構；轉子3上安裝有離心風扇5，有利于定子2與轉子3之間的循環通風冷卻。軸向通風道、徑向通風道的風的流向如圖1箭頭所示。

離心風扇5有較高的風壓，轉向可逆，它將從定子2軸向通風道、轉子3徑向通風道和同時冷卻定子2繞組及轉子3繞組后形成的端部熱風吸入，從出風口8壓入空-空冷卻器10，熱風在空-空冷卻器10中進行熱交換后，變成冷風再次從進風口7吹入，進入電機內部，這樣循環，構成了電機內部封閉空氣冷卻系統。

轉子3端部出線結構如圖4所示，極間連線11、星接零線12采用剛性好且鍛制成型的扁銅母線，根據連線長度和連接方式緊貼轉子3線圈內側，并與轉子3線圈焊接牢固，出線電纜軸向間隙用絕緣好、強度高的非金屬材料墊緊，再用螺釘緊固，徑向用三個非金屬固定夾板固定于轉軸上，對三相電纜進行可靠的固定和絕緣保護。電纜固定引出，加強了對地絕緣和電暈處理，減小了轉子3對地絕緣擊穿的可能性，提高了雙饋異步風力發電機運行可靠性。

圖5所描述的絕緣防暈薄絕緣結構由轉子線圈防暈薄絕緣14，層間墊條15，對地絕緣16分層包扎組成。電纜固定引出，加強了對地絕緣和電暈處理，減小了轉子對地絕緣擊穿的可能性，提高了雙饋異步風力發電機運行可靠性。