[實用新型]一種單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機

有效

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• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN203104193U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張新玉;王志亮;徐安軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西銀河風力發(fā)電有限公司;威海銀河長征風力發(fā)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K5/16
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 遆俊臣

本實用新型涉及風電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機。

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。中國風能儲量非常巨大、分布面廣泛。近十年來，中國的風力發(fā)電已逐步發(fā)展成為常規(guī)能源中最具競爭力的能源。

風力發(fā)電機是利用風能來驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸切割定子產(chǎn)生的磁力線，從而在線圈繞組中產(chǎn)生電流。目前在國內(nèi)外市場上的風力發(fā)電機組主要是通過變速箱增速后帶動發(fā)電機發(fā)電，由于變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，且故障率高，導(dǎo)致風力發(fā)電機故障頻發(fā)，運行不可靠。隨著風電技術(shù)的發(fā)展，最近幾年出現(xiàn)了直驅(qū)型風力發(fā)電機，直驅(qū)型風電機組直接由風輪帶動發(fā)電機主軸切割磁力線發(fā)電，并通過全功率變流器并入電網(wǎng)，是一種電網(wǎng)友好型發(fā)電機組。但由于風輪轉(zhuǎn)速很低，直驅(qū)型發(fā)電機的體積非常龐大，這對于發(fā)電機的強度、工藝性、電機散熱、維護及工作可靠性等方面都提出了非常高的要求。目前市場上大多直驅(qū)發(fā)電機為雙軸承支撐方式，因而對軸承的要求高，軸承造價也較高，導(dǎo)致風電機組的綜合經(jīng)濟性較差。

由此可見，目前現(xiàn)有技術(shù)中的直驅(qū)發(fā)電機在結(jié)構(gòu)和使用上，存在著明顯的缺陷和不足，亟待進一步地改進。如何創(chuàng)設(shè)一種運行可靠、散熱性良好、強度高、密封性良好的單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機，實屬當前重要研發(fā)課題之一。

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機，使其發(fā)電機采用單軸承支撐方式，減輕風機重量，采用高效率的水冷卻方式，保證風機的正常運行，并降低風機的生產(chǎn)成本，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機，包括定軸、動軸、定子、轉(zhuǎn)子和軸承，其中，動軸通過軸承可轉(zhuǎn)動的安裝在定軸上，定子與定軸固定連接，轉(zhuǎn)子與動軸固定連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述的軸承采用雙列圓錐滾子軸承。

所述的定軸和動軸上均設(shè)有軸承密封槽，并在軸承上安裝有前、后端蓋，軸承即安裝在軸承密封槽和前、后端蓋形成的密封結(jié)構(gòu)中。

所述的發(fā)電機內(nèi)還安裝有水冷卻系統(tǒng)。

所述的轉(zhuǎn)子為多級磁體轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與定子采用多級極對數(shù)。

采用以上設(shè)計后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較有以下有益效果：

1、本實用新型單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機采用了轉(zhuǎn)子部分單軸承支撐，從而降低了軸承成本，同時采用多級磁體轉(zhuǎn)子，發(fā)電機在低轉(zhuǎn)速下即可達到額定功率，這樣的設(shè)計提高了發(fā)電機的經(jīng)濟性和市場的競爭力。

1、本實用新型單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機采用了轉(zhuǎn)子部分單軸承支撐，從而降低了軸承成本，同時采用多級磁體轉(zhuǎn)子，發(fā)電機在低轉(zhuǎn)速下即可達到額定功率，這樣的設(shè)計提高了發(fā)電機的經(jīng)濟性和市場的競爭力。

2、本實用新型的發(fā)電機前端直接與風輪相連接，因此減小了風機體積、減輕了風機重量，免去了齒輪箱的采購和維護成本，降低了經(jīng)濟成本，在達到風機設(shè)計標準的基礎(chǔ)上完成了對風機的重量、成本、體積的合理優(yōu)化。

3、本實用新型的發(fā)電機采用水冷的冷卻方式，持久可靠，受到外界因素影響的幾率小，冷卻效率高，有效降低了發(fā)電機運行時的溫度，保證了發(fā)電機的正常運行。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型，以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖。

請參閱圖1所示，本實用新型一種單軸承直驅(qū)型風力發(fā)電機，主要包括定軸13、動軸5、定子、轉(zhuǎn)子和軸承11，動軸5通過軸承11可轉(zhuǎn)動的安裝在定軸13上，定子與定軸13固定連接，轉(zhuǎn)子與動軸5固定連接。

其中，軸承11優(yōu)選采用雙列圓錐滾子軸承，并可在定軸13和動軸5上設(shè)置軸承密封槽10、15，并在軸承11上安裝有前、后端蓋6、12，即可將軸承11安裝在軸承密封槽和前、后端蓋形成的密封結(jié)構(gòu)中。

定子包括定子繞組4和定子支架14，定子繞組4固定在定子支架14的鐵芯上，定子支架與定軸13固定連接，支撐定子繞組4。

轉(zhuǎn)子包括磁體2和轉(zhuǎn)子支架3，并連接有剎車系統(tǒng)8，在需要維修或停機時，通過剎車系統(tǒng)8上設(shè)有的剎車鉗來鎖住轉(zhuǎn)子。可將轉(zhuǎn)子的磁體2設(shè)置為勵磁方式，優(yōu)選多級磁體轉(zhuǎn)子。本實用新型轉(zhuǎn)子與定子可采用多級極對數(shù)。

本實用新型的發(fā)電機整體采用單軸承支撐，轉(zhuǎn)子在動軸5和軸承11的支撐作用下，可相對定子轉(zhuǎn)動，定子通過變頻器、變壓器調(diào)解后連接電網(wǎng)。