[發(fā)明專利]輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410720234.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104405588B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖恩榮;薛文彥;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京高傳機(jī)電自動(dòng)控制設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F03D9/00
• 分類號(hào): F03D9/00
• 代理公司: 北京修典盛世知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11424
• 代理人: 楊方成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其涉及輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)能是清潔的能源，地球上的風(fēng)力資源非常豐富，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能的主要利用形式。當(dāng)前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為重要的清潔能源設(shè)備之一，在新型能源行業(yè)中倍受關(guān)注，并得到快速發(fā)展。

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于沒(méi)有齒輪箱，其傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障環(huán)節(jié)減少等優(yōu)點(diǎn)，受到風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)客戶越來(lái)越多的親睞，裝機(jī)容量在逐年增加。這種類型風(fēng)機(jī)的缺點(diǎn)是發(fā)電機(jī)極數(shù)多、直徑大。隨著單機(jī)功率的增加，發(fā)電機(jī)徑向尺寸和重量越來(lái)越大，其吊裝和運(yùn)輸難的問(wèn)題，已成為阻礙直驅(qū)風(fēng)機(jī)向大功率方向發(fā)展的重要因素。為此，直驅(qū)型風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)輕量化已成為一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供一種輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于包括：主軸；

葉片支架，其安裝到所述主軸并沿所述主軸的軸線方向具有兩個(gè)與所述主軸連接的端部；

多個(gè)葉片，它們安裝到所述葉片支架上并帶動(dòng)所述葉片支架繞所述主軸旋轉(zhuǎn)；

輪式轉(zhuǎn)子，其安裝到所述主軸，并位于所述葉片支架的所述兩個(gè)端部之間，其中，當(dāng)所述葉片支架繞所述主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述輪式轉(zhuǎn)子被所述葉片支架帶動(dòng)以繞所述主軸旋轉(zhuǎn)；以及

輪式定子，其安裝到所述主軸并相對(duì)于所述主軸固定，所述輪式定子位于所述葉片支架的所述兩個(gè)端部之間，位于所述輪式轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)并與所述輪式轉(zhuǎn)子之間存在氣隙。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括：

傳動(dòng)軸承裝置，其位于所述葉片支架和所述輪式轉(zhuǎn)子之間，所述傳動(dòng)軸承裝置將所述葉片支架的轉(zhuǎn)矩傳遞給所述輪式轉(zhuǎn)子，并且允許所述葉片支架相對(duì)于所述輪式轉(zhuǎn)子沿所述主軸的軸向擺動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，

所述輪式轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子殼體、多根第一輻條和轉(zhuǎn)子法蘭，所述轉(zhuǎn)子殼體通過(guò)所述多根第一輻條與所述轉(zhuǎn)子法蘭固定連接，所述轉(zhuǎn)子法蘭安裝在所述主軸上，并且

所述葉片支架具有支架法蘭，所述葉片支架通過(guò)所述支架法蘭安裝到所述主軸上并繞所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且所述支架法蘭與所述轉(zhuǎn)子法蘭固定連接。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，

所述輪式定子具有定子殼體、多根第二輻條和定子法蘭，所述定子殼體通過(guò)所述多根第二輻條與所述定子法蘭固定連接，所述定子法蘭固定到所述主軸。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括：

雙列圓錐滾子軸承，其位于固定連接到一起的所述支架法蘭和所述轉(zhuǎn)子法蘭與所述主軸之間，與所述支架法蘭、所述轉(zhuǎn)子法蘭和所述主軸組成旋轉(zhuǎn)副。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，

所述傳動(dòng)軸承裝置位于所述葉片支架和所述轉(zhuǎn)子殼體之間，以將所述葉片支架的轉(zhuǎn)矩直接傳遞給所述轉(zhuǎn)子殼體。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括：

多組定位軸承，它們位于所述輪式轉(zhuǎn)子和所述輪式定子之間，以保證所述輪式轉(zhuǎn)子與所述輪式定子之間的氣隙穩(wěn)定。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述輪式轉(zhuǎn)子為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其中，所述輪式定子是位于所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部固定部分。

根據(jù)本發(fā)明的第九方面的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，

所述輪式轉(zhuǎn)子和所述輪式定子是整體式結(jié)構(gòu)或分瓣組合式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分直接與風(fēng)機(jī)葉輪組成一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，有效的降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙等整套設(shè)備的重量，減小了對(duì)風(fēng)機(jī)塔架及基礎(chǔ)的作用載荷，降低發(fā)電成本。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于：在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，在轉(zhuǎn)子殼體和定子殼體與主軸之間采用輻條連接，風(fēng)機(jī)葉片支架與轉(zhuǎn)子間通過(guò)傳動(dòng)軸承裝置直接傳遞動(dòng)力，并避免風(fēng)機(jī)葉片支架沿軸向的擺動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。相對(duì)于其他直驅(qū)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，能夠有效的降低風(fēng)機(jī)葉輪的擺動(dòng)等有害沖擊對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行造成的影響。

本發(fā)明的有益效果還在于：在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的輪式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，在轉(zhuǎn)子殼體和定子殼體與主軸之間采用輻條連接，很大程度上減少了風(fēng)機(jī)葉輪中心部位的擋風(fēng)面積及風(fēng)機(jī)葉輪的重量，減小風(fēng)機(jī)的傾覆力矩，降低風(fēng)塔的承載和造價(jià)。