[實用新型]發電機及風力發電機組有效

申請號：	201520764167.5	申請日：	2015-09-29
公開（公告）號：	CN205029443U	公開（公告）日：	2016-02-10
發明（設計）人：	時洪奎;彭云;武青虎	申請（專利權）人：	北京金風科創風電設備有限公司
主分類號：	H02K1/12	分類號：	H02K1/12;H02K1/22
代理公司：	北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙) 11461	代理人：	羅延紅;楊艷云
地址：	100176 北京市***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	發電機風力發電機組
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及發電設備領域，尤其涉及一種發電機及風力發電機組。

背景技術

風力發電機組從結構上通常可分為兩大類：在葉輪和發電機之間布置增速箱的雙饋式機組以及無齒輪箱的直驅式發電機組。對于直驅式發電機組而言，不論是永磁式還是電勵磁式機組，發電機定子和轉子之間的空氣間隙(以下簡稱氣隙)都是一項重要的電磁參數。對于運行中的發電機而言，其氣隙的均勻性將直接影響發電機的電氣特性和機械性能的穩定。

如圖1和圖2所示，一般而言，直驅式風力發電機包括葉輪80、發電機70和機艙90三大部件，發電機70又由轉子10和定子20組成。在轉子10的內表面，通常布置有繞組，在定子20的外表面，通常布置有永磁或電勵磁的磁極。葉輪80上的葉片將風能轉化為驅動發電機轉子10的轉矩，利用定子20與轉子10之間的旋轉，切割磁力線，實現發電機的發電。

葉輪80和發電機轉子10通過一組軸承安裝在風力發電機組的固定部分上。用于安裝的這組軸承需要承受多種載荷，主要包括發電機轉子10的重量、懸臂部分的彎矩載荷、對稱和不對稱的風載(例如水平、剪切、偏轉錯位及自然紊流)等。在這些載荷的作用下，軸承的壽命會受到影響。此外，這些載荷作用會導致發電機的轉子10或者定子20發生變形，轉子10或者定子20的變形又會導致發電機氣隙30的變化，氣隙30的變化進而將會導致不平衡的偏心磁拉力，該拉力隨著氣隙30的不均勻性的增大而增大，還會進一步影響發電機的性能，降低包括定子20、轉子10和軸承等零部件的壽命。因此，在直驅式風力發電機的設計中，發電機氣隙30的保持是關鍵性的技術問題。

目前常規的保持氣隙的方法包括增加整個發電機系統的剛性，例如提高軸承的預緊、增大支撐軸的厚度、提高定子或者轉子支架的剛度、提高支撐軸和支撐軸承的剛度等等。然而，這些方法的應用意味著發電機組的重量的增加，使得制造和運輸成本急劇上升。

實用新型內容

本實用新型的實施例提供一種發電機及風力發電機組，以解決發電機在運行過程中氣隙不均勻造成的發電機性能差的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種發電機，包括轉子、定子，以及沿發電機的徑向在轉子與定子之間形成的氣隙，發電機還包括：第一氣隙控制組件，設置于轉子上，且第一氣隙控制組件具有第一磁極；第二氣隙控制組件，設置于定子上，且第二氣隙控制組件具有第二磁極，第一磁極與第二磁極朝向彼此，且極性相同。

進一步地，第一磁極為圓形且沿轉子的周向設置，第二磁極為圓形且沿定子的周向設置；或者第一磁極及第二磁極中的一個磁極為多個，且沿所在的載體均勻間隔設置，第一磁極及第二磁極中的另一磁極為圓形且沿所在載體的周向設置。

進一步地，第一氣隙控制組件設置在轉子的端面上，第二氣隙控制組件設置在定子的端面上，且沿發電機的徑向與第一氣隙控制組件對應。

進一步地，轉子的端面上設置有沿徑向方向延伸的轉子端蓋板，定子上固定設置有附加連接件，第一氣隙控制組件設置在轉子端蓋板上，第二氣隙控制組件設置在附加連接件上。

進一步地，發電機的轉子套設在定子外，或者發電機的轉子穿設在定子內。

進一步地，第一氣隙控制組件包括第一永磁體，第二氣隙控制組件包括第二永磁體。

進一步地，第一氣隙控制組件和/或第二氣隙控制組件包括電磁鐵。

進一步地，發電機還包括控制單元和與控制單元電連接的氣隙檢測傳感器，控制單元與電磁鐵電連接并根據氣隙檢測傳感器的檢測數據控制電磁鐵上加載的電流。

進一步地，第一氣隙控制組件和第二氣隙控制組件構成氣隙控制部，氣隙控制部為一個或至少兩個。