[發(fā)明專利]電機(jī)的轉(zhuǎn)子、電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710881908.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107733114B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙競(jìng)名;何海濤;路計(jì)莊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/30
• 分類號(hào): H02K1/30;H02K7/18
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 康穎

本發(fā)明提供一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子、電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子支架和轉(zhuǎn)子磁極，轉(zhuǎn)子支架包括磁軛、環(huán)形支撐面和環(huán)形止擋面，轉(zhuǎn)子通過(guò)環(huán)形支撐面與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，環(huán)形止擋面相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于懸空狀態(tài)，轉(zhuǎn)子磁極設(shè)置在磁軛的內(nèi)壁面，轉(zhuǎn)子還包括剛度調(diào)節(jié)裝置，剛度調(diào)節(jié)裝置包括：第一承力部，設(shè)置在環(huán)形支撐面的外壁面；第二承力部，設(shè)置在磁軛的外壁面；以及牽拉件，連接于第一承力部和第二承力部之間，第一承力部和牽拉件共同通過(guò)第二承力部向磁軛提供沿徑向向外的牽引力。由此，能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的剛度調(diào)節(jié)裝置為轉(zhuǎn)子支架提供額外的預(yù)緊力，從而提高轉(zhuǎn)子支架的剛度，實(shí)現(xiàn)控制和穩(wěn)定電機(jī)的氣隙，使氣隙保持均勻的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子、電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

在電機(jī)中，轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙的大小決定了磁通量的大小，如果氣隙不均勻，則會(huì)減少在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，所以氣隙在電機(jī)中是一項(xiàng)尤為重要的參數(shù)指標(biāo)。由于氣隙的均勻性將直接影響發(fā)電機(jī)的電氣特性和機(jī)械性能的穩(wěn)定。因此，為了降低發(fā)電機(jī)的成本，進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能，通常會(huì)把發(fā)電機(jī)的氣隙量作為一個(gè)關(guān)鍵因素來(lái)設(shè)計(jì)和考慮。

在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，由于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)組，具備低風(fēng)速時(shí)高效率、低噪音、高壽命、減小機(jī)組體積、降低運(yùn)行維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用較為普遍。但是隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率越來(lái)越大，導(dǎo)致直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積和重量越來(lái)越大，而發(fā)電機(jī)的氣隙則變得難以控制。

例如對(duì)于永磁同步發(fā)電機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)包括：定子支架、鐵心、定軸、繞組、轉(zhuǎn)子支架、磁極和轉(zhuǎn)動(dòng)軸等。為了控制和穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的氣隙，通常的做法是采用提高轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)件的剛度，以減少其受力發(fā)生的形變。但是由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子支架在結(jié)構(gòu)上屬于懸臂梁結(jié)構(gòu)，懸臂長(zhǎng)度一般會(huì)在一米左右或超過(guò)一米，且轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件，若要提高其強(qiáng)度和剛度，則一般需要采用增加磁軛厚度或增加支撐板厚度的形式，但這些方法都會(huì)嚴(yán)重增加轉(zhuǎn)子支架的重量，并且通常采用此種方法對(duì)于轉(zhuǎn)子剛度提高的程度有限。由此在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的自身重量，懸臂部分受到的彎矩載荷等作用下，轉(zhuǎn)子支架依然發(fā)生形變，從而會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的氣隙。

因此，亟需一種新的電機(jī)的轉(zhuǎn)子、電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子、電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，能夠在不依靠轉(zhuǎn)子本身材料的抗彎截面系數(shù)的基礎(chǔ)上提高轉(zhuǎn)子支架的剛度，即通過(guò)設(shè)置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的剛度調(diào)節(jié)裝置為轉(zhuǎn)子支架提供額外的預(yù)緊力的方式來(lái)提高轉(zhuǎn)子支架的剛度，從而實(shí)現(xiàn)控制和穩(wěn)定電機(jī)的氣隙，使氣隙沿轉(zhuǎn)子的徑向和軸向始終保持均勻，以降低電機(jī)的成本，提高電機(jī)的綜合性能中的一個(gè)或多個(gè)目的。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子支架和轉(zhuǎn)子磁極，轉(zhuǎn)子支架包括磁軛、連接在磁軛的軸向一端的環(huán)形支撐面和連接在磁軛的軸向另一端的環(huán)形止擋面，轉(zhuǎn)子通過(guò)環(huán)形支撐面與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，環(huán)形止擋面相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于懸空狀態(tài)，轉(zhuǎn)子磁極設(shè)置在磁軛的內(nèi)壁面，轉(zhuǎn)子還包括剛度調(diào)節(jié)裝置，剛度調(diào)節(jié)裝置包括：第一承力部，設(shè)置在環(huán)形支撐面的外壁面；外壁面第二承力部，設(shè)置在磁軛的外壁面，并且第二承力部與第一承力部沿磁軛的軸向彼此分隔，第二承力部相比第一承力部靠近環(huán)形止擋面；以及牽拉件，連接于第一承力部和第二承力部之間，第一承力部和牽拉件共同通過(guò)第二承力部向磁軛提供沿徑向向外的牽引力。

由此，通過(guò)設(shè)置包括第一承力部、第二承力部和牽拉件的剛度調(diào)節(jié)裝置，將第一承力部設(shè)置在環(huán)形支撐面的外壁面處，而將第二承力部設(shè)置在磁軛的外壁面，并使第二承力部靠近環(huán)形止擋面，同時(shí)將牽拉件連接于第一承力部和第二承力部之間，從而能夠經(jīng)由第一承力部和牽拉件共同通過(guò)第二承力部向磁軛提供沿徑向向外的牽引力。因此，能夠通過(guò)剛度調(diào)節(jié)裝置為轉(zhuǎn)子支架提供額外的預(yù)緊力，通過(guò)提供的預(yù)緊力提高轉(zhuǎn)子支架的剛度，避免轉(zhuǎn)子支架受力發(fā)生形變，從而能夠控制和穩(wěn)定轉(zhuǎn)子和定子之間形成的氣隙，使電機(jī)的氣隙能夠始終保持均勻，因此能夠提高發(fā)電機(jī)的性能并降低發(fā)電機(jī)的成本。