[實(shí)用新型]模塊化定子及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820596215.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208112352U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫楊;王棟;張世福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K3/28
• 分類(lèi)號(hào): H02K3/28;H02K3/50;H02K1/16
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 劉躍舉;王秀君

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模塊化定子及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述模塊化定子包括沿圓周方向裝配在一起的多個(gè)定子模塊，每個(gè)定子模塊均包括定子模塊鐵芯和纏繞在所述定子模塊鐵芯上的多相波繞組，每個(gè)定子模塊上的每相波繞組的兩個(gè)相帶均通過(guò)電纜連接到外接設(shè)備。通過(guò)利用電纜將相帶引出電機(jī)，可減少模塊化定子上的焊接環(huán)節(jié)，有利于電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，并可降低電機(jī)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電機(jī)裝配領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種模塊化定子及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

在全球直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，隨著陸上機(jī)組單機(jī)容量逐年增大以及海上風(fēng)電需求的日益強(qiáng)烈，直驅(qū)發(fā)電機(jī)的尺寸和重量日益增大，為生產(chǎn)制造、運(yùn)輸和維護(hù)等方面帶來(lái)諸多不便，成為制約大容量風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的瓶頸，從而影響了整機(jī)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，通常將發(fā)電機(jī)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，以解決尺寸和重量超標(biāo)的大型直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)在各方面的不便問(wèn)題。模塊化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)降低了制造、運(yùn)輸、吊裝、維護(hù)和管理等多方面的成本，縮短了產(chǎn)品制造周期，極大提高了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性。

定子模塊化是模塊化發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)參數(shù)。對(duì)于直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)定子模塊的繞組，常規(guī)的設(shè)計(jì)是采用集中繞組或疊繞組，把所有繞組線圈按照一定規(guī)律焊接，再將線圈引線焊接到發(fā)電機(jī)端環(huán)上，達(dá)到匯集電流的目的，然后將相端環(huán)與動(dòng)力電纜焊接，電纜引出至風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)關(guān)柜或變流器，再經(jīng)過(guò)電抗器和變壓器等裝置，向外提供電功率。當(dāng)采用這兩種型式的繞組時(shí)，線圈的引線數(shù)量較多。

同時(shí)，由于線圈引線數(shù)量較多，線圈之間的聯(lián)接也需要焊接，因此焊接所需工時(shí)較多。并且，焊接工作量較大時(shí)，焊接往往存在虛焊等現(xiàn)象，焊接質(zhì)量難以保證，影響了發(fā)電機(jī)的性能和壽命。

雖然各定子模塊在設(shè)計(jì)和制造時(shí)是各自獨(dú)立的，但由于將所有定子模塊的繞組線圈的引線全部焊接在端環(huán)上而端環(huán)是完整的圓環(huán)體，因此原本各自獨(dú)立的定子模塊經(jīng)過(guò)“線圈引線與端環(huán)焊接”環(huán)節(jié)之后，變?yōu)榱艘惑w式的發(fā)電機(jī)定子，不利于定子模塊的更換以及發(fā)電機(jī)冗余運(yùn)行時(shí)各相電流的均衡。

焊接形式本身會(huì)使各線圈之間、線圈與發(fā)電機(jī)端環(huán)之間焊接之后的接觸電阻的不平衡度較大，增大了發(fā)電機(jī)各相電流的不平衡度，引起繞組環(huán)流增大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)局部過(guò)熱等問(wèn)題，不利于發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)電機(jī)的端環(huán)還需要包扎絕緣，耗費(fèi)過(guò)多的工時(shí)。

另外，發(fā)電機(jī)定子上的導(dǎo)線大都采用銅導(dǎo)線，然而近年來(lái)風(fēng)電裝機(jī)趨向更低風(fēng)速的風(fēng)區(qū)，因而發(fā)電機(jī)的銅重量隨之攀升，增加了發(fā)電機(jī)有效材料的成本，因而亟需降低發(fā)電機(jī)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種模塊化定子，以減少繞組線圈上的焊接，降低電機(jī)制造成本。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種模塊化定子，所述模塊化定子包括沿圓周方向裝配在一起的多個(gè)定子模塊，每個(gè)定子模塊均包括定子模塊鐵芯和纏繞在所述定子模塊鐵芯上的多相波繞組，每個(gè)定子模塊上的每相波繞組的兩個(gè)相帶均通過(guò)電纜連接到外接設(shè)備。

可選地，所述模塊化定子包括四個(gè)定子模塊，每個(gè)定子模塊鐵芯上均纏繞有三相波繞組，每相波繞組的兩端被形成為線圈引線，所述線圈引線與所述電纜連接。

可選地，在所述定子模塊鐵芯上設(shè)置有繞組槽，每相波繞組均以嵌入到所述繞組槽中的方式纏繞在所述定子模塊鐵芯上。

可選地，所述多相波繞組的線圈包括鋁線圈，所述兩個(gè)相帶形成在所述鋁線圈的兩端。

可選地，所述波繞組包括單層波繞組或雙層波繞組，或者所述波繞組包括軟繞組或硬繞組。

可選地，所述波繞組包括單波繞組或復(fù)波繞組。

可選地，所述模塊化定子為無(wú)端環(huán)式模塊化定子，所述多個(gè)定子模塊彼此獨(dú)立。