[發明專利]發電機及風力發電機組

有效

• 申請號: 201910581654.0
• 申請日: 2019-06-30
• 公開（公告）號: CN112228279B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 位士安;彭云
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D80/00;H02K7/18
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 臧靜

本發明涉及一種發電機及風力發電機組，發電機包括安裝軸；發電單元，設置于安裝軸，發電單元包括同軸設置的內構件以及外構件，內構件以及外構件的一者為轉子且另一者為定子，外構件連接于安裝軸；連接組件，設置于安裝軸與內構件之間，以使連接組件與安裝軸轉動連接；連接組件包括設置于軸向間隙的軸向連接件以及設置于徑向間隙的徑向連接件，其中，軸向連接件以及徑向連接件的至少一者為軸瓦結構。本發明實施例提供的發電機及風力發電機組，能夠滿足風力發電機組的發電要求，同時具有更好的承載能力，能夠保證電機氣隙的穩定性，進而保證風力發電機組的發電效益。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，特別是涉及一種發電機及風力發電機組。

背景技術

風力發電機組是用于將風能轉換為電能的設備，其用于能量轉換的主要部件為發電機，發電機的通常包括轉子以及定子，轉子與定子相對設置且彼此之間具有電機氣隙。發電機在應用于風力發電機組時，其轉子通過轉軸能夠與葉輪的輪轂連接，定子通過定軸能夠與機艙的底座連接。其工作原理為葉輪在風載作用下帶動轉子旋轉，使得轉子與定子進行切割磁力線運動，從而產生磁感應電流并發電。

由于輪轂及轉子之間為剛性連接，隨著風力發電機組功率增加，葉輪重量以及風載增加，轉子在重力、風載載荷作用下變形越來越大，而轉子的變形直接導致轉子與定子之間的電機氣隙不均勻，電機氣隙增大處，通過感應線圈的磁通量減少，導致發電效率降低。電機氣隙變小處，因轉子和定子的同軸度誤差，轉子在轉動時將會與定子之間發生劃傷甚至卡死，影響風力發電機組的發電效益，還會進一步影響發電機的性能，降低定子、轉子等零部件的壽命。因此，在風力發電機的設計中，電機氣隙的保持是關鍵性的技術問題。

目前常規的保持電機氣隙的方法的主要方式為增加整個發電機系統的剛性，例如提高定子或者轉子的剛度等，這些方法的應用意味著發電機的重量的增加，使得制造和運輸成本急劇上升。

發明內容

本發明實施例提供一種發電機及風力發電機組，發電機能夠滿足風力發電機組的發電要求，同時具有更好的承載能力，能夠保證電機氣隙的穩定性，進而保證風力發電機組的發電效益。

一方面，根據本發明實施例提出了一種發電機，安裝軸；發電單元，設置于安裝軸，發電單元包括同軸設置的內構件以及外構件，內構件以及外構件的一者為轉子且另一者為定子，外構件連接于安裝軸；安裝軸在自身軸向上與內構件之間形成有軸向間隙且在自身徑向上與內構件之間形成有徑向間隙；連接組件，設置于安裝軸與內構件之間，連接組件包括設置于軸向間隙的軸向連接件以及設置于徑向間隙的徑向連接件，軸向連接件與內構件以及安裝軸的一者連接且與另一者相互抵靠，徑向連接件與內構件以及安裝軸的一者連接且與另一者相互抵靠，其中，軸向連接件以及徑向連接件的至少一者為軸瓦結構。

根據本發明實施例的一個方面，軸向連接件為軸瓦結構，軸向連接件與內構件以及安裝軸的一者可拆卸連接并與另一者滑動配合。

根據本發明實施例的一個方面，軸向連接件為環繞安裝軸的軸線設置的一體式閉環結構；或者，軸向連接件包括兩個以上軸向軸瓦單體，兩個以上軸向軸瓦單體環繞安裝軸的軸線依次設置，相鄰兩個軸向軸瓦單體相互拼接或者相互間隔。

根據本發明實施例的一個方面，徑向連接件為軸瓦結構，徑向連接件與內構件以及安裝軸的一者可拆卸連接并與另一者滑動配合。

根據本發明實施例的一個方面，徑向連接件為環繞安裝軸的軸線設置的一體式閉環結構；或者，徑向連接件包括兩個以上徑向軸瓦單體，兩個以上徑向軸瓦單體環繞安裝軸的軸線依次設置，相鄰兩個徑向軸瓦單體相互拼接或者相互間隔。

根據本發明實施例的一個方面，軸向連接件的數量為兩個以上，兩個以上軸向連接件在軸向上相互間隔設置；和/或，徑向連接件的數量為兩個以上，兩個以上徑向連接件在軸向上相互間隔設置。

根據本發明實施例的一個方面，發電單元的數量為兩個以上，兩個以上發電單元沿軸向上依次拼接，至少一個發電單元的外構件與安裝軸連接。