[發明專利]一種電勵磁風力發電機

有效

• 申請號: 202111153843.1
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113685319B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 馬旭;裴旭兵;史玉蓉;楊筱;朱振海
• 申請（專利權）人: 馬旭
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/20;F03D80/60;F03D80/80
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李云;姜海榮

本發明涉及一種電勵磁風力發電機，包括艙和位于機艙下方的塔架，發電機固定于機艙內部，其底部通過偏航軸承與塔架連接，并位于塔架上方；發電機軸一端與風力發電機輪轂連接，發電機軸內部具有用于容納機艙至風力發電機輪轂線纜的通道，發電機尾部安裝有滑環，滑環與風力發電機的動力電源、控制系統及通訊系統連接；其中，發電機定子電樞長度和發電機轉子軸向長度增大，并增加發電機轉子的勵磁功率。本發明發電機位于電勵磁風力發電機機艙內，且位于塔架上方，線纜通過發電機軸內部通過，機艙內的結構布置緊湊，能夠滿足使用要求的同時解決了由于機艙和發電機重心偏離塔架中心線產生的問題。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，更具體的說是涉及一種電勵磁風力發電機。

背景技術

常規永磁風力發電機或者電勵磁風力發電機由于發電機直徑較大，一般發電機安裝在機艙外部，且將發電機前置，并位于葉輪和機艙之間，由此導致機艙和發電機重心偏離塔架中心線，偏航剎車片磨損嚴重，且容易產生塔架共振，對塔架載荷要求較高，同時機組容量越大。因此，如何解決上述問題提供出一種電勵磁風力發電機是本領域技術人員亟需解決的。

發明內容

為此，本發明的目的在于提出一種電勵磁風力發電機，解決現有風力發電機存在的不足。

本發明提供了一種電勵磁風力發電機，包括：機艙和位于所述機艙下方的塔架，發電機固定于所述機艙內部，其底部通過偏航軸承與所述塔架連接，并位于所述塔架上方；發電機軸一端與風力發電機輪轂連接，所述發電機軸內部具有用于容納所述機艙至所述風力發電機輪轂線纜的通道，所述發電機尾部安裝有滑環，所述滑環與風力發電機的動力電源、控制系統及通訊系統連接；其中，發電機定子電樞長度和發電機轉子軸向長度增大，并增加發電機轉子的勵磁功率。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種電勵磁風力發電機，將發電機位于機艙內部，設置于塔架上方，解決機艙和發電機重心偏離塔架中心線，偏航剎車片磨損嚴重，且容易產生塔架共振，對塔架載荷要求較高，機組容量越大此問題愈加明顯；但是由于發電機的直徑與傳統直驅永磁風力發電機相比發電機直徑將大幅度降低，同時發電機轉子線圈或者磁鋼的線速度將減小，發電機輸出電壓也會降低，由此本發明將發電機定子電樞長度和發電機轉子軸向長度增大，并增加發電機轉子的勵磁功率解決發電機定子和轉子直徑減小導致的發電機輸出電壓的降低問題，由此機艙內的結構布置緊湊，能夠滿足使用要求的同時解決了由于機艙和發電機重心偏離塔架中心線產生的問題。

進一步地，所述發電機軸內部形成中空管道，所述發電機軸靠近葉輪側的通道管壁上設置有多支冷媒管道；

發電機轉子內部具有多個用作空調蒸發器吸收熱量的第一空腔，所述第一空腔與所述冷媒管道連通；

所述發電機兩側端蓋上均設置有通風孔；

發電機前置風扇蒸發器和發電機后置風扇分別一一對應連接于所述發電機軸的兩端，且與所述發電機軸同步轉動，并均位于所述發電機內部；所述發電機前置風扇蒸發器上安裝有多個扇葉，每一個所述扇葉內部均具有用作空調蒸發器吸收熱量的第二空腔，所述第二空腔與所述冷媒管道連通。

進一步地，所述風力發電機輪轂內安裝有壓縮機一、壓縮機二及壓縮機三，以上壓縮機進口和出口均安裝有一單向閥；

輪轂冷凝器設置于導流罩外部，且位于兩支葉片之間，所述輪轂冷凝器跟隨所述風力發電機輪轂同步轉動；

膨脹閥一端通過一所述冷媒管道與輪轂冷凝器連接，另一端通過所述冷媒管道與所述第一空腔和所述第二空腔連通，所述第一空腔和所述第二空腔分別通過所述冷媒管道與壓縮機一、壓縮機二及壓縮機三連接。

進一步地，所述塔架靠近所述機艙端內部由上至下依次設置有電纜平臺、勵磁平臺及箱變平臺；變流器位于所述勵磁平臺上，其通過勵磁電纜、所述滑環與所述發電機轉子的線圈連接，所述變流器為發電機轉子提供交流勵磁電源；發電機定子通過發電機動力輸出電纜與固定于所述箱變平臺上的箱變連接。