專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其雙饋異步發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電的雙饋異步發(fā)電機(jī)。本發(fā)明還涉及一種包括上述雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，電能對經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活的影響越來越大，而 風(fēng)力發(fā)電作為多種發(fā)電方式中的一種也越來越受到人們的重視。風(fēng)力發(fā)電就是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電方 式。我們將風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般包括鐵塔、風(fēng)輪和 發(fā)電機(jī)三部分。鐵塔是支承風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架，為了獲得較大的和較均勻的風(fēng)力，鐵塔一 般比較高，其高度一般根據(jù)地面障礙物對風(fēng)速影響的情況，以及風(fēng)輪直徑的大小來確定。風(fēng) 輪是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，它由兩只(或多只)螺旋槳形的葉輪組成，當(dāng)風(fēng) 吹向漿葉時，槳葉上產(chǎn)生驅(qū)動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)電機(jī)用于把由風(fēng)輪 得到的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。但是，一般情況下，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低，而發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)高于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速， 因此在連接發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸之前，還必須附加一個變速箱，將風(fēng)輪的低轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)的 額定轉(zhuǎn)速。現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為高速異步發(fā)電機(jī)，也就是發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速比較 高，比如1800rpm，此時就需要使用傳動比很高的變速箱經(jīng)過齒輪傳動將漿葉較低的轉(zhuǎn)速 提高到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，傳動比很高就意味著參與傳動的兩齒輪的齒數(shù)差別很大，這嚴(yán) 重影響了變速箱的使用壽命，降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性，造成了風(fēng)力發(fā)電的成本的上 升，雙饋發(fā)電機(jī)變流器同時容量為非全功率整流，降低了整機(jī)的成本。同時，由于高速異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的額定轉(zhuǎn)速較高，使發(fā)電機(jī)的振動很嚴(yán)重，產(chǎn)生 了較大的噪聲。因此，如何降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的變速箱的傳動比，降低其發(fā)電機(jī)的振動和由此 產(chǎn)生的噪聲是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種雙饋異步發(fā)電機(jī)，該雙饋異步發(fā)電機(jī)能夠降低風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組中的變速箱的傳動比，同時該發(fā)電機(jī)的振動和由此產(chǎn)生的噪聲較小。本實用新型 的另一目的是提供一種包括上述雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的雙饋異步發(fā)電 機(jī)，包括固定于所述雙饋異步發(fā)電機(jī)的機(jī)座的定子鐵芯，所述定子鐵芯上繞有定子線圈；所 述定子鐵芯的內(nèi)部設(shè)置有繞有轉(zhuǎn)子線圈的轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯通過轉(zhuǎn)子支架固定于所 述雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述定子線圈嵌入所述定子鐵芯的定子槽形成12 極旋轉(zhuǎn)磁場，所述轉(zhuǎn)子線圈嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場。優(yōu)選地，所述定子槽的槽數(shù)為144個，且所述定子線圈的繞組方式為疊繞組，形成12個并聯(lián)支路；所述轉(zhuǎn)子槽的槽數(shù)為180個，且所述轉(zhuǎn)子線圈的繞組方式為波繞組，形成1 個并聯(lián)支路。優(yōu)選地，所述定子線圈之間設(shè)置有層間墊條。優(yōu)選地，所述層間墊條為雙馬來酰亞胺玻纖布層壓板。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動端通過圓柱滾子軸承和深溝球軸承支撐，所述轉(zhuǎn)軸的非 驅(qū)動端通過圓柱滾子軸承支撐，且各所述圓柱滾子軸承和所述深溝球軸承的軸承座設(shè)置有 測溫元件。優(yōu)選地，還包括安裝于所述機(jī)座的自動注脂泵，所述自動注脂泵通過管路與設(shè)置 于所述機(jī)座上的注脂口連通，所述機(jī)座上設(shè)置有與所述注脂口相通且與各所述圓柱滾子軸 承和所述深溝球軸承相通的通道。優(yōu)選地，還包括空間加熱快，所述空間加熱塊安裝于所述機(jī)座。優(yōu)選地，還包括風(fēng)冷卻器，所述風(fēng)冷卻器安裝于所述機(jī)座的上方。優(yōu)選地，所述定子線圈內(nèi)安裝有測溫元件。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括如上述任一項 所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)。本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括固定于雙饋異步 發(fā)電機(jī)的機(jī)座的定子鐵芯，定子鐵芯上繞有定子線圈；定子鐵芯的內(nèi)部設(shè)置有繞有轉(zhuǎn)子線 圈的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯通過轉(zhuǎn)子支架固定于雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，定子線圈嵌入定子 鐵芯的定子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子線圈嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場?？?以看出，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子線圈繞于定子鐵芯、轉(zhuǎn)子線圈繞于轉(zhuǎn) 子鐵芯，分別形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)的增加，降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)的同步 轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，在風(fēng)速一定的情況下，要得到雙饋異步發(fā)電 機(jī)的工作轉(zhuǎn)速所需要的齒輪變速箱的傳動比下降，進(jìn)而延長了變速箱的使用壽命，降低了 雙饋異步發(fā)電機(jī)工作過程中的振動，降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)的工作噪聲。在一種優(yōu)選實施方式中，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子槽的槽數(shù)為 144個，且定子線圈的繞組方式為疊繞組，形成12個并聯(lián)支路；轉(zhuǎn)子槽的槽數(shù)為180個，且 轉(zhuǎn)子線圈的繞組方式為波繞組，形成1個并聯(lián)支路。這樣的槽配合和繞組方式能夠保證足 夠的能量轉(zhuǎn)換，降低雜散損耗，還可以減小諧波效應(yīng)，降低諧波損耗。本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有益效果與雙饋異步發(fā)電機(jī)的有益效果類 似，在此不再贅述。

圖1為本實用新型一種具體實施方式
所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的A部位的放大示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種雙饋異步發(fā)電機(jī)，該雙饋異步發(fā)電機(jī)能夠降低風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組中的變速箱的傳動比，同時該發(fā)電機(jī)的振動和由此產(chǎn)生的噪聲較小。本實用新型 的另一核心是提供一種包括上述雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。[0024]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖1和圖2，圖1為本實用新型一種具體實施方式
所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī) 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的A部位的放大示意圖。如圖1所示，在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)包括 定子鐵芯2，定子鐵芯2固定在機(jī)座4上，且定子鐵芯2上繞有定子線圈；定子鐵芯2的內(nèi) 部設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯3，轉(zhuǎn)子鐵芯3上繞有轉(zhuǎn)子線圈，轉(zhuǎn)子鐵芯3通過轉(zhuǎn)子支架固定于轉(zhuǎn)軸，定 子線圈嵌入定子鐵芯2的定子槽內(nèi)形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子線圈嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯3的轉(zhuǎn)子槽 內(nèi)形成12極旋轉(zhuǎn)磁場。連線時，定子線圈按U、V、W相分組，在引線端同相線圈按并聯(lián)支路數(shù)焊接成整體， 各相線圈整體按照定子接法(角接或星接)相互焊接并與并聯(lián)環(huán)焊接(并聯(lián)環(huán)為環(huán)形，放 置在支撐架上，分為U環(huán)、V環(huán)、W環(huán)、N環(huán)(角接沒有))，并聯(lián)環(huán)上焊接上電纜，電纜連接到 定子出線盒6內(nèi)，與外部電力線相連；轉(zhuǎn)子線圈按U、V、W相分組，并通過集電環(huán)5連接到轉(zhuǎn) 子出線盒7(集電環(huán)5主要由滑環(huán)、碳刷支架、碳刷和絕緣材料組成?；h(huán)由抗磨性強(qiáng)的材 質(zhì)制成，設(shè)在發(fā)電機(jī)非驅(qū)動端的集電環(huán)罩內(nèi)，電刷安設(shè)在頂罩內(nèi))，與外部電力線相連。工作過程中，風(fēng)吹動安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的鐵塔上風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)帶動變速 箱的輸入軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過變速箱的變速作用，將動能經(jīng)其輸出軸傳遞至雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 軸，從而轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)子鐵芯3以及嵌入其轉(zhuǎn)子槽的轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)動，切割定子線圈內(nèi)的 電流所形成的旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線，產(chǎn)生電能。由于本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的 線圈所形成的旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)較高，其同步轉(zhuǎn)速較低，從而，轉(zhuǎn)軸具有較低的轉(zhuǎn)速時，就可 以使其轉(zhuǎn)速超過雙饋異步發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到使定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈同時輸出電流的 轉(zhuǎn)速，這樣，降低了由風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變速器的傳動比。可以看出，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子線圈繞于定子鐵芯2、轉(zhuǎn)子 線圈繞于轉(zhuǎn)子鐵芯3，分別形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)的增加，降低了雙饋異步發(fā) 電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，在風(fēng)速一定的情況下，要得到雙 饋異步發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速所需要的齒輪變速箱的傳動比下降，進(jìn)而延長了變速箱的使用壽 命，降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)工作過程中的振動，降低了雙饋異步發(fā)電機(jī)的工作噪聲。在一種具體實施方式
中，可以將本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子槽的 槽數(shù)設(shè)置為144個，且定子線圈的繞組方式為疊繞組，形成12個并聯(lián)支路；轉(zhuǎn)子槽的槽數(shù)設(shè) 置為180個，且轉(zhuǎn)子線圈的繞組方式為波繞組，形成1個并聯(lián)支路。這樣的槽配合和繞組方 式能夠保證足夠的能量轉(zhuǎn)換，降低雜散損耗，還可以減小諧波效應(yīng)，降低諧波損耗。由于定子線圈采用疊繞組的方式，為了防止各層線圈之間發(fā)生擊穿，影響雙饋異 步發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能甚至其正常工作，在定子線圈之間設(shè)置層間墊條。具體地，層間墊條為 聚酰亞胺薄膜聚芳酰胺纖維紙復(fù)合箔墊條，聚酰亞胺薄膜聚芳酰胺纖維紙復(fù)合箔不僅具有 較好的絕緣性，而且具有較好的固定作用，方便了線圈的安裝。如圖2所示，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動端通過圓柱滾子 軸承32和深溝球軸承33支撐，轉(zhuǎn)軸的非驅(qū)動端通過圓柱滾子軸承32支撐，且各圓柱滾子 軸承32和深溝球軸承33的軸承座設(shè)置有測溫元件，測溫元件的引線接于測溫出線盒8。這樣，軸承可以同時承受轉(zhuǎn)軸周向和徑向的作用力，更好的支撐轉(zhuǎn)子鐵芯3以及安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯3的轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的轉(zhuǎn)子線圈，同時，還可以降低工作過程的振動，以及由于振 動引起的噪聲；測溫元件可以時刻檢測軸承的溫度，防止由于傳動鏈意外導(dǎo)致的溫度過高 燒壞軸承，延長各部件的使用壽命。在另一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)還可以在機(jī)座4 上安裝自動注脂泵，自動注脂泵通過管路與設(shè)置于機(jī)座4上的注脂口 31連通，機(jī)座4上設(shè) 置有與注脂口 31 相通且與各圓柱滾子軸承32和深溝球軸承33相通的通道。自動注脂泵可 以及時地為各軸承添加潤滑油，加強(qiáng)軸承的潤滑，延長其使用壽命，降低風(fēng)力發(fā)電的成本。具體地，本實用新型所提供的雙饋異步發(fā)電機(jī)還包括空間加熱快9，空間加熱塊9 安裝于機(jī)座4內(nèi)，空間加熱塊9的引線設(shè)置于機(jī)座4內(nèi)，以使發(fā)電機(jī)的外形美觀，其端線接 于引線出線盒。空間加熱塊9可以防止雙饋異步發(fā)電機(jī)受潮，影響其正常工作。雙饋異步發(fā)電機(jī)采用風(fēng)冷卻器1進(jìn)行冷卻，風(fēng)冷卻器1安裝于機(jī)座4的上方。雙 饋異步發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣由安裝于轉(zhuǎn)軸上的離心式風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)而形成壓頭，使氣流經(jīng)過氣隙、 鐵芯(包括轉(zhuǎn)子鐵芯3和定子鐵芯2)、機(jī)座4進(jìn)入安裝于機(jī)座4頂部的空氣冷卻器1，經(jīng)空 氣冷卻器1冷卻氣流又經(jīng)定子繞組端部流回轉(zhuǎn)子。這種冷卻方式的壓頭大，風(fēng)量分配均勻， 冷卻效果好，保證了機(jī)組運行的安全可靠。為了防止定子線圈的工作溫度過高，定子線圈內(nèi)還可以安裝測溫元件，測溫元件 的弓I線通過導(dǎo)電環(huán)接于雙饋異步電動機(jī)的測溫出線盒8。本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的其他部分結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)相同，請參照 現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述。以上對本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其雙饋異步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾， 這些改進(jìn)和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的雙饋異步發(fā)電機(jī)，包括固定于所述雙饋異步發(fā)電機(jī)的機(jī)座(4)的定子鐵芯(2)，所述定子鐵芯(2)上繞有定子線圈；所述定子鐵芯(2)的內(nèi)部設(shè)置有繞有轉(zhuǎn)子線圈的轉(zhuǎn)子鐵芯(3)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)通過轉(zhuǎn)子支架固定于所述雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述定子線圈嵌入所述定子鐵芯(2)的定子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，所述轉(zhuǎn)子線圈嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的轉(zhuǎn)子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子槽的槽數(shù)為144個， 且所述定子線圈的繞組方式為疊繞組，形成12個并聯(lián)支路；所述轉(zhuǎn)子槽的槽數(shù)為180個，且 所述轉(zhuǎn)子線圈的繞組方式為波繞組，形成1個并聯(lián)支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子線圈之間設(shè)置有層 間墊條。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述層間墊條為聚酰亞胺薄 膜聚芳酰胺纖維紙復(fù)合箔墊條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動端通過圓柱 滾子軸承(32)和深溝球軸承(33)支撐，所述轉(zhuǎn)軸的非驅(qū)動端通過圓柱滾子軸承(32)支 撐，且各所述圓柱滾子軸承(32)和所述深溝球軸承(33)的軸承座設(shè)置有測溫元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括安裝于所述機(jī)座(4)的 自動注脂泵，所述自動注脂泵通過管路與設(shè)置于所述機(jī)座(4)上的注脂口(31)連通，所述 機(jī)座(4)上設(shè)置有與所述注脂口(31)相通且與各所述圓柱滾子軸承(32)和所述深溝球軸 承(33)相通的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括空間加熱塊 (9)，所述空間加熱塊(9)安裝于所述機(jī)座(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括風(fēng)冷卻器 (1)，所述風(fēng)冷卻器(1)安裝于所述機(jī)座(4)的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子線圈內(nèi)安 裝有測溫元件。
10.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的雙饋異步發(fā) 電機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的雙饋異步發(fā)電機(jī)，包括固定于雙饋異步發(fā)電機(jī)的機(jī)座的定子鐵芯，定子鐵芯上繞有定子線圈；定子鐵芯的內(nèi)部設(shè)置有繞有轉(zhuǎn)子線圈的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯通過轉(zhuǎn)子支架固定于雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，定子線圈嵌入定子鐵芯的定子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子線圈嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子槽形成12極旋轉(zhuǎn)磁場。本實用新型還公開了一種包括上述雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其雙饋異步發(fā)電機(jī)，可以降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的變速箱的傳動比，同時降低發(fā)電機(jī)的振動和由此產(chǎn)生的噪聲。
文檔編號H02K5/04GK201601584SQ20102004703
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者武金鋒, 王少杰, 趙軍, 馬賢好 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司