[发明专利]一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流发电机，具体为一种兆瓦级以上双馈异步风力发电机。

背景技术

目前，国内风力发电机组的主力机型为0.75～1.0MW，配套电机为机壳水冷和自扇冷笼型异步发电机。现有的一般绕线式异步发电机存在以下缺陷：(1)机座为径向通风箱式结构，体积较大，重量较重，电机的散热效果不是很好，影响整个机组的安装和机组的动负荷；(2)转子绕组开路电压不超过1000V，采用普通的F级绝缘材料作槽绝缘和匝问绝缘，且三相电缆线从转轴内部无固定地引出，此种结构用于dv/dt较高的变频电源场合不适合，在发电机高速运转时由于巨大的离心力使电缆与轴产生相对运动、磨擦，造成绝缘损坏，引起电机故障。现有兆瓦级以上双馈异步风力发电机的冷却结构也有水冷结构的(包括机壳水冷和空-水冷)，此种结构不适用于北方严寒地区使用。

实用新型内容

本发明针对现有一般绕线式异步电机存在的不足，提供一种体积小，适应地域广，绝缘可靠性好，运行稳定可靠的的兆瓦级以上双馈异步风力发电机。

本发明的技术方案是：其包括包括机座、定子、转子、离心风扇、绝缘防晕薄绝缘结构，所述机座上部两端开有进风口、出风口，发电机顶部固定有空-空冷却器，在机座内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋，在转子的转轴上焊有转子轴向通风筋组成发电机内部的轴向通风道，定子铁心、转子铁心上开有对应的径向风槽，组成定子铁心、转子铁心径向通风道，转子上安装离心风扇。

以下为优选方案：

转子端部出线结构，极间连线、星接零线采用刚性好且锻制成型的扁铜母线，根据连线长度和连接方式紧贴转子线圈内侧，并与转子线圈焊接牢固。

绝缘防晕薄绝缘结构由转子线圈防晕薄绝缘、层间垫条、对地绝缘分层包扎组成。

本发明为兆瓦级以上(≥1.5MW)双馈异步风力发电机提供了合理而又实用的结构设计，所采用的混合通风空-空冷却结构，减小了电机体积，降低了电机重量，通风散热良好，降低了电机温升；不用水冷，适用范围更宽广；由于转子出线电缆固定引出，加强了对地绝缘和电晕处理，因而减小了转子对地绝缘击穿的可能性，使双馈异步风力发电机运行更稳定、更安全可靠。

附图说明

图1是本发明一实施例的整体结构示意图。

图2是图1所示实施例定子结构示意图。

图3是图1所示实施例转子结构示意图。

图4是图1所示实施例转子端部出线结构示意图。

图5是图1所示实施例转子线圈绝缘防晕薄绝缘结构示意图。

图中：1-机座；2-定子；3-转子；4-转轴；5-离心风扇；6-机座轴向通风筋；7-进风口；8-出风口；9-定转子径向通风道；10-空-空冷却器；11-极间连线；12-星接零线；13-转子轴向通风筋；14-转子线圈防晕薄绝缘；15-层间垫条；16-对地绝缘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1-3，本实施例包括机座1、定子2、转子3、空-空冷却器10、离心风扇5、绝缘防晕薄绝缘结构，机座1上部两端开有进风口7、出风口8，发电机顶部固定空-空冷却器10，在机座1内的圆形机壳上设有机座轴向通风筋6，机座轴向通风筋6具有加强机座强度和轴向通风双重作用；在转子3的转轴4上焊有转子轴向通风筋13，构成发电机内部的轴向通风道，定子2的铁心、转子3的铁心上开有多圈对应的径向风槽，组成定子2的铁心、转子3的铁心径向通风道，这样就形成了电机径、轴向混合通风空-空冷却结构；转子3上安装有离心风扇5，有利于定子2与转子3之间的循环通风冷却。轴向通风道、径向通风道的风的流向如图1箭头所示。

离心风扇5有较高的风压，转向可逆，它将从定子2轴向通风道、转子3径向通风道和同时冷却定子2绕组及转子3绕组后形成的端部热风吸入，从出风口8压入空-空冷却器10，热风在空-空冷却器10中进行热交换后，变成冷风再次从进风口7吹入，进入电机内部，这样循环，构成了电机内部封闭空气冷却系统。

转子3端部出线结构如图4所示，极间连线11、星接零线12采用刚性好且锻制成型的扁铜母线，根据连线长度和连接方式紧贴转子3线圈内侧，并与转子3线圈焊接牢固，出线电缆轴向间隙用绝缘好、强度高的非金属材料垫紧，再用螺钉紧固，径向用三个非金属固定夹板固定于转轴上，对三相电缆进行可靠的固定和绝缘保护。电缆固定引出，加强了对地绝缘和电晕处理，减小了转子3对地绝缘击穿的可能性，提高了双馈异步风力发电机运行可靠性。

图5所描述的绝缘防晕薄绝缘结构由转子线圈防晕薄绝缘14，层间垫条15，对地绝缘16分层包扎组成。电缆固定引出，加强了对地绝缘和电晕处理，减小了转子对地绝缘击穿的可能性，提高了双馈异步风力发电机运行可靠性。