[发明专利]用于风力涡轮机的齿轮集成发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力涡轮机和使用在风力涡轮机中的紧凑式发电机。 特别地，本发明涉及齿轮集成发电机(gear integrated generator)、包括 齿轮集成发电机的风力涡轮机；以及制造齿轮集成发电机的方法。

背景技术

对风力涡轮机的需求正在日益增长。所以，在世界的许多地方都 安装了大型兆瓦级风力涡轮机。一方面，由于环式发电机的大型化导 致质量增加并且难于控制热增长，所以直驱式发电机为不断增加的大 小造成了困难。另一方面，较高旋转速度的发电机提供了较低的效率 并且会限制旋转零件的寿命周期。对于离岸应用尤其希望增加使用寿 命。

因此，希望的是减少包含在新式风力涡轮机中的部件的重量，像 发电机和齿轮的重量，以及增加这些部件的使用寿命。

发明内容

由于上述内容，根据发明的一个实施例，提供了用于风力涡轮机 的发电机，该风力涡轮机具有塔架、机舱、以及轮毂。发电机包括： 具有定子支撑部分、径向延伸部分和转子框架支撑部分的定子支撑框 架(stator supporting frame)其中定子支撑框架被固定地安装在机舱中。 转子框架(rotor frame)被可旋转地支撑在定子支撑框架的转子框架支 撑部分上，其中转子框架被连接到轮毂上和由转子框架来驱动的齿轮 上。齿轮包括：被固定地安装到定子支撑框架上的环形齿轮(ring gear)、 过桥齿轮组件(carrier gear assembly)、以及环状太阳齿轮(ring-shaped sun gear)。发电机还包括被可旋转地支撑并且沿径向定位在定子支撑 框架的转子框架支撑部分外部的转子发电机环形支撑框架(rotor generator ring support frame)。

从从属权利要求、描述和附图中，进一步的实施例、方面、优点 和特征将显而易见。

根据发明的又一个实施例，风力涡轮机被提供有塔架、机舱；轮 毂；以及齿轮集成发电机。齿轮集成发电机包括：具有定子支撑部分、 径向延伸部分和转子框架支撑部分的定子支撑框架，其中定子支撑框 架被固定地安装在机舱中。转子框架被可旋转地支撑在定子支撑框架 的转子框架支撑部分上，其中转子框架被连接到轮毂上。由转子框架 驱动的齿轮包括，被固定地安装到定子支撑框架上的环形齿轮；过桥 齿轮组件；以及环状太阳齿轮。齿轮集成发电机包括被可旋转地支撑 并且沿径向定位在定子支撑框架的转子框架支撑部分外部的转子发 电机环形支撑框架。    

根据发明的另一个实施例，提供了用于风力涡轮机的齿轮集成发 电机，该风力涡轮机具有塔架、机舱、以及轮毂。齿轮集成发电机包 括：具有定子支撑部分、径向延伸部分和转子框架支撑部分的定子支 撑框架，其中定子支撑框架被固定地安装在机舱中。转子框架被可旋 转地支撑在定子支撑框架的转子框架支撑部分上，其中转子框架被连 接到轮毂上。具有环状太阳齿轮的齿轮定位成该齿轮相对于定子支撑 框架的转子框架支撑部分的一部分是径向向外的。

根据发明的又一个实施例，风力涡轮机被提供有塔架、机舱；轮 毂；以及齿轮集成发电机。齿轮集成发电机包括：具有定子支撑部分、 径向延伸部分和转子框架支撑部分的定子支撑框架，其中定子支撑框 架被固定地安装在机舱中。转子框架被可旋转地支撑在定子支撑框架 的转子框架支撑部分上，其中转子框架被连接到轮毂上；并且齿轮具 有环状太阳齿轮，其中该环状太阳齿轮相对于定子支撑框架的转子框 架支撑部分的一部分被定位成径向向外的。

更多的实施例也针对包括多个风力涡轮机的风电场，其中至少一 个风力涡轮机包括如在本文中所描述的齿轮集成发电机。

附图说明

更特别地，对本领域中的普通技术人员而言，在包括附图参考的 说明书的剩余部分中提出了包括本发明最佳模式的本发明的完整和 生效的公开，其中：

图1所示为示意图，根据在本文中所描述的实施例，显示了用于 风力涡轮机的齿轮集成发电机；

图2所示为示意图，根据在本文中所描述的实施例，显示了另一 个用于风力涡轮机的齿轮集成发电机；

图3所示为示意图，显示了包括齿轮集成发电机的风力涡轮机。

零件列表

20塔架    

22机舱壳

23热质量流的释放

24地基

26轮毂前端壳