[发明专利]集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及直驱风力发电机技术领域，具体涉及一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机。

背景技术

现有大型直驱风力发电机大多采用永磁同步发电机，其由一个定子和一个永磁转子组成，转子一般采用单轴承轮辐式杯状筒体支撑，由于其杯状筒体内部空间大，可以在转子支撑筒体内部方便的布置辐条加强，以满足大功率低速电机的强度和转动力矩要求。

随着直驱式风力发电机朝着获得较高的功率密度和经济实用性方向发展，出现了一种紧凑型双定子永磁直驱发电机的新结构，其为了便于安装，转子仍为单轴承支撑杯状结构，这种结构的转子支撑筒外安装外转子铁心，支撑筒内安装内转子铁心，转子支撑筒直接连接到轮毂上，受转动力矩和载荷大，内转子空间非常紧凑，难以布置径向辐条来加强，而且转子上的重量远大于永磁式单定子单转子电机，扭矩大、重量重，若内转子直接安装在杯状支撑筒体内壁，则存在空间结构布置难度大，强度和刚度不足，转子支撑筒体笨重，安装制造难的问题和散热性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，以提高现有大型紧凑型嵌套式直驱风力发电机的转子结构刚度和强度，而且便于内转子通风冷却。

本发明的技术方案如下：

一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，包括后端轴承组件、转子筒体支撑环、高强度连接螺栓、集成式转子支撑筒、外转子阻尼环、外转子铁心鼠笼条、外转子铁心、内转子铁心、内转子铁心槽内鼠笼条、内转子阻尼环及前端轴承组件；

外转子铁心、外转子铁心鼠笼条、外转子阻尼环和内转子铁心、内转子铁心槽内鼠笼条、内转子阻尼环安装于集成式转子支撑筒上；

外转子铁心固定于集成式转子支撑筒外壁，外转子铁芯鼠笼条安装在外转子铁心外圈的槽内，外转子阻尼环的端面与各个外转子铁芯鼠笼条的端部焊接成一体；内转子铁心固定于集成式转子支撑筒内壁，内转子铁心鼠笼条安装在内转子铁心内圈的槽内，内转子阻尼环的端面与各个内转子铁心槽内鼠笼条的端部焊接成一体；

集成式转子支撑筒的前端由前端轴承组件支撑在静轴上，其后端由转子筒体支撑环和后端轴承组件支撑在静轴上，集成式转子支撑筒与转子筒体支撑环通过高强度连接螺栓固定；内定子及环形支撑架固定在空心的静轴上。

其进一步的技术方案为：

所述集成式转子支撑筒的内壁与内转子铁心之间设置有一圈第一加强筋，所述集成式转子支撑筒外侧的轴肩处焊接有一圈第二加强筋。

所述第一加强筋在内侧拐角处形成凹圆角。

本发明的有益技术效果是：

（一）本发明转子采用双侧轴承筒状支撑，与单轴承杯状支撑电机相比，提高了转子的刚度，增强了第一气隙和第二气隙的均匀度，提高了电机整体性能；减少了转子对前端轴承的冲击，降低轴承故障率，提高轴承寿命。

（二）本发明的转子支撑筒体在有限的非常紧凑的空间内，在其内筒壁增加加强筋，使得刚度和强度大大加强，且形成有效的内转子铁心轴向通风道，而且便于鼠笼内转子安装。

（三）本发明内外转子为鼠笼式，集中于一个支撑筒上，分别与内外定子配合。结构紧凑，制造加工工艺简单，降低成本；省去了永磁式转子磁钢固定难，磁钢发热等问题，大大降低了电机的故障率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中加强的集成式转子支撑筒的剖视图。

图3是本发明中加强的集成式转子支撑筒的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明包括后端轴承组件1、转子筒体支撑环2、高强度连接螺栓3、集成式转子支撑筒4、外转子阻尼环5、外转子铁心鼠笼条6、外转子铁心7、内转子铁心8、内转子铁心槽内鼠笼条9、内转子阻尼环10及前端轴承组件11。

如图1所示，外转子铁心7、外转子铁心鼠笼条6、外转子阻尼环5和内转子铁心8、内转子铁心槽内鼠笼条9、内转子阻尼环10均安装于集成式转子支撑筒4上。外转子铁心7固定于集成式转子支撑筒4外壁，外转子铁芯鼠笼条6安装在外转子铁心7外圈的槽内，外转子阻尼环5的端面与各个外转子铁芯鼠笼条6的端部焊接成一体；内转子铁心8固定于集成式转子支撑筒4内壁，内转子铁心鼠笼条9安装在内转子铁心8内圈的槽内，内转子阻尼环10的端面与各个内转子铁心槽内鼠笼条9的端部焊接成一体。由于本发明的内外转子均为鼠笼式。与现有的永磁式转子相比，解决了转子外圈表面上磁钢克服离心力的固定问题，避免了永磁铁加工、制造、安装等难度大问题，制造工艺性大大提高，成本降低。