[实用新型]一种固定轴支撑的双定子永磁直驱风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型双定子永磁直驱风力发电机领域，具体地，涉及一种固定轴支撑的双定子永磁直驱风力发电机。

背景技术

随着电机功率的增大，电机的体积将会越来越大。特别对于低速电机，例如永磁直驱风力发电机，当功率大于兆瓦或数兆瓦以上时，其体积将会变得相当庞大，以至于会对运输带来极大困难。针对上述问题，电机可采用双定子结构，使电机单位体积的输出功率增大，从而减小电机体积和重量，既降低了成本，又方便了运输。但现有的双定子永磁直驱风力发电机大多采用双列圆锥滚子轴承(鹦鹉螺轴承)的传动链设计，因此风机轮毂的巨大轴向推力和俯仰力矩载荷均需由设置在电机外侧的尺寸大、重量重的机舱壳体来承受，同时，双列圆锥滚子轴承的价格非常昂贵。现有技术中的大型双定子永磁直驱风力发电机由于采用了上述结构，整机重量重，成本也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种可大幅降低成本的采用固定轴支撑的双定子永磁直驱风力发电机，尤其适用兆瓦级及以上的永磁直驱风力发电机。

实现上述目的的技术方案如下：

一种固定轴支撑的双定子永磁直驱风力发电机，包括轮毂、固定轴、前轴承、轴套、后轴承、前轴承端盖、后轴承定位件、空心转动轴、转子转盘、转子、外定子、内定子、内定子支架、电机前端盖、电机外壳及机架；所述固定轴与机架连接，前轴承和后轴承安装在固定轴上，轴套套装在固定轴上且位于前、后两轴承的内环间，后轴承定位件设置在后轴承外侧，空心转动轴套装在固定轴的前、后轴承上，前轴承端盖与空心转动轴连接；所述轮毂与空心转动轴、转子转盘连接，转子转盘连接转子的前端，转子设置在内定子和外定子之间，内定子安装在内定子支架上，内定子支架与机架连接，外定子安装在电机外壳内，电机外壳两端分别与电机前端盖及机架相连。

进一步地，在内定子支架与机架之间还设置有转子后支架、转子后轴承、转子后轴承支架及后法兰；所述转子的后端连接转子后支架，转子后支架安装在转子后轴承上，转子后轴承安装在转子后轴承支架上，转子后轴承支架一端与内定子支架相连，另一端与后法兰、机架连接且所述电机外壳与机架之间也经过所述的后法兰连接。

进一步地，所述前轴承和后轴承均为调心轴承。

进一步地，所述固定轴为空心固定轴。

进一步地，在机架外侧还安装有玻璃钢结构的机舱罩。

进一步地，所述后轴承定位件为轴螺母或后轴承端盖。

进一步地，所述转子后轴承为深沟球轴承。

本实用新型在直驱风力发电机中采用了双定子结构，同时在传动链中采用了固定轴支撑的技术方案。因此，本实用新型除了具有双定子直驱风力发电机的功率密度大，尺寸小、重量轻的特点外，还具有以下优点：

1、本实用新型在传动中采用了固定轴支撑的结构方式，这样可以不必使用价格昂贵的双列圆锥滚子轴承(鹦鹉螺轴承)，而可采用风电机组中常用的调心轴承。这两种传动链设计的轴承总成本的比较结果是：鹦鹉螺轴承方案约为调心轴承方案的两倍。因此，本实用新型方案的轴承成本有较大幅度的节省。

2、采用了固定轴来承受和传递叶轮的载荷就可不必使用需承受轮毂载荷的尺寸大、重量重的机舱壳体，取而代之的机舱罩可采用轻型玻璃钢结构，从而又大幅减小了整机重量。

3、本实用新型的结构方案未采用重型锻造主轴，而是采用了空心固定轴来承受和传递轮毂的载荷，这样的结构大幅减小了主轴的重量和成本。

4、本实用新型在发电机转子后端加设了一个常规深沟球轴承。该轴承可以保证发电机在任何运行状态下转子与定子的同心。本实用新型可以大幅减轻直驱风力发电机的重量和成本，可广泛应用于直驱型风力发电系统中。

即本实用新型在这种双定子风力发电机的传动链设计中采用固定轴支撑的结构方式，可以不必采用价格昂贵的双列圆锥滚子轴承，同时将风轮载荷经过直径相对小很多的空心固定轴直接传至机架上，这样可以大幅减轻整机的重量。采用此种设计是一种大幅降低永磁直驱风力发电机成本的有效途径。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主要部件装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。