[实用新型]一种内转子电励磁直驱风电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术与设备技术领域，尤其是涉及一种内转子电励磁直驱风电机组。 

背景技术

随着化石能源的消耗，风力发电作为一种清洁的可再生能源，目前越来越受到全世界的关注。风电机组发展一个多世纪以来，主要形成了两大结构型式，即水平轴和垂直轴风电机组。目前市场上的风电机组以水平轴居多，水平轴风电机组又细分成直驱和双馈风电机组两类。 

双馈风电机组采用齿轮箱增速结构，发电机的尺寸相对直驱风电机组可以做的很小，但齿轮箱漏油和齿轮箱频繁故障问题是其无法避免的问题。直驱风电机组由于没有齿轮箱的存在，有效的降低了机组的故障率，直驱风电机组还有个优点是采用全功率变频，发电机变速范围大，风机在额定风速以下时可以长期运行在最佳Cp(风机的风能利用系数)点。 

目前，直驱风电机组发电机多数采用稀土永磁材料作为发电机的励磁结构，但随着稀土永磁体价格的上涨和风机度电成本的下降，永磁直驱风电机组的竞争力明显下降。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种新型的内转子电励磁直驱风电机组，解决上述问题。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种内转子电励磁直驱风电机组，包括捕获风能的叶片，与所述叶片组成风轮用来捕获风能的轮毂，根据风速调节所述风轮输入功率的变桨系统，把机械能转化成电能的发电机，连接所述风轮和所述发电机转子的主轴承，支撑所述发电机和所述风轮的机舱，保持所述风轮始终正对风的偏航系统，负责把所述发电机发出来的电与电网连接的全功率的变频器，整机的控制系统，塔筒和地基； 

所述叶片通过变桨轴承与所述轮毂连接，所述轮毂通过所述主轴承的外环和上述发电机的转子连接；所述主轴承的内环与上述发电机的锥形支撑结构连接；所述机舱的一侧连接所述发电机的定子和所述锥形支撑结构，另一侧通过偏航轴承连接所述塔筒；所述塔筒固定在所述地基上；所述发电机为内转子旋转型式发电机，所述发电机的转子励磁方式采用电励磁。 

所述叶片的材料主要由玻璃纤维，或者碳纤维加增强环氧树脂组成；所述风轮为单叶片、双叶片或三叶片。 

所述内转子电励磁直驱风电机组为变速变桨控制的风电机组。 

所述轮毂材料为球墨铸铁或者钢材。 

所述轮毂和所述叶片通过变桨轴承连接，连接方式是螺栓连接。 

还包括变桨驱动，每个所述叶片都有独立的所述变桨驱动，所述变桨系统驱动为电动形式或液压驱动形式。 

所述主轴承为双列圆锥滚子轴承，为单主轴承支撑结构，为内圈旋转形式或者外圈旋转形式。 

所述发电机的冷却形式为空冷、空空冷或空水冷。 

所述机舱为球墨铸铁结构或者焊接钢结构。 

所述偏航系统包括偏航驱动和偏航轴承，所述偏航驱动为电驱动形式或液压驱动形式；所述塔筒为圆柱薄壁钢结构，或桁架式结构，或者钢筋混凝土与圆柱薄壁钢筒混合结构，所述塔筒分段设计而成。 

本实用新型中的所述内转子电励磁直驱风电机组为变速变桨控制的风电机组，风电机组在额定风速以下变转速追求最佳利用系数，在额定风速以上变桨实现额定功率不变，降低风机受载。 

本实用新型目的在于提供一种直驱风电机组，该风电机组发电机采用内转子电励磁结构，电励磁发电机相对永磁电机可以有效的降低发电机的成本。轮毂和机舱采用铸造结构，塔筒采用圆柱薄壁钢结构。并网采用全功率变频器，因此风电机组变速范围大，可长期运行在最佳Cp(风电机组风能利用系数)点，有效的提高了风电机组的年发电量。