[发明专利]一种风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，属于风力发电技术领域。

背景技术

随着经济和人口的增长，电力资源问题成为越来越受关注的社会问题。随着煤炭资源开采的逐渐加深，煤炭资源日趋匮乏，与此同时燃煤发电所带来的雾霾问题，启发了整个社会去考虑能源合理利用来解决电力资源问题。

风力逐渐走入人们的视野，风力所蕴藏的能量之大，如果可以合理、有效利用，那么将有效地解决燃煤发电目前所存在的资源匮乏、环境污染的问题。根据数据计算，如果可以有效利用风力，那么全世界每年燃烧煤所获得的电能，只有风力在一年内所提供电能的三分之一。

目前，风力发电已经成为一种无需燃料、清洁、有效的发电方式，其充分利用了风能潜能大、可再生、无污染的特性，通过将风的动能转变成机械动能、再把机械能转化为电力动能从而发电。在发电时，所需装置称为风力发电机组，一般由风轮(小型装置还包括尾舵)、风力发电机和铁塔三部分组成。其中，风轮是将风的动能转变为机械能的重要结构件，由强度大、重量轻的螺旋桨叶轮组成。风力发电机则将由风轮得到的恒定转速通过升速传递把机械能转变为电能。铁塔是支承风轮(和尾舵)和发电机的结构件，为了获得较大、较均匀、具有足够强度的风力，铁塔的建造高度需要根据地面障碍物对风速的影响来确定。工作时，当风吹向叶轮时，叶轮上产生气动力驱动风轮转动，由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向处于不断变化的状态，这就导致叶轮转速不稳定，无法满足风力发电机的额定转速要求，所以在利用风轮带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。

作为风力发电机组中的重要部件，风力发电机的品质决定着风力发电的成败。从结构上来讲，风力发电机包括机舱、转子、定子、转子叶片、轴心、低速轴、齿轮箱、发电机等。安装时，都是将定子紧密嵌套于机舱内部来设置，但是由于定子和机舱紧密嵌套，而定子和转子是相互配合设置的，转子转动时会由于巨大的风速扰动而导致定子在一定程度上产生振动，从而不利于定子在机舱内部的紧密嵌套设置。此外，风力发电机在设置时，由于内部转子的转动等会产生较大的热量，为了实现机舱内部温度保持在一定的水平，一般都需要设置风扇进行降温，而风扇的设置位置一般选择在机舱的端盖处，位于端盖处的风扇仅能在一定程度上对于转子处的散热具有一定的温度，但是对于距离端盖处较远的齿轮箱以及发电机的散热则无法有效控制。

此外，现有的风力发电机外壳主要考虑其刚度等性能，但是对于其散热的功能没有太多的考虑，即便设置了散热部件诸如风扇等，对于风力发电机本身工作散热作用并不大。

发明内容

本发明提供了一种有效解决因转子转动而引起的定子振动导致定子嵌套不稳定问题的风力发电机，同时该风力发电机还可以有效解决转子转动的散热以及发电机工作的散热。

本发明所解决的另一个技术问题是提供一种可有效实现自身散热的风力发电机。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种风力发电机，其包括外壳；

设置在所述外壳内部的机舱；

设置在所述机舱内的定子和转子；

在所述机舱的横向轴心线设置有低速轴，所述转子嵌套设置在所述低速轴上，在所述转子上设置有转子叶片；

所述风力发电机还设置有齿轮箱和发电机；

在所述机舱内部对应设置所述定子的位置，朝向所述机舱轴心周向延伸设置有凸起环，在所述凸起环的内缘上设置有奇数个支撑件，在每个所述支撑件上设置有适于所述凸起环的内缘插入并卡定的卡槽；在所述支撑件上，卡槽上方设置有楔形支撑头，所述楔形支撑头朝向所述机舱内壁倾斜且倾斜角a为30-50°；在所述凸起环的内缘上还设置有多个凹处；

在所述定子外缘上设置有与所述的凹处相适配的延伸凸起，以及与所述楔形支撑头相适配的卡头；

所述外壳为夹层结构，在夹层内从对应所述外壳的一端到另一端螺旋设置有冷却液循环管，所述冷却液循环管的一端为冷却液加入口，所述冷却液加入口设置在所述外壳外壁上，所述冷却液循环管的另一端延伸到所述机舱内壁；

在所述机舱内，避开所述定子设置的位置套设有散热套管，所述散热套管与所述机舱内壁之间具有间隙，所述间隙适于容纳冷却液循环管，所述散热套管上设置有多个均匀分布的通孔；在所述散热套管与所述机舱内壁之间的间隙内对应所述散热套管从一端到另一端周向设置有冷却液循环管，所述间隙内的冷却液循环管与夹层内的冷却液循环管连接；

所述低速轴与所述齿轮箱连接，齿轮箱通过高速轴与发电机连接；