[发明专利]电机的气隙测量装置、气隙测量方法及风力发电机组

说明书

本发明提供一种电机的气隙测量装置、气隙测量方法及风力发电机组，气隙测量装置包括测量回路和信息收集装置，测量回路包括回路导体，回路导体沿着切割电机的磁感线的方向布置在电机的定子绕组组件上，测量回路的两端接入到信息收集装置中，其中，信息收集装置采集回路导体感应出的感应电动势，并通过感应电动势确定电机的定子绕组组件与转子组件之间的气隙值。根据本发明的电机的气隙测量装置、气隙测量方法及风力发电机组，可通过简化的结构测量电机的气隙，并且可在不影响电机的原有结构的情况下，通过形成测量回路测量电机实际工况下的气隙值。

技术领域

本发明涉及一种电机的气隙测量装置、气隙测量方法及风力发电机组。

背景技术

在电机中，转子功能之一是提供旋转的磁场，转子的磁场可以由电产生，也可以由永磁体产生，定子绕组通过切割磁感线而产生电动势。

一般情况下，在电机的定子和转子之间存在一定的空气通道，可以称之为气隙，该气隙的作用是为了使定子和转子不会机械接触，在电机运行过程中不产生摩擦和干涉。

由于加工工艺水平和实际工程应用等因素，导致在电机产品中一般都会预留较充足的气隙宽度，尤其是在大型电机中，如果电机外部承受一些力矩，则需要将电机的定子和转子的各部件的变形量考虑在内，避免定子和转子变形后存在接触。如果出现接触，则会触发扫膛故障(扫膛故障是指旋转的转子摩擦定子表面)，带来巨大的损失。因此，在设计中，会留有一定的气隙值裕度，避免接触现象。

然而，另一方面，由于空气的导磁性不佳，因此，理论上，该气隙越小越好。同时，为了提升有效材料的利用率，避免冗余设计所带来的成本增加，又希望尽量减小气隙值裕度，这就需要根据实际工况下测量的气隙变化情况，对设计裕度进行优化。但是，由于定子与转子之间存在强磁场，并且气隙值通常非常小(一般来说，大型电机的气隙值也不会超过8mm)，因此，测量电机实际工况下的气隙值是非常困难的。

发明内容

为了解决难以测量电机的气隙值并且难以优化气隙值设计裕度的问题，本发明提供一种电机的气隙测量装置、气隙测量方法及风力发电机组。

本发明的一方面提供一种电机的气隙测量装置，气隙测量装置包括测量回路和信息收集装置，测量回路包括回路导体，回路导体沿着切割电机的磁感线的方向布置在电机的定子绕组组件上，测量回路的两端接入到信息收集装置中，其中，信息收集装置采集回路导体感应出的感应电动势，以通过感应电动势确定电机的定子绕组组件与转子组件之间的气隙值。

优选地，回路导体可为定子绕组组件上的拉紧螺杆，测量回路还可包括测量引线，测量引线可从拉紧螺杆的两端引出，并连接到信息收集装置中。

优选地，测量回路可为布置在定子绕组组件的表面上的回路导线，回路导线的第一端可沿着定子绕组组件的端表面伸入到定子绕组组件的内部，回路导线的第二端可通过定子绕组组件的通风道伸入到定子绕组组件的内部，回路导线的第一端与第二端之间的部分可形成回路导体。

优选地，回路导体的长度可在40mm至100mm的范围。

优选地，回路导体可沿着定子绕组组件的槽楔边缘布置。

优选地，回路导体可沿着定子绕组组件的轴向仅布置在定子绕组组件的一部分上。

本发明的另一方面提供一种风力发电机组，风力发电机组包括如上所述的电机的气隙测量装置，风力发电机组的电机布置在机舱与轮毂之间，回路导体位于电机的靠近机舱的一侧上，以测量电机的靠近机舱一侧的气隙值。

本发明的另一方面提供一种使用如上所述的电机的气隙测量装置的气隙测量方法，气隙测量方法包括：采集回路导体中感应出的感应电动势；通过感应电动势确定回路导体所在位置的当前气隙值。