[实用新型]一种10MW级外转子分瓣式多相永磁直驱风力发电机

说明书

一种10MW级外转子分瓣式多相永磁直驱风力发电机，转子设置在定子外；在转子的内侧设置永磁体；定子由两个以上的定子瓣组合而成，六相绕组线圈设置在定子瓣上。定子瓣的两端分别设置有卡位和卡接处；多个定子瓣组合成定子时，相邻的定子瓣之间通过卡位和卡接处连接。本发明涉及新型模块化多相海上直驱10MW永磁直驱风力发电机设计，与常规直驱型发电机相比，该电机方案主要针对大型海上直驱风力发电机体积大、维护难的问题，提出了多相绕组及定子模块化方案设计，从而有效降低设计重量及维护成本。与现有技术相比，本发明可靠性高、发电功率大、便于运输及维护，可适用于功率达到10MW级别的风电机组。

技术领域

本实用新型涉及一种永磁直驱风力发电机，特别是涉及一种10MW外转子多相永磁直驱风力发电机。

背景技术

风能是可持续再生的环保能源，并且风力发电的运营成本和日常维护费用都很低，大力发展风力发电为开发利用可再生能源扩展了能源的获得途径，可以从根本上解决能源短缺的问题，缓解环境污染的压力，是一种可持续的发展方式。永磁直驱风力发电机去掉了齿轮箱等传动结构，大大提高了可靠性，减小了维护成本，具有效率高、可靠性强、维护方便、对电网冲击小以及控制简单等突出优点，因而在风电市场中占据了重要地位。

近年来，永磁直驱风机迅速发展，单机容量不断提升。永磁直驱风机的大型化对传统电机的设计和制造等技术提出了更高的要求和挑战，并引起了国内外的公司厂商和学者的高度重视。随着风力发电机功率的增大，发电机的体积、重量也相应增大，使得大功率风力发电机普遍存在运输、吊装以及维护上的困难。

大功率风力发电机对电机的绝缘要求比较高，温度过高时会对电机绕组的绝缘层造成损坏；另外，永磁体在高温环境下容易失磁，因此电机的冷却也是一个亟需解决的问题。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型提供一种10MW外转子多相永磁直驱风力发电机，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种10MW级外转子分瓣式多相永磁直驱风力发电机，转子设置在定子外；

在转子的内侧设置永磁体；定子由两个以上的定子瓣组合而成，六相绕组线圈设置在定子瓣上。(定子为分瓣设计，分为12瓣。转子不分瓣，为整体，只是每极永磁体分为2块)

定子瓣(内侧)的两端分别设置有卡位和卡接处；多个定子瓣组合成定子时，相邻的定子瓣之间通过卡位和卡接处连接(卡接处搭接卡位并可采用导磁性较好的铆钉进行铆接)。

定子瓣上与转子对应的一边设置有定子齿，定子齿之间形成容纳六相绕组线圈的定子槽。

定子瓣的内侧设置有用于容纳冷却管的冷却槽。

所述的六相铜绕组为单层绕组，符合六相双Y移30°(半对称)，由两套相位差为30°电角度的对称三相绕组构成。

永磁体沿转子内侧的圆周布置，一极永磁体包含两块同极性永磁体，相邻的两极永磁体磁性相反。

定子由12瓣的定子瓣构成。

所述的转子共有132极永磁体，将每极永磁体沿圆周向分为大小相同的两块，因此转子上共有264块永磁体。

所述的定子分为完全相同的12个定子瓣，每个定子瓣上有36个齿。

六相铜绕组中：

电机定子绕组槽数Q＝432，转子极对数p＝66，相数m＝6，每极每相槽数