專利名稱：兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，涉及一種永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其是一種大功率水冷高速永磁同步發(fā)電機(jī)，適合于帶有全功率變頻器的兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
近年來，風(fēng)能作為清潔能源已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其中一種有效的利用方式就是風(fēng)力發(fā)電?，F(xiàn)有機(jī)組所用的發(fā)電機(jī)包括異步發(fā)電機(jī)、雙饋發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)。對(duì)于傳統(tǒng)的電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)，需要滑環(huán)和碳刷裝置，存在碳刷磨損和碳刷粉末的問題。對(duì)于在機(jī)艙內(nèi)部密閉的空間里，碳刷粉末對(duì)于其他部件存在污染。直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，雖然取消了齒輪箱，但是使得發(fā)電機(jī)體積和重量增大，給機(jī)組安裝和運(yùn)輸帶來了極大的不便。為了解決雙饋發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)存在滑環(huán)和碳刷的問題，和直驅(qū)發(fā)電機(jī)體積和重量大造成的安裝和運(yùn)輸問題，提出了采用高速永磁發(fā)電機(jī)。其額定轉(zhuǎn)速與雙饋發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)相當(dāng)，相對(duì)于直驅(qū)發(fā)電機(jī)的低轉(zhuǎn)速，因此稱為高速發(fā)電機(jī)；但其轉(zhuǎn)速范圍要寬，可以使機(jī)組在較低風(fēng)速下起動(dòng)，提高了機(jī)組的發(fā)電量；由于永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁體，轉(zhuǎn)子沒有勵(lì)磁繞組損耗，使得永磁發(fā)電機(jī)的效率比相應(yīng)的傳統(tǒng)電機(jī)效率高，特別是低速時(shí)效率優(yōu)勢(shì)更明顯，從而提高了機(jī)組的發(fā)電量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)解決了雙饋發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)存在滑環(huán)和碳刷的問題，解決了直驅(qū)發(fā)電機(jī)體積和重量大造成的安裝盒運(yùn)輸問題，提供一種兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括水冷機(jī)座和出線盒；所述水冷機(jī)座內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸，定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置；所述水冷機(jī)座前端設(shè)置有前端蓋、后端設(shè)置有后端蓋，前端蓋內(nèi)設(shè)置有軸承；所述回轉(zhuǎn)軸前端穿過軸承和前端蓋伸出水冷機(jī)座外部；所述出線盒置于水冷機(jī)座頂部。所述水冷機(jī)座上設(shè)置有進(jìn)出水孔。所述轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽、永磁體和磁橋構(gòu)成；所述轉(zhuǎn)子鐵心橫截面成環(huán)形，在轉(zhuǎn)子鐵心上分布有通風(fēng)孔組和永磁體槽組；所述通風(fēng)孔組排列成圓形設(shè)置與轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)壁處；所述永磁體槽組由設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵心外壁處； 所述永磁體槽組由偶數(shù)個(gè)永磁體槽對(duì)構(gòu)成；所述永磁體槽對(duì)由兩個(gè)對(duì)接的永磁體槽構(gòu)成， 相鄰永磁體槽直接設(shè)置有磁橋；所述永磁體槽內(nèi)部設(shè)置有永磁體。本發(fā)明的特點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)子采用了永磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁繞組損耗， 提高了發(fā)電機(jī)的效率，特別是提高了低轉(zhuǎn)速時(shí)的效率；( 發(fā)電機(jī)效率的提高，使得機(jī)組的發(fā)電量提高；C3)永磁電機(jī)可以在較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而使得機(jī)組在較低的風(fēng)速時(shí)可以切入，提高機(jī)組的發(fā)電量；(4)采用了水套式冷卻結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)體積和重量較小。


圖1為本發(fā)明的兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)切向示意圖；其中1為回轉(zhuǎn)軸；2為前端蓋；3為軸承；4為內(nèi)部風(fēng)扇；5為定子；6為轉(zhuǎn)子；7為進(jìn)水孔；8為水冷機(jī)座；9為主出線盒；10為后端蓋；11為出水孔；12為轉(zhuǎn)子鐵心；13為永磁體槽；14為永磁體；15為通風(fēng)孔；16為磁橋。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1、2，一種兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括水冷機(jī)座和出線盒；所述水冷機(jī)座內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸，定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置；所述水冷機(jī)座前端設(shè)置有前端蓋、后端設(shè)置有后端蓋，前端蓋內(nèi)設(shè)置有軸承；所述回轉(zhuǎn)軸前端穿過軸承和前端蓋伸出水冷機(jī)座外部；所述出線盒置于水冷機(jī)座頂部。所述水冷機(jī)座上設(shè)置有進(jìn)出水孔。所述轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽、永磁體和磁橋構(gòu)成；所述轉(zhuǎn)子鐵心橫截面成環(huán)形，在轉(zhuǎn)子鐵心上分布有通風(fēng)孔組和永磁體槽組；所述通風(fēng)孔組排列成圓形設(shè)置與轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)壁處；所述永磁體槽組由設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵心外壁處， 永磁體槽組橫截面構(gòu)成正多邊形且與轉(zhuǎn)子鐵心外壁內(nèi)接；所述永磁體槽組由偶數(shù)個(gè)永磁體槽對(duì)構(gòu)成；所述永磁體槽對(duì)由兩個(gè)對(duì)接的永磁體槽構(gòu)成，相鄰永磁體槽直接設(shè)置有磁橋； 所述永磁體槽內(nèi)部設(shè)置有永磁體。本發(fā)明的特點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)子采用了永磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁繞組損耗， 提高了發(fā)電機(jī)的效率，特別是提高了低轉(zhuǎn)速時(shí)的效率；( 發(fā)電機(jī)效率的提高，使得機(jī)組的發(fā)電量提高；C3)永磁電機(jī)可以在較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而使得機(jī)組在較低的風(fēng)速時(shí)可以切入，提高機(jī)組的發(fā)電量；(4)采用了水套式冷卻結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)體積和重量較小。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，其特征在于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括水冷機(jī)座和出線盒； 所述水冷機(jī)座內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸，定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置；所述水冷機(jī)座前端設(shè)置有前端蓋、后端設(shè)置有后端蓋，前端蓋內(nèi)設(shè)置有軸承；所述回轉(zhuǎn)軸前端穿過軸承和前端蓋伸出水冷機(jī)座外部；所述出線盒置于水冷機(jī)座頂部。
2.如權(quán)利要求1所述兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，其特征在于所述水冷機(jī)座上設(shè)置有進(jìn)出水孔。
3.如權(quán)利要求1所述兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽、永磁體和磁橋構(gòu)成；所述轉(zhuǎn)子鐵心橫截面成環(huán)形，在轉(zhuǎn)子鐵心上分布有通風(fēng)孔組和永磁體槽組；所述通風(fēng)孔組排列成圓形設(shè)置與轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)壁處；所述永磁體槽組由設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵心外壁處；所述永磁體槽組由偶數(shù)個(gè)永磁體槽對(duì)構(gòu)成；所述永磁體槽對(duì)由兩個(gè)對(duì)接的永磁體槽構(gòu)成，相鄰永磁體槽直接設(shè)置有磁橋；所述永磁體槽內(nèi)部設(shè)置有永磁體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兆瓦級(jí)水冷高速永磁發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括水冷機(jī)座和出線盒；所述水冷機(jī)座內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸，定子、轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置；所述水冷機(jī)座前端設(shè)置有前端蓋、后端設(shè)置有后端蓋，前端蓋內(nèi)設(shè)置有軸承；所述回轉(zhuǎn)軸前端穿過軸承和前端蓋伸出水冷機(jī)座外部；所述出線盒置于水冷機(jī)座頂部。本發(fā)明的特點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)子采用了永磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁繞組損耗，提高了發(fā)電機(jī)的效率，特別是提高了低轉(zhuǎn)速時(shí)的效率；(2)發(fā)電機(jī)效率的提高，使得機(jī)組的發(fā)電量提高；(3)永磁電機(jī)可以在較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而使得機(jī)組在較低的風(fēng)速時(shí)可以切入，提高機(jī)組的發(fā)電量；(4)采用了水套式冷卻結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)體積和重量較小。
文檔編號(hào)H02K21/00GK102412687SQ20111038909
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者周會(huì)軍, 王成, 王裕峰, 霍連文 申請(qǐng)人:西安久和能源科技有限公司