发电机组件和用于冷却或清洁发电机的滑环组件的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及发电机组件和用于冷却或清洁发电机的滑环组件的系统。本公开涉及用于冷却或清洁风力涡轮(10)的发电机(24)的滑环组件(55)的系统(70)和方法。滑环组件至少部分地封闭在滑环隔室(54)中。另外，滑环组件包括安装到可旋转轴(34)上的电传导滑环(56)和固定传导环组件(57)，滑环接触部件(60)安装在固定传导环组件(57)上。导管组件(72)构造成将流体引导到滑环隔室(54)中，以便冷却或清洁滑环隔室(54)。另外，导管组件(72)从第一端(74)延伸到第二端(75)。更特别地，第一端(74)构造在发电机(24)的入口处或其前面，而第二端(75)则构造在滑环隔室(54)处。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及风力涡轮，并且更特别地，涉及用于冷却风力涡轮发电机、特别是发电机的滑环隔室的系统和方法。
技术介绍
风力被认为是目前可获得的最干净、最环境友好的能源之一，而且就此而言风力涡轮已经得到了越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。机舱包括联接到齿轮箱和发电机上的转子。转子和齿轮箱安装在位于机舱内的底板支承框架上。更特别地，在许多风力涡轮中，齿轮箱通过一个或多个扭矩支承件或臂来安装到底板上。转子叶片使用已知的翼型件原理来捕捉风的动能。转子叶片以旋转能的形式传递动能，以便使将转子叶片联接到齿轮箱上(或者如果不使用齿轮箱，则直接联接到发电机上)的轴转动。然后发电机将机械能转换成电能，电能可部署到公用电网。在一些情况下，风力涡轮的发电机可为双馈感应发电机(DFIG)，它通过滑环对转子绕组供应电流。电流典型地通过安装在固定传导环上的电刷来应用于滑环。通常，这样的系统中的滑环处于低电压。一些高电压系统也采用滑环来实现诸如功率传送的目的。在这方面参照Rauhut的美国专利No.3,471,708，一种用于联接频率差小的多相系统的旋转变压器。典型地在这样的发电机中使用的碳刷会随着时间的推移而磨损。另外，由于碳尘积聚和膨胀而导致的电刷保持器中的粘连可导致产生电弧，以及使集电环严重失效。另外，由于电损耗和机械摩擦，这样的发电机中的运行元件可变得非常热。电刷磨损，以及集电环部分中的过热可导致发电机失效。这样的失效会致使涡轮停机，这意味着除了更换失效硬件的费用之外，涡轮业主的收益流有损失。考虑到上面提到的内容，在领域中将期望有对滑环隔室提供冷却和/或清洁，以提高涡轮的整体运行的系统和方法。
技术实现思路
将在以下描述中部分地阐述本技术的各方面和优点，或者根据描述，本技术的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本技术来学习本技术的各方面和优点。一方面，本公开涉及一种用于风力涡轮的发电机组件。发电机组件包括：转子组件，转子组件具有围绕可旋转轴旋转的转子绕组；具有定子绕组的定子；滑环组件；以及导管组件。滑环组件构造成对转子组件应用电流，并且至少部分地封闭在滑环隔室中。另外，滑环组件包括安装到可旋转轴上的电传导滑环和固定传导环组件，滑环接触部件安装在固定传导环组件上。导管组件构造成将流体引导到滑环隔室中，以便冷却或清洁滑环组件。另外，导管组件从第一端延伸到第二端。更特别地，第一端构造在发电机组件的入口处或其前面，并且第二端构造有滑环隔室。在一个实施例中，发电机组件还包括构造成至少部分地封闭转子组件和定子的发电机壳体。另外，发电机组件还可包括发电机热交换器和风扇，它们两者构造成控制发电机壳体的温度。因而，在特定实施例中，导管组件可构造在发电机热交换器的入口处或其前面，以及构造在风扇后面，使得风扇引导冷却流体通过导管组件，即，在吸热之前。在某些实施例中，导管组件可包括布置在第一端和第二端之间的多个导管部件。另外，导管组件还可包括一个或多个笔直导管部件、弯折导管部件和/或弯曲导管部件，其从第一端到第二端而布置成将流体从发电机组件的入口引导到滑环隔室。另外，导管组件还可包括一个或多个支承支架，支承支架构造成将一个或多个导管部件支承和/或安装到发电机壳体的外表面上。在特定实施例中，滑环接触部件可包括电刷，例如炭刷。仍然在额外的实施例中，流体可包括周围空气。在另一方面，本公开涉及一种用于冷却或清洁发电机的滑环组件的系统。滑环组件至少部分地封闭在滑环隔室中，并且包含安装到可旋转轴上的电传导滑环和固定传导环组件，滑环接触部件安装在固定传导环组件上。因而，系统包括导管组件构造成将流体引导到滑环隔室中，以便冷却或清洁滑环组件。另外，导管组件从第一端延伸到第二端。更特别地，第一端构造在发电机的入口处或其前面，而第二端则构造有滑环隔室。应当理解，系统可进一步构造有本文描述的任何额外的特征。在又一方面，本公开涉及一种用于冷却或清洁发电机的滑环组件的方法。滑环组件至少部分地封闭在滑环隔室中，并且包含安装到可旋转轴上的电传导滑环和固定传导环组件，滑环接触部件安装在固定传导环组件上。因而，方法包括将具有第一端和第二端的导管组件安装到发电机上。更特别地，方法包括将导管组件的第一端安装在发电机的入口处或其前面，以及将第二端安装在滑环隔室处。另外，方法包括通过导管组件将流体从发电机的入口引导到滑环隔室。在另一个实施例中，方法包括通过发电机的现有风扇，引导流体通过导管组件。应当理解，方法可进一步包括本文描述的任何额外的步骤和/或特征。参照以下描述和所附权利要求，本技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在本说明书中，并且构成说明书的一部分，附图示出本技术的实施例，并且和描述一起用来阐明本技术的原理。附图说明在说明书中对本领域普通技术人员阐述本技术的完全和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：图1示出根据本公开的一个实施例的风力涡轮的一个实施例的透视图；图2示出根据本公开的风力涡轮的机舱的一个实施例的简化内部视图的透视图；图3示出根据本公开的风力涡轮的发电机的一个实施例的内部横截面图；图4示出根据本公开的用于冷却或清洁风力涡轮的发电机的滑环隔室的系统的一个实施例的内部透视图；图5示出根据本公开的用于冷却或清洁风力涡轮的发电机的滑环组件的系统的一个实施例的侧视图；图6示出根据本公开的用于冷却或清洁风力涡轮的发电机的滑环组件的系统的一个实施例的端视图；以及图7示出根据本公开的用于冷却或清洁风力涡轮的发电机的滑环组件的方法的一个实施例的流程图。部件列表10风力涡轮12塔架14基础/支承表面16机舱18转子20可旋转毂22转子叶片24发电机25发电机壳体26控制器28变桨轴线30热交换器32变桨调节机构34转子轴35主轴承36发电机轴38齿轮箱40变桨驱动马达42变桨驱动齿轮箱44变桨驱动小齿轮46变桨轴承48底板支承框架50扭矩支承件52风扇54滑环隔室55滑环组件56传导滑环57固定传导环组件58滑动接触环59滑环本体60滑环接触部件62转子组件64发电机定子70系统72导管组件74第一端75第二端76导管部件78支承支架100方法102方法步骤104方法步骤。具体实施方式现在将详细参照本技术的实施例，在图中示出实施例的一个或多个示例。以阐明本技术而非限制本技术的方式提供各个示例。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，可在不偏离本技术的范围或精神的情况下，对本技术作出各种修改和改变。例如，被示为或描述成一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生另一个实施例。因而，意于的是本技术覆盖在所附权利要求和它们的等效物的范围内的这样的修改和改变。大体上，本公开涉及用于冷却或清洁风力涡轮的发电机的滑环组件的系统和方法。滑环组件封闭在滑环隔室中，并且包含安装到可旋转轴上的电传导滑环和固定传导环组件，滑环接触部件安装在固定传导环组件上。因此，系统包括导管组件，导管组件构造成将周围空气引导到滑环隔室中，以便冷却或清洁滑环隔室。更特别地，导管组件的第一端构造在发电机的入口处或其前面，而第二端则构造在滑环隔室处。因而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机组件(24)，其用于风力涡轮(10)，所述发电机组件(24)包括：转子组件(62)，其具有围绕可旋转轴(34)旋转的转子绕组；定子(64)，其具有定子绕组；构造成对所述转子组件(62)应用电流的滑环组件(55)，所述滑环组件(55)至少部分地封闭在滑环隔室(54)中，所述滑环组件(55)包括安装到所述可旋转轴(34)上的电传导滑环(56)和固定传导环组件(57)，滑环接触部件(60)安装在所述固定传导环组件(57)上；以及，导管组件(72)，其构造成将流体引导到所述滑环隔室(54)中，以便冷却或清洁所述滑环组件(55)，所述导管组件(72)从第一端(74)延伸到第二端(75)，所述第一端(74)构造在所述发电机(24)组件的入口处或其前面，所述第二端(75)构造有所述滑环隔室(54)。

【技术特征摘要】
2015.02.24 US 14/6297831.一种发电机组件(24)，其用于风力涡轮(10)，所述发电机组件(24)包括：转子组件(62)，其具有围绕可旋转轴(34)旋转的转子绕组；定子(64)，其具有定子绕组；构造成对所述转子组件(62)应用电流的滑环组件(55)，所述滑环组件(55)至少部分地封闭在滑环隔室(54)中，所述滑环组件(55)包括安装到所述可旋转轴(34)上的电传导滑环(56)和固定传导环组件(57)，滑环接触部件(60)安装在所述固定传导环组件(57)上；以及，导管组件(72)，其构造成将流体引导到所述滑环隔室(54)中，以便冷却或清洁所述滑环组件(55)，所述导管组件(72)从第一端(74)延伸到第二端(75)，所述第一端(74)构造在所述发电机(24)组件的入口处或其前面，所述第二端(75)构造有所述滑环隔室(54)。2.根据权利要求1所述的发电机组件(24)，其特征在于，所述发电机组件(24)进一步包括构造成至少部分地封闭所述转子组件(62)和所述定子(64)的发电机壳体(25)。3.根据权利要求2所述的发电机组件(24)，其特征在于，所述发电机组件(24)进一步包括发电机热交换器(30)和风扇(52)，所述发电机热交换器(30)和所述风扇(52)构造成控制所述发电机壳体(25)的温度。4.根据权利要求3所述的发电机组件(24)，其特征在于，所述导管组件(72)构造在所述发电机热交换器(30)的入口处或其前面，以及构造在所述风扇(52)后面，使得所述风扇(52)引导所述流体通过所述导管组件(72)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B安德烈森，A罗尔德，SH布莱克，AM里特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US