一种半直驱风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术属于风力发电机技术领域，公开了一种半直驱风力发电机组，包括发电机、齿轮箱、高频接地带和防护模组，发电机包括定子基座、定子绕组和转子组件；齿轮箱包括与所述定子基座连接的箱体和转动连接于所述箱体的输出轴，所述输出轴连接于所述转子组件；所述箱体和所述定子基座分别通过所述高频接地带接地；防护模组能够降低共模电压以减少所述输出轴上的轴电流。本实用新型专利技术的半直驱风力发电机组，通过设置高频接地带和防护模组，降低了齿轮箱侧输出轴区域的感应电压，保护齿轮箱上的结构避免产生电腐蚀，延长了使用寿命。延长了使用寿命。延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种半直驱风力发电机组


[0001]本技术涉及风力发电机
，尤其涉及一种半直驱风力发电机组。

技术介绍

[0002]如图1所示，轴电压是发电机1＇运行过程中在齿轮箱2＇的输出轴21＇两端、输出轴21＇局部以及输出轴21＇对地的电位差，其产生原因主要包括：磁通不对称产生的轴电流、变频器引入的轴电压和轴电流以及静电引起的轴电压和轴电流。在风力发电机组中，发电机1＇都为大型、高速发电机，会产生更多的高频共模电压，一旦安装于输出轴21＇上的轴承22＇、齿面23＇表面有缺陷，润滑油油质或流量不达标以及发电机1＇异常振动，导致输出轴21＇与轴承22＇、齿与齿形成金属性接触，或当达到放电阈值时(＞油膜阈值电压)，发生高频放电。当电流“电弧”击穿油膜，瞬间产生相当大的轴电流作用于轴承22＇与输出轴21＇表面(或齿与齿表面)，放电(EDM)会在轴承22＇及齿面23＇形成很多熔融坑，进而导致轴承22＇、齿面23＇损伤，产生振动、噪音。
[0003]风力发电机组有直驱、半直驱及双馈三种结构，半直驱风力发电机组是将齿轮箱2＇、发电机1＇与主轴高度集成，如图1所示，发电机1＇采用永磁同步电机，发电机1＇的转子11＇采用悬臂结构安装在齿轮箱2＇的输出轴21＇上，且为钢对钢连接。上述结构中，发电机1＇的转子11＇两侧无轴承22＇，将导致轴承22＇电腐蚀的共模电压转嫁到齿轮箱2＇上，安装于输出轴21＇上的轴承22＇、齿轮箱2＇与发电机1＇相近的齿面23＇会因电腐蚀而产生损伤；同时发电机1＇的转子11＇与齿轮箱2＇对接区域共模电压因结构受限，无法测量。
[0004]现有技术中，如图1所示，主要通过以下方案减小轴电压和轴电流，一是在发电机1＇非驱动端的转子支架12＇的一侧采用碳刷接地13＇，将转子11＇上产生的电流接地导出，以减少转子11＇将电流传输到输出轴21＇，然而仍会有电流流入输出轴21＇，其效果较差，且其结构维护困难，使用不便；二是输出轴21＇上的轴承22＇采用绝缘轴承22＇，以避免会因电腐蚀而产生损伤，然而绝缘轴承22＇在安装、使用过程中绝缘层易损伤，从而导致无法起到保护作用。以上两种措施都无法有效的抑制齿轮箱2＇侧输出轴21＇区域感应电压。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种半直驱风力发电机组，降低齿轮箱侧输出轴区域的感应电压，保护齿轮箱上的结构避免产生电腐蚀，延长使用寿命。
[0006]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种半直驱风力发电机组，包括：
[0008]发电机，其包括定子基座、定子绕组和转子组件；
[0009]齿轮箱，其包括与所述定子基座连接的箱体和转动连接于所述箱体的输出轴，所述输出轴连接于所述转子组件；
[0010]高频接地带，所述箱体和所述定子基座分别通过所述高频接地带接地；
[0011]防护模组，其能够降低共模电压以减少所述输出轴上的轴电流。
[0012]可选地，所述防护模组包括导电组件，所述导电组件固定设置于所述箱体和所述转子组件之间，且能够使所述箱体和所述转子组件导通。
[0013]可选地，所述箱体开设有第一安装孔，所述输出轴穿设于所述第一安装孔，所述导电组件包括套设于所述输出轴的导电环，所述导电环的外周与所述第一安装孔接触连接。
[0014]可选地，所述导电环与所述输出轴过盈连接，且所述导电环通过第一导电纤维与所述输出轴连接。
[0015]可选地，所述导电组件包括法兰，所述法兰一端固定连接于所述箱体，另一端设置有导电刷，所述导电刷与所述转子组件接触连接，所述导电刷朝向所述转子组件的表面设有第二导电纤维。
[0016]可选地，所述箱体连接于所述定子基座，所述箱体的端面分别与所述定子基座、所述定子绕组及所述转子组件之间形成间隔空间；
[0017]所述防护模组包括设置于所述间隔空间的导电壳体，所述导电壳体罩设于所述箱体靠近所述发电机的一侧并与所述箱体形成法拉第笼。
[0018]可选地，所述导电壳体的外形适应于所述间隔空间的形状，且所述导电壳体一端连接于所述定子基座，另一端开设有通孔，所述转子组件穿设于所述通孔，所述导电壳体上设置有延伸部，所述延伸部连接于所述箱体。
[0019]可选地，所述转子组件包括转子绕组和与所述转子绕组连接的转子支架，所述转子支架包括与所述转子绕组连接的第一支架和与所述输出轴连接的第二支架，所述防护模组包括绝缘组件，所述第一支架和所述第二支架通过所述绝缘组件绝缘连接。
[0020]可选地，所述转子支架还包括紧固件，所述第一支架和所述第二支架分别开设有第二安装孔，所述紧固件穿设于两个所述第二安装孔；
[0021]所述绝缘组件包括两个绝缘垫和绝缘套管，所述绝缘套管套设于所述紧固件，且所述绝缘套管穿设于所述第二支架的所述第二安装孔，一个所述绝缘垫夹设于所述第一支架和所述第二支架之间，另一个所述绝缘垫设置于所述第二支架背离所述第一支架的一侧。
[0022]可选地，所述防护模组包括绝缘单元，所述绝缘单元包括：
[0023]轴承座，其端部具有连接法兰，所述连接法兰和所述箱体靠近所述发电机一侧的端面通过铰制孔螺栓连接，所述输出轴通过轴承转动连接于所述轴承座上，所述轴承座和所述连接法兰的结构中间层上分别设置有绝缘夹板；
[0024]绝缘垫片，夹设于所述铰制孔螺栓的头部和所述连接法兰之间；
[0025]绝缘套筒，套设于所述铰制孔螺栓的外周，以使所述铰制孔螺栓分别隔离所述轴承座和所述箱体。
[0026]本技术的有益效果：
[0027]本技术提供的一种半直驱风力发电机组，通过定子基座与箱体连接，使结构安装稳定；通过分别将箱体和定子基座接地，使产生的电流通过定子基座接地排出，以及使导通箱体上的电流接地排出，通过增加分流导通及接地导出结构，能够有效减少输出轴区域的电流，通过设置高频接地带，能够提高电流接地导出量，进一步减少了输出轴区域电流。通过设置防护模组，主动降低变频器和发电机带来的共模电压，减少输出轴区域上的轴电流，有效抑制了齿轮箱侧输出轴区域的感应电压，保护了输出轴区域上的轴承和齿轮等
结构。具体地，输出轴通过轴承转动连接于箱体上，减少输出轴上的轴电流，能够防止轴承因电腐蚀而产生损伤，延长了轴承的使用寿命；输出轴上设置有齿面，齿面与齿轮箱内的齿轮啮合连接，通过减少输出轴区域上的轴电流，能够防止齿面因电腐蚀而产生损伤，延长了齿面的使用寿命。
附图说明
[0028]图1是现有技术中的半直驱风力发电机组的剖面图；
[0029]图2是本技术的实施例一提供的半直驱风力发电机组的剖面图；
[0030]图3是图2的A处局部放大图；
[0031]图4是本技术的实施例二提供的半直驱风力发电机组的剖面图；
[0032]图5是图4的B处局部放大图；
[0033]图6是本技术的实施例三提供的半直驱风力发电机组的剖面图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半直驱风力发电机组，其特征在于，包括：发电机(1)，其包括定子基座(11)、定子绕组(12)和转子组件(13)；齿轮箱(2)，其包括与所述定子基座(11)连接的箱体(21)和转动连接于所述箱体(21)的输出轴(22)，所述输出轴(22)连接于所述转子组件(13)；高频接地带(3)，所述箱体(21)和所述定子基座(11)分别通过所述高频接地带(3)接地；防护模组，其能够降低共模电压以减少所述输出轴(22)上的轴电流。2.根据权利要求1所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述防护模组包括导电组件，所述导电组件固定设置于所述箱体(21)和所述转子组件(13)之间，且能够使所述箱体(21)和所述转子组件(13)导通。3.根据权利要求2所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述箱体(21)开设有第一安装孔，所述输出轴(22)穿设于所述第一安装孔，所述导电组件包括套设于所述输出轴(22)的导电环(511)，所述导电环(511)的外周与所述第一安装孔接触连接。4.根据权利要求3所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述导电环(511)与所述输出轴(22)过盈连接，且所述导电环(511)通过第一导电纤维(512)与所述输出轴(22)连接。5.根据权利要求2所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述导电组件包括法兰(521)，所述法兰(521)一端固定连接于所述箱体(21)，另一端设置有导电刷(522)，所述导电刷(522)与所述转子组件(13)接触连接，所述导电刷(522)朝向所述转子组件(13)的表面设有第二导电纤维(523)。6.根据权利要求1所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述箱体(21)连接于所述定子基座(11)，所述箱体(21)的端面分别与所述定子基座(11)、所述定子绕组(12)及所述转子组件(13)之间形成间隔空间；所述防护模组包括设置于所述间隔空间的导电壳体(531)，所述导电壳体(531)罩设于所述箱体(21)靠近所述发电机(1)的一侧并与所述箱体(21)形成法拉第笼。7.根据权利要求6所述的半直驱风力发电机组，其特征在于，所述导电壳体(531)的外形适应于所述间隔空间的形状，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梁烽，顾晓斌，童瑞，张波，沈峰，
申请(专利权)人：南京高速齿轮制造有限公司，
类型：新型
国别省市：