風力異步發電機制造技術

本實用新型專利技術為風力異步發電機，包含定子裝配和轉子裝配，定子繞組由電氣上相互獨立的兩套四極和六極繞組構成。定子繞組使用成型繞組。轉子繞組采用由銅導條、銅導條兩端與銅導條釬焊連接的銅端環構成的鼠籠式轉子繞組。轉軸兩端的支撐處有主軸承，在轉軸的傳動端的支撐處還設有輔助滾珠軸承。在該風力異步發電機轉子轉軸上、位于前端蓋內、外的位置上分別固定有內風扇和外風扇。以此形成電機的內部風路和外部風路。本實用新型專利技術所述的風力異步發電機結構設計合理，效率高，功率因數高，溫升低，故障率低，使用安全可靠。是與風力發電機組配套的理想選擇。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本技術涉及發電機，具體為一種風力異步發電機。
技術介紹
風力發電是新能源發電中技術較成熟、最具規模化開發條件和商業化發展前景的發電技術之一。發電機是風力發電技術中的關鍵部件或裝置。雖然異步電動機可運行于發電機狀態，但異步電動機用作發電機狀態運行，在一般工業領域內應用極少。而在風力發電領域為滿足性能上的特殊要求，通常采用異步發電機。而在風力發電領域使用的異步發電機特別是大功率的異步發電機并非直接將現有異步電動機運行于發電狀態，其對異步發電機性能以及結構有特殊的要求。目前在有關的電機基礎理論及其它實用文獻中，涉及異步發電機特別是大功率的異步發電機結構方面的文獻報道幾乎沒有。
技術實現思路
本技術解決現有異步發電機特別是大功率異步發電機在產品結構上發展不甚完備、成熟，不能完全適用于風力發電領域的問題，提供一種具有成熟結構特征的風力異步發電機。本技術是采用如下技術方案實現的風力異步發電機，包含含有機座、定子鐵心、定子繞組的定子裝配和含有轉軸、轉子鐵心、轉子繞組的轉子裝配，定子繞組由電氣上相互獨立的兩套繞組構成。繞組結構是發電機中最重要的結構，對異步發電機來說，在滿足電壓、功率、效率、功率因數等性能參數的要求下，它決定了電機的電磁結構、導線材料、絕緣材料的選擇與消耗及使用性能，即決定了電機的制造工藝、制造成本和使用可靠性。風力發電機組的原動力(風力)具有明顯的非恒定性，這是，風力發電與其它能源發電的主要區別之一。風力的非恒定性，使被拖動的發電機有不同的轉速。本技術兩套電氣上相互獨立的繞組，就是適應風力發電機組高、低轉速兩種工況；在相關控制裝置的控制下，根據轉速自動進行兩套繞組間的切換。兩套繞組采用常規的迭繞組結構。轉子繞組采用由銅導條、銅導條兩端與銅導條釬焊連接的銅端環構成的鼠籠式轉子繞組。鼠籠式轉子繞組通常分鑄鋁和銅條兩種結構。在異步發電機特別是風力異步發電機上未見使用銅導條鼠籠轉子繞組的報道。鑄鋁轉子繞組易出現鑄造缺陷，影響轉子成品率和發電機的轉差率、效率等性能參數，使用故障率較高。而采用銅導條鼠籠轉子繞組可避免鑄鋁鼠籠轉子繞組的上述問題，使本技術所述風力異步發電機的使用可靠性更高。轉軸兩端的支撐處有主軸承(主軸承通常采用滾柱軸承)，在轉軸的傳動端的支撐處還設有輔助滾珠軸承。該輔助滾珠軸承用以承受發電機使用條件下軸線最大傾斜5°帶來的轉子軸向力。本技術所述的風力異步發電機結構設計合理，效率高，功率因數高，溫升低，故障率低，使用安全可靠。是與風力發電機組配套的理想選擇。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖；圖中1、通風罩；2、外風扇；3、前外軸承蓋；4、前封環；5、主軸承；6、輔助軸承；7、油管；8、前端蓋；9、內風扇；10、機座；11、定子四極繞組；12、定子六極繞組；13、轉子裝配；14、定子鐵心；15、涂封劑；16、吊環螺釘；17、引出線；18、后端蓋；19、加油嘴；20、后內軸承蓋；21、壓板；22、頂桿；23、后外軸承蓋。具體實施方式風力異步發電機，包含含有機座10、定子鐵心14、定子繞組的定子裝配和含有轉軸、轉子鐵心、轉子繞組的轉子裝配13，定子繞組由電氣上相互獨立的兩套繞組11、12構成。兩套定子繞組11、12分別為四極繞組和六極繞組；風力發電機組低速時使用六極繞組；高速時使用四極繞組。定子繞組使用成型繞組(即繞組導體截面為單一導體)。選擇成型繞組，故障率低，使用可靠性高。定子繞組匝間墊一層絕緣紙。絕緣紙對定子繞組匝間絕緣再行加強。這是針對電機匝間相對薄弱，容易產生燒損故障采取的針對性措施。轉子繞組采用由銅導條、銅導條兩端與銅導條釬焊連接的銅端環構成的鼠籠式轉子繞組。轉軸兩端的支撐處有主軸承5，在轉軸的傳動端的支撐處還設有輔助滾珠軸承6。在該風力異步發電機轉子轉軸上、位于前端蓋8內、外的位置上分別固定有內風扇9和外風扇2。以此形成電機的內部風路和外部風路。電機機座上開有四條軸向通風溝，轉子沖片上開有通風孔，這樣，由機座上的通風溝、轉子沖片上的通風孔以及內風扇構成電機的內部風路。內風扇是一離心風扇，入口吸入流經氣隙和轉子鐵心上的通風孔的風，吹出后進入機座上的四條軸向通風溝，從機座另一端吹出。由內風扇形成的內部循環風將發電機產生的熱量傳遞給機座，同時，發電機定子鐵心與機座之間是過盈連接，將發電機定子熱量通過熱傳導傳遞給機座；與電機前端蓋8固定有通風罩1。外風扇也是一種離心風扇，風由通風罩的進風口吸入，由通風罩導入機座上的散熱筋間，沿另一端吹出，帶走機座的熱量，從而冷卻發電機。該風力異步發電機的轉軸兩端的主軸承5采用NU2226滾柱軸承；輔助滾珠軸承6采用6226。輔助滾珠軸承6的外圈與軸承端蓋有大間隙，用以避免間隙過小容易造成的軸承繞損故障。電機兩端的軸承蓋上設置了加油嘴19，以便用戶在使用過程中補充潤滑油脂。潤滑油脂采用低溫油脂，以適應-40度的環境條件。該風力異步發電機的主要技術參數工作制連續種類異步/雙速(雙繞組)轉子類型鼠籠式額定功率660/180KW額定電壓690V同步轉速1500/1000r/min額定轉速≥1518/1012r/min 額定頻率50HZ額定功率因數＞0.89/0.83額定功率下效率＞96.3/92.9％繞組接法三角形接法12個接線端子過載能力1.1最大溫升(額定功率時)80K長時間過載10％時最大溫升125K環境條件電機能在下列條件下正常運行海拔高度1000米以下；最高環境空氣溫度40℃；最低環境空氣溫度為-30℃。權利要求1.一種風力異步發電機，包含含有機座(10)、定子鐵心(14)、定子繞組的定子裝配和含有轉軸、轉子鐵心、轉子繞組的轉子裝配(13)，其特征為定子繞組由電氣上相互獨立的兩套繞組(11)、(12)構成。2.如權利要求1所述的風力異步發電機，其特征為兩套定子繞組(11)、(12)分別為四極繞組和六極繞組。3.如權利要求1或2所述的風力異步發電機，其特征為定子繞組使用成型繞組。4.如權利要求1或2所述的風力異步發電機，其特征為定子繞組匝間墊一層絕緣紙。5.如權利要求1或2所述的風力異步發電機，其特征為轉子繞組采用由銅導條、銅導條兩端與銅導條釬焊連接的銅端環構成的鼠籠式轉子繞組。6.如權利要求1或2所述的風力異步發電機，其特征為轉軸兩端的支撐處有主軸承(5)，在轉軸的傳動端的支撐處還設有輔助滾珠軸承(6)。7.如權利要求5所述的風力異步發電機，其特征為轉軸兩端的支撐處有主軸承(5)，在轉軸的傳動端的支撐處還設有輔助滾珠軸承(6)。8.如權利要求1或2所述的風力異步發電機，其特征為在該風力異步發電機轉子轉軸上、位于前端蓋(8)內、外的位置上分別固定有內風扇(9)和外風扇(2)。9.如權利要求5所述的風力異步發電機，其特征為在該風力異步發電機轉子轉軸上、位于前端蓋(8)內、外的位置上分別固定有內風扇(9)和外風扇(2)。10.如權利要求7所述的風力異步發電機，其特征為在該風力異步發電機轉子轉軸上、位于前端蓋(8)內、外的位置上分別固定有內風扇(9)和外風扇(2)。專利摘要本技術為風力異步發電機，包含定子裝配和轉子裝配，定子繞組由電氣上相互獨立的兩套四極和六極繞組構成。定子繞組使用成型繞組。轉子繞組采用由銅導條、銅導條兩端與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風力異步發電機，包含含有機座（１０）、定子鐵心（１４）、定子繞組的定子裝配和含有轉軸、轉子鐵心、轉子繞組的轉子裝配（１３），其特征為：定子繞組由電氣上相互獨立的兩套繞組（１１）、（１２）構成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚陶生，龐卓卉，仝力，
申請(專利權)人：中國北車集團永濟電機廠，
類型：實用新型
國別省市：14[中國|山西]