定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)，特別涉及一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)對能源和環(huán)境問題的持續(xù)關(guān)注，可再生能源的開發(fā)利用正呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。風(fēng)能作為目前人類所掌握的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)最為成熟的可再生資源之一，憑借其可開發(fā)量、分布區(qū)域廣、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]目前社會(huì)上已出現(xiàn)了各種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但是已有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要以雙饋式發(fā)電機(jī)和永磁直驅(qū)或半直驅(qū)發(fā)電機(jī)為主，電機(jī)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)不方便。其中，雙饋式發(fā)電系統(tǒng)中常采用的發(fā)電機(jī)為轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁雙饋發(fā)電機(jī)其缺點(diǎn)是仍然包括有滑環(huán)和電刷結(jié)構(gòu)，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)在惡劣的運(yùn)行環(huán)境中較易出現(xiàn)故障；永磁發(fā)電機(jī)的缺點(diǎn)是永磁材料成本高，導(dǎo)致整機(jī)成本相對較高，以及在使用過程中會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁調(diào)節(jié)困難及電機(jī)退磁的風(fēng)險(xiǎn)，其原因是永磁材料在高溫、震動(dòng)和過電流情況下，有可能永久退磁，致使發(fā)電機(jī)整體報(bào)廢。另外，社會(huì)上出現(xiàn)的磁通切換發(fā)電機(jī)主要以永磁型以及混合勵(lì)磁型為主，其應(yīng)用場合主要以小型發(fā)電機(jī)為主，在大型的風(fēng)力發(fā)電場合類似結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)存在結(jié)構(gòu)實(shí)施困難、繞組嵌線困難。
[0004]因此本領(lǐng)域迫切需要一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁線圈具有結(jié)構(gòu)、實(shí)施簡單方便、便于克服繞組嵌線困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例旨在克服以上技術(shù)問題，提出一種具有結(jié)構(gòu)新型、實(shí)施簡單方便、便于克服繞組嵌線困難的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，其中，
[0007]所述轉(zhuǎn)子位于所述定子的內(nèi)部，所述定子和所述轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有氣隙，所述定子和所述轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；
[0008]所述定子包括定子鐵芯、機(jī)座和多個(gè)繞組；
[0009]所述定子鐵芯包括定子軛、多個(gè)定子齒和多個(gè)定子槽；
[0010]所述機(jī)座位于所述定子鐵芯的外部，所述定子齒之間為所述定子槽，每個(gè)所述定子槽中設(shè)置有所述繞組；
[0011]所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子支架；
[0012]所述轉(zhuǎn)子支架的第一端連接在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)子支架的第二端連接在所述轉(zhuǎn)子鐵芯上，所述轉(zhuǎn)軸通過所述轉(zhuǎn)子支架帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述繞組包括勵(lì)磁繞組和電樞繞組，所述勵(lì)磁繞組和所述電樞繞組分別設(shè)置在相鄰的所述定子槽中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，每個(gè)所述定子槽中的所述繞組設(shè)置為左右雙層分布。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述勵(lì)磁繞組的結(jié)構(gòu)采用模具成形，使所述勵(lì)磁繞組的線圈端部沿徑向朝外彎曲。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部設(shè)置為通孔結(jié)構(gòu)，所述通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有與葉片輪轂連接的穿線管，所述轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)端設(shè)置有內(nèi)花鍵。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述定子的定子鐵芯采用扇形硅鋼片疊裝而成，整個(gè)所述定子鐵芯由6片所述扇形硅鋼片拼成。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述勵(lì)磁繞組的端部綁扎與固定通過定子鐵芯壓圈上的連接螺桿進(jìn)行綁扎固定。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述勵(lì)磁繞組和所述電樞繞組的連接方式采用集中串聯(lián)。
[0020]本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、該電機(jī)不需要永磁體作為勵(lì)磁源，也不需要轉(zhuǎn)子力矩限制器，降低了電機(jī)的造價(jià)成本，并且其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，在電機(jī)運(yùn)行維護(hù)方面具有天然優(yōu)勢；
[0022]2、該定子勵(lì)磁線圈結(jié)構(gòu)形式相比于傳統(tǒng)的線圈結(jié)構(gòu)形式具有如下優(yōu)勢:節(jié)省端部空間、減少電機(jī)尺寸、保證了勵(lì)磁線圈的端部固定又為電樞線圈的裝配讓出了充足的裝配及引線焊接的空間；
[0023]3、該電機(jī)的主要尺寸以及接口尺寸與傳統(tǒng)永磁半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以保持一致或接近，意味著此風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以得到快速應(yīng)用；
[0024]4、該電機(jī)采用定子24/轉(zhuǎn)子14的齒比配合，有效地降低了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸向剖面圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子部分的軸向剖面圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子嵌線軸向視圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子勵(lì)磁繞組三維模型。
[0029]附圖標(biāo)記說明:
[0030]1、定子1-1、定子軛1-2、定子齒
[0031]1-3、定子槽2、轉(zhuǎn)子2-1、轉(zhuǎn)子鐵芯
[0032]2-2、轉(zhuǎn)軸2-3、轉(zhuǎn)子支架3、繞組
[0033]3-1、電樞繞組3-2、勵(lì)磁繞組
[0034]3-2-1、勵(lì)磁繞組的主體 3-2-2、勵(lì)磁繞組的端部
[0035]4、機(jī)座5、定子鐵芯壓圈
[0036]6、連接螺桿7、連接塊
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)及技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0038]圖1為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸向剖面圖，如圖1所示，本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括定子I和轉(zhuǎn)子2，定子I和轉(zhuǎn)子2均為凸極結(jié)構(gòu)，且定子I和轉(zhuǎn)子2之間設(shè)置有氣隙。其中，定子I包括定子鐵芯、機(jī)座4和多個(gè)繞組3。轉(zhuǎn)子2位于定子I的內(nèi)部，機(jī)座4位于定子鐵芯的外部。轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子鐵芯2-1、轉(zhuǎn)軸2-2和轉(zhuǎn)子支架2-3。其中，轉(zhuǎn)子支架2-3的第一端連接在轉(zhuǎn)軸2-2上，轉(zhuǎn)子支架2-3的第二端連接在轉(zhuǎn)子鐵芯2-1上，在本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用過程中，轉(zhuǎn)子2中設(shè)置的轉(zhuǎn)軸2-2可以通過轉(zhuǎn)子支架2-3來帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)子2中既不包括永磁體也不包括電樞繞組3-1，即轉(zhuǎn)子2上沒有設(shè)置永磁體和電樞繞組3-1，使得本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，也提高了風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的機(jī)座4主要是支撐和固定鐵芯、繞組3等部件，并且將定子1、轉(zhuǎn)子2連接組裝起來的結(jié)構(gòu)件，同時(shí)起到方便設(shè)備安裝，適應(yīng)不同的設(shè)備及安裝環(huán)境而調(diào)整安裝尺寸的作用，另外本發(fā)明的機(jī)座4包含一個(gè)水循環(huán)冷卻套，其水阻小，換熱效率高。
[0039]如圖2所示，定子鐵芯包括定子軛1-1、多個(gè)定子齒1-2和多個(gè)定子槽1-3。相鄰的定子齒1-2之間為定子槽1-3，每個(gè)定子槽1-3中設(shè)置有繞組3 ;
[0040]在定子槽1-3中設(shè)置的繞組3既包括勵(lì)磁繞組3-2也包括電樞繞組3_1，并且勵(lì)磁繞組3-2和電樞繞組3-1分別設(shè)置在相鄰的兩個(gè)定子槽1-3中，其中，繞組3的節(jié)距設(shè)置為2。另外，每個(gè)定子槽1-3中設(shè)置為左右雙層分布。
[0041]本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，定子I和轉(zhuǎn)子2均由硅鋼片疊壓制成，這樣設(shè)置的電機(jī)能夠減少渦流損耗，提高電機(jī)效率。另外，本發(fā)明的定子鐵芯采用扇形硅鋼片疊壓而成，并且整個(gè)定子I在圓周方向上由6片扇形硅鋼片疊裝而成，并且疊壓扇形硅鋼片方式采用半疊片方式。
[0042]圖3為本發(fā)明的定子雙繞組電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子嵌線軸向視圖，如圖3所示，本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，采用定子鐵芯壓