專利名稱：嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)正朝著高可靠性、減少組件、增強(qiáng)集成度的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)方向發(fā)展， 在現(xiàn)有直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，大多采用永磁同步發(fā)電機(jī)，由一個(gè)定子和一個(gè)永磁轉(zhuǎn)子組成，普遍存在著體積大、重量重、稀土永磁用量多、轉(zhuǎn)子加工制造安裝工藝復(fù)雜、成本高的缺陷，在制造較大功率的永磁發(fā)電機(jī)時(shí)，必須相應(yīng)比例的增加定子和轉(zhuǎn)子的體積，上述缺陷尤其明顯和突出，而且還存在運(yùn)輸困難的問題，風(fēng)場都是在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，外徑太大的大型直驅(qū)電機(jī)從出廠到安裝地，很可能不能順利通過一些橋梁和涵洞。因此，對于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)還需要研究新的結(jié)構(gòu)以獲得較高的功率密度和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、便于加工制造、成本低、 功率密度高的嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有大型永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的上述缺陷和問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括靜軸、后端軸承組件、轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)、內(nèi)定子支撐架、內(nèi)定子、后端蓋、外定子、機(jī)座、轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條、集成轉(zhuǎn)子外層鐵心、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)、轉(zhuǎn)子支撐筒體、集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心、轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)及前端軸承組件；筒形的機(jī)座通過后端蓋固定到空心的靜軸上，外定子固定在機(jī)座內(nèi)壁；內(nèi)定子通過內(nèi)定子支撐架固定在靜軸上；轉(zhuǎn)子支撐筒體與轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)連成一體并通過后端軸承組件及前端軸承組件支撐在靜軸上，集成轉(zhuǎn)子外層鐵心固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體外壁，集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體內(nèi)壁；外定子與集成轉(zhuǎn)子外層鐵心形成第一氣隙，轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條安裝在集成轉(zhuǎn)子外層鐵心外圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條的端部焊接成一體；內(nèi)定子與集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心形成第二氣隙，轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條安裝在集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心內(nèi)圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條的端部焊接成一體。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是(一)本實(shí)用新型采用了特殊的嵌套式電機(jī)結(jié)構(gòu)，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，相同體積條件下功率密度高，有效解決現(xiàn)有大型永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的缺陷和制造加工運(yùn)輸中的問題。(二)轉(zhuǎn)子采用鼠籠式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，制造加工工藝簡單，降低成本；省去了永磁式轉(zhuǎn)子磁鋼固定難，磁鋼發(fā)熱等問題，大大降低了電機(jī)的故障率。[0011](三)轉(zhuǎn)子部分由內(nèi)外轉(zhuǎn)子集成為一體，與兩個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)相比，組件少，結(jié)構(gòu)簡單，增強(qiáng)剛性。(四)轉(zhuǎn)子采用雙側(cè)軸承筒狀支撐，與單軸承杯狀支撐電機(jī)相比，提高了轉(zhuǎn)子的剛度，增強(qiáng)了第一氣隙和第二氣隙的均勻度，提高了電機(jī)整體性能。(五)轉(zhuǎn)子采用雙側(cè)軸承筒狀支撐，減少了轉(zhuǎn)子對前端軸承的沖擊，降低軸承故障率，提高軸承壽命。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括靜軸1、后端軸承組件2、轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)3、內(nèi)定子支撐架4、內(nèi)定子5、后端蓋6、外定子7、機(jī)座8、轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條9、集成轉(zhuǎn)子外層鐵心10、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)11、轉(zhuǎn)子支撐筒體12、集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心13、轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條14、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)15及前端軸承組件16。如圖1所示，筒形的機(jī)座8通過后端蓋6固定到空心的靜軸1上，外定子7固定在機(jī)座(8)內(nèi)壁。內(nèi)定子5通過內(nèi)定子支撐架4固定在靜軸1上。本實(shí)施例中的內(nèi)、外定子與普通大型電機(jī)定子相同，均包括扇形沖片疊壓成的貼心和安裝于鐵心槽內(nèi)的繞組。內(nèi)外定子槽數(shù)相等，極對數(shù)相同。如圖1所示，轉(zhuǎn)子支撐筒體12與轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)3連成一體，兩者通過后端軸承組件2及前端軸承組件16支撐在靜軸1上，集成轉(zhuǎn)子外層鐵心10固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體12 外壁，集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心13固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體12內(nèi)壁。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子環(huán)形支撐筒由前后兩個(gè)軸承支撐，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子剛度高、氣隙均勻、軸承沖擊小、故障率低。如圖1所示，外定子7與集成轉(zhuǎn)子外層鐵心10形成第一氣隙，轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條9安裝在集成轉(zhuǎn)子外層鐵心10外圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)11的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條9的端部焊接成一體。內(nèi)定子5與集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心13 形成第二氣隙，轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條14安裝在集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心13內(nèi)圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)15的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條14的端部焊接成一體。 集成的轉(zhuǎn)子由前端輪轂帶動低速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子剛度高、氣隙均勻、軸承沖擊小、故障率低。 其余定子部分和機(jī)座靜軸組件最終由機(jī)艙底座固定不動。本實(shí)用新型的內(nèi)、外定子和集成的鼠籠轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在單定子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)內(nèi)部增加一臺發(fā)電機(jī)，形成第一氣隙和第二氣隙，構(gòu)成兩個(gè)發(fā)電機(jī)共用一個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其單位體積輸出的功率大大提高。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例。可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括靜軸(1)、后端軸承組件(2)、轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)(3)、內(nèi)定子支撐架(4)、內(nèi)定子(5)、后端蓋(6)、外定子(7)、機(jī)座 (8)、轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(9)、集成轉(zhuǎn)子外層鐵心(10)、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán) (11)、轉(zhuǎn)子支撐筒體(12)、集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心(13)、轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(14)、集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)(15)及前端軸承組件(16)；筒形的機(jī)座(8)通過后端蓋(6)固定到空心的靜軸(1)上，外定子(7)固定在機(jī)座(8) 內(nèi)壁；內(nèi)定子(5)通過內(nèi)定子支撐架(4)固定在靜軸(1)上；轉(zhuǎn)子支撐筒體(12)與轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)(3)連成一體并通過后端軸承組件(2)及前端軸承組件(16)支撐在靜軸(1)上，集成轉(zhuǎn)子外層鐵心(10)固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體(12)外壁，集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心(13)固定于轉(zhuǎn)子支撐筒體(12)內(nèi)壁；外定子(7)與集成轉(zhuǎn)子外層鐵心(10)形成第一氣隙，轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(9)安裝在集成轉(zhuǎn)子外層鐵心(10 )外圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)(11)的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子外圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(9)的端部焊接成一體；內(nèi)定子(5)與集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心(13)形成第二氣隙，轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(14)安裝在集成轉(zhuǎn)子內(nèi)層鐵心(13)內(nèi)圈的槽內(nèi)，集成轉(zhuǎn)子外圈鼠籠條阻尼環(huán)(15)的端面與各個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)圈鐵心槽內(nèi)鼠籠條(14)的端部焊接成一體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種嵌套式鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)、外定子和集成的鼠籠轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在單定子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)內(nèi)部增加一臺發(fā)電機(jī)，形成第一氣隙和第二氣隙，構(gòu)成兩個(gè)發(fā)電機(jī)共用一個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，單位體積輸出的功率大大提高。轉(zhuǎn)子部分由內(nèi)外轉(zhuǎn)子集成為一體，與兩個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)相比，組件少，結(jié)構(gòu)簡單，增強(qiáng)剛性。轉(zhuǎn)子采用雙側(cè)軸承筒狀支撐，與單軸承杯狀支撐電機(jī)相比，提高了轉(zhuǎn)子的剛度，增強(qiáng)了第一氣隙和第二氣隙的均勻度，提高了電機(jī)整體性能。轉(zhuǎn)子采用雙側(cè)軸承筒狀支撐，減少了轉(zhuǎn)子對前端軸承的沖擊，降低軸承故障率，提高軸承壽命。
文檔編號H02K1/22GK201956847SQ20112004525
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者周會軍, 安康平, 朱紅燕, 楊衎, 王成, 王裕峰, 遲克忠, 郭強(qiáng), 郭靖靖, 陳恒峰, 黃森林 申請人:中科盛創(chuàng)(青島)電氣有限公司