地面上容易開展的工作到風力發(fā)電機里甚至就變得不可能。另一方面，風力發(fā)電機組中的操作還依賴于有風天氣。風輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，發(fā)電機定子感應出電勢，才可在定子出口實施三相短路，依靠短路電流產(chǎn)熱來干燥定子，提高絕緣水平。同時還需根據(jù)當時風速大小，實施變槳間接控制發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，進而控制短路電流，控制繞組產(chǎn)熱來烘潮，這些條件都依賴于天氣。況且風的持續(xù)長短影響著烘潮效果，直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風力發(fā)電機質(zhì)量大，產(chǎn)熱需要量極大，產(chǎn)熱后熱傳導時間和驅(qū)潮時的質(zhì)量傳遞干燥時間都是若干小時數(shù)量級，風的持續(xù)性時間長短、間斷性都影響著烘潮效果。
[0032]發(fā)明人在實際操作中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷:
[0033](I)永磁直驅(qū)外轉(zhuǎn)子風力發(fā)電機使用自然風去冷卻定子鐵心支架和轉(zhuǎn)子外壁，同時一定數(shù)量的自然環(huán)境中的風經(jīng)發(fā)電機定子轉(zhuǎn)子間隙侵入電機腔體，再由氣隙沿軸向流到另一端聚集，沉積后輕的空氣從后端密封擠出排入大氣。流經(jīng)電機內(nèi)部空隙的是氣(汽)、液、固多相流(其中有空氣、水蒸氣、雨、雪、鹽霧、沙塵、絮狀物等)。它們能夠引起絕緣性能惡化，導致電機絕緣電氣性能、機械性能劣化，剩余耐壓水平和壽命減少，最終導致絕緣的破壞。
[0034](2)以上都是地面發(fā)電機組作業(yè)，在60-100米的高空作業(yè)，包括實現(xiàn)各種功能，尤其是機艙開展檢修工作，通常人力物力所不能及，甚至變得不可能。風力發(fā)電機密封、干燥措施及其維護(檢修、更換)與地面運行的火力發(fā)電、水力發(fā)電的發(fā)電機工作難度相差甚遠。一些地面使用的好方法對于在高空運行的風力發(fā)電機組卻不便開展、甚至難以適用。
[0035](3)單獨依靠上述通熱風干燥方法只是表面干燥技術(shù)，解決不了定子鐵心內(nèi)部疊片層間受潮后的干燥需求。
[0036](4)采用開啟式結(jié)構(gòu)是不能抵御風雨交加的天氣或風雪交加的天氣里空氣攜帶雨、或雪侵入發(fā)電機的危害，“絕緣水平降低”為發(fā)電機冷卻付出了代價。
[0037](5)停機后，發(fā)電機腔體內(nèi)、氣隙內(nèi)濕空氣冷凝滲入電機，會導致電機定子，永磁磁極表面覆層受潮，會影響它們的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0038]本實用新型實施例的目的在于提供一種永磁直驅(qū)風力發(fā)電機、系統(tǒng)及其定子，以實現(xiàn)對槳側(cè)圍板和所述轉(zhuǎn)子密封環(huán)形成的環(huán)形縫隙進行“多相”氣流密封。
[0039]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供了一種永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的定子，包括定子支架、設置在定子支架的外周壁的定子鐵心、槳側(cè)齒壓板以及槳側(cè)圍板，所述槳側(cè)齒壓板設置在所述定子鐵心的槳側(cè)軸向端面上，與所述定子匹配的轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子密封環(huán)；
[0040]在所述定子支架的外周壁上開有至少一個第一氣孔，在所述槳側(cè)齒壓板上開設有至少一個第二氣孔；
[0041]所述定子還包括有聯(lián)通所述第一氣孔和所述第二氣孔的至少一個氣流通道，所述氣流通道穿過所述定子鐵心的內(nèi)部；
[0042]在所述槳側(cè)圍板的靠近所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)設置有至少一個梳齒進氣孔，所述梳齒進氣孔與所述第二氣孔之間通過導氣管對應連接；
[0043]在所述槳側(cè)圍板的靠近所述轉(zhuǎn)子密封環(huán)的一側(cè)設置有第一螺旋梳齒機構(gòu)，所述第一螺旋梳齒機構(gòu)整體上呈環(huán)形，所述第一螺旋梳齒機構(gòu)與所述梳齒進氣孔聯(lián)通，所述第一螺旋梳齒機構(gòu)具有第一螺旋梳齒，所述第一螺旋梳齒伸出到所述槳側(cè)圍板和所述轉(zhuǎn)子密封環(huán)形成的環(huán)形縫隙中，用于在所述環(huán)形縫隙中產(chǎn)生螺旋運動的氣流。
[0044]進一步地，在所述定子的軸線方向上，所述梳齒進氣孔位于所述第一螺旋梳齒機構(gòu)的中部，所述第一螺旋梳齒機構(gòu)包括第一上部螺旋梳齒和第一下部螺旋梳齒，
[0045]以所述梳齒進氣孔為中心，遠離定子支架一側(cè)的第一螺旋梳齒為所述第一上部螺旋梳齒，靠近定子支架一側(cè)的第一螺旋梳齒為所述第一下部螺旋梳齒，在所述第一螺旋梳齒的截面圖形中，所述第一上部螺旋梳齒向遠離定子支架的方向傾斜，用于產(chǎn)生螺旋運動的傾角朝向遠離定子支架的方向的氣流，所述第一下部螺旋梳齒向靠近定子支架的方向傾斜，用于產(chǎn)生螺旋運動的傾角朝向靠近定子支架的方向的氣流。
[0046]進一步地，所述第一上部螺旋梳齒和所述第一下部螺旋梳齒的螺旋方向相反。
[0047]優(yōu)選地，所述第一上部螺旋梳齒的螺旋方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0048]進一步地，所述第一螺旋梳齒還包括第一中部梳齒；
[0049]所述第一中部梳齒設置在所述梳齒進氣孔上，所述第一中部梳齒將從所述梳齒進氣孔流出的氣流進行分流，使得一部分氣流流入所述第一上部螺旋梳齒，另一部分氣流流入所述第一下部螺旋梳齒。
[0050]進一步地，所述定子還包括塔側(cè)齒壓板以及塔側(cè)圍板，所述塔側(cè)齒壓板設置在所述定子鐵心的塔側(cè)軸向端面上，所述轉(zhuǎn)子還具有端蓋密封環(huán)，
[0051]在所述槳側(cè)圍板的靠近所述轉(zhuǎn)子密封環(huán)的一側(cè)設置有第二螺旋梳齒機構(gòu)，所述第二螺旋梳齒機構(gòu)整體上呈環(huán)形，所述第二螺旋梳齒機構(gòu)具有第二螺旋梳齒，所述第二螺旋梳齒伸出到所述槳側(cè)圍板和所述轉(zhuǎn)子密封環(huán)形成的環(huán)形縫隙中，用于在所述環(huán)形縫隙中產(chǎn)生螺旋運動的氣流。
[0052]進一步地，在所述第二螺旋梳齒的截面圖形中，所述第二螺旋梳齒向靠近定子支架的方向傾斜，用于產(chǎn)生螺旋運動的傾角朝向靠近定子支架的方向的氣流。
[0053]進一步地，所述梳齒進氣孔與所述第二氣孔之間通過整體上呈環(huán)形的導氣管對應連接，或者所述梳齒進氣孔與所述第二氣孔之間通過彼此分離的多根導氣管對應連接。
[0054]進一步地，在所述定子支架的外周壁上固定有沖片固定鍵，所述定子鐵心的燕尾槽套設在所述沖片固定鍵上，所述氣流通道穿過所述沖片固定鍵與所述第一氣孔聯(lián)通。
[0055]進一步地，所述氣流通道包括徑向氣流通道和軸向氣流通道，所述徑向氣流通道穿過所述沖片固定鍵和所述定子鐵心的內(nèi)部，所述徑向氣流通道的一端與所述第一氣孔連接，另一端與所述軸向氣流通道連接，所述軸向氣流通道沿軸向穿過所述定子鐵心的內(nèi)部與所述第二氣孔聯(lián)通。
[0056]進一步地，所述第一氣孔、所述第二氣孔以及所述氣流通道為多個且數(shù)量相等，沿著圓周均等設置，多個所述第一氣孔、所述第二氣孔以及所述氣流通道對應聯(lián)通，形成多條獨立的從所述定子支架的外周壁到所述槳側(cè)齒壓板的氣流通路。
[0057]此外，本實用新型的實施例還提供了一種永磁直驅(qū)風力發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子以及如上任一所述的定子。
[0058]另外，本實用新型的實施例還提供了一種永磁直驅(qū)風力發(fā)電機系統(tǒng)，包括如上所述的風力發(fā)電機以及設置在風電機組內(nèi)部的氣源系統(tǒng)，所述氣源系統(tǒng)與所述第一氣孔連接。
[0059]進一步地，所述氣源系統(tǒng)包括產(chǎn)生預定壓力的氣流的氣源發(fā)生裝置和對所述氣流進行氣源凈化以及干燥處理的氣源處理裝置。
[0060]進一步地，所述氣源發(fā)生裝置為空氣壓縮機，所述氣源處理裝置包括空氣過濾器、冷卻器、油水分離器以及干燥器。
[0061]進一步地，所述氣源系統(tǒng)通過母管和支管與所述第一氣孔連接，從所述母管上引出與所述第一氣孔數(shù)量相同的支管，所述支管對應連接在所述第一氣孔上。
[0062]本實用新型實施例的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機、系統(tǒng)及其定子，能夠?qū)⒍ㄗ觾?nèi)部的氣流引入到定子鐵心的軸向端面上，并且通過設置在槳側(cè)圍板上的螺旋梳齒機構(gòu)在槳側(cè)圍板和轉(zhuǎn)子密封環(huán)形成的環(huán)形縫隙中形成螺旋氣流，從而有效地抵御外界惡劣氣流(例如雨或雪)使之不易進入電機內(nèi)部，從而能夠延長永磁磁極的使用壽命，防止電機內(nèi)部器件“絕緣水平降低”，降低電機受惡劣氣流(例如雨或雪)侵蝕的風險以及使絕緣可靠性能得到保證。
【附圖說明】
[0063]圖1為本實用新型實施例一的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖2為圖1的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖3為圖1中沿A-A向的截面示意圖；
[0066]圖4為本實用新型實施例一的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的定子鐵心內(nèi)部的氣流路徑示意圖；
[0067]圖5為本實用新型實施例一的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的定子內(nèi)氣流獲取路徑；
[0068]圖6為本實用新型實施例二的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0069]圖7為圖6的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070]圖8為本實用新型實施例的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的整體氣流路徑示意圖。
[0071]附圖標號說明:
[0072]1-定子支架；2_第一氣孔；3_槳側(cè)圍板；4_第一螺旋梳齒機構(gòu)；41_第一上部螺旋梳齒；42_第一下部螺旋梳齒；5_第二氣孔；6_槳側(cè)齒壓板；7_沖片固定鍵；8_定子鐵心；9_氣流通道；91_軸向通道；92_徑向通道；10_塔側(cè)齒壓板；11_塔側(cè)圍板；12_氣源系統(tǒng)；13_母管；14_支管；15-轉(zhuǎn)子支架；16-轉(zhuǎn)子密封環(huán)；17_繞組；18_磁極；19-轉(zhuǎn)子端蓋；20-端蓋密封環(huán)；21_梳齒進氣孔；211-上部氣流出口 ；212-下部氣流出口 ；22_導氣管；23-第一中部梳齒；24_第二螺旋梳齒機構(gòu)；241-第二螺旋梳齒。
【具體實施方式】
[0073]首先，先對本實用新型實施例的應用環(huán)境以及技術(shù)原理進行概括性介紹。
[0074]在風機的工作過程中，槳側(cè)一般是正對上風向，上風向來流撞擊發(fā)電機定子支架會發(fā)生反彈、濺射，再與轉(zhuǎn)子密封環(huán)撞擊后反射、蓄積，引起氣流壓力恢復性升高(相比來流時)，這些氣流將會向槳側(cè)