一种直驱式风力发电机组.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106150918A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610742631.X(22)申请日2016.08.26(71)申请人刘泉地址100000北京市昌平区回龙观北京人家33号楼-7-301(72)发明人刘泉(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人李娜(51)Int.Cl.F03D9/25(2016.01)F03D80/00(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种直驱式风力发电机组(57)摘要本发明公开了一种直驱式风力发电机组，包括：塔筒、偏航系统、支撑座、风轮、主轴和直驱发电机，塔筒、偏航系统和支撑座从下至上依次连接，支撑座设有主轴安装孔，主轴通过若干个轴承安装在主轴安装孔内，主轴的前后端分别位于主轴安装孔的前后两侧，风轮包括轮毂和均匀设置在轮毂上的若干只桨叶，轮毂与主轴的前端连接，直驱发电机包括外定子和内动子，外定子固定安装在支撑座上，内动子与主轴的后端连接，外定子与内动子之间设有均匀的气隙。本发明通过将风轮和直驱发电机分别设置在支撑座的两侧，使塔筒倾覆力矩大幅减小，直驱式风力发电机组的可靠性和使用寿命得以提高。CN106150918ACN106150918A权利要求书1/1页1.一种直驱式风力发电机组，其特征在于：包括：塔筒、偏航系统、支撑座、风轮、主轴和直驱发电机，所述塔筒、所述偏航系统和所述支撑座从下至上依次连接，所述支撑座设有主轴安装孔，所述主轴通过若干个轴承安装在所述主轴安装孔内，所述主轴的前后端分别位于所述主轴安装孔的前后两侧，所述风轮包括轮毂和均匀设置在所述轮毂上的至少两只桨叶，所述轮毂与所述主轴的前端连接，所述直驱发电机包括外定子和内动子，所述外定子固定安装在所述支撑座上，所述内动子与所述主轴的后端连接，所述风轮和所述直驱发电机分别位于在所述支撑座的两侧，所述外定子与所述内动子之间设有均匀的气隙。2.根据权利要求1所述的一种直驱式风力发电机组，其特征在于：所述主轴的前端高于后端，所述主轴的轴线与水平线的夹角为0°～10°。3.根据权利要求2所述的一种直驱式风力发电机组，其特征在于：所述主轴的轴线与水平线的夹角为5°。4.根据权利要求1所述的一种直驱式风力发电机组，其特征在于：所述桨叶的数量为三或四只，所述桨叶为变桨距桨叶或定桨距桨叶。5.根据权利要求1所述的一种直驱式风力发电机组，其特征在于：还包括电控箱，所述电控箱设置在所述支撑座、塔筒或地面上，通过电缆与所述直驱式风力发电机组电连接。6.根据权利要求1所述的一种直驱式风力发电机组，其特征在于：所述支撑座上还设置有制动装置，所述制动装置用于控制所述主轴的旋转状态。2CN106150918A说明书1/3页一种直驱式风力发电机组技术领域[0001]本发明涉及风力发电设备技术领域，特别是涉及一种直驱式风力发电机组。背景技术[0002]永磁直驱型风力发电机是由风轮直接驱动多极电机产生电力，相对于双馈型风力发电机简化了传动链，由于其去掉了低速轴、高速轴、联轴器和齿轮箱，也就减小了机舱长度，结构更紧凑，避免了齿轮箱油需要定期更换和齿轮箱故障造成经济损失的问题，还降低了维护成本，减少了齿轮箱的传动损耗，具有发电效率高的优点。[0003]但是，常规的大型直驱型风力发电机，风轮与发电机安装于塔筒的同侧，结构重心严重偏离于塔筒支撑线，其结构如图2所示，例如，一台2MW直驱风力发电机，三支叶片的重量与轮毂重量之和达到60吨，发电机重量约50吨，按照常规设计，累计110多吨的部件质量全部位于塔筒与支撑座的同侧，产生了巨大的弯矩。在运行中，塔筒会受到重力载荷、惯性载荷、空气动力载荷、偏航驱动等载荷作用，对风力发电机整体结构性能产生很大影响，在塔筒上方弯头处以及塔筒根部存在危险截面，塔筒存在弯曲变形甚至折断的风险。此外，也会加重偏航轴承的磨损，导致发电机气隙变形，降低发电效率，甚至造成发电机损坏。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种载荷均衡化分布在塔筒两侧的直驱式风力发电机组，以解决上述现有技术存在的问题，使塔筒倾覆力矩大幅减小，直驱式风力发电机组的可靠性和使用寿命得以提高。[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种直驱式风力发电机组，包括：塔筒、偏航系统、支撑座、风轮、主轴和直驱发电机，所述塔筒、所述偏航系统和所述支撑座从下至上依次连接，所述支撑座设有主轴安装孔，所述主轴通过若干个轴承安装在所述主轴安装孔内，所述主轴的前后端分别位于所述主轴安装孔的前后两侧，所述风轮包括轮毂和均匀设置在所述轮毂上的至少两只桨叶，所述轮毂与所述主轴的前端连接，所述直驱发电机包括外定子和内动子，所述外定子固定安装在所述支撑座上，所