專利名稱：集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠 籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有大型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多采用永磁同步發(fā)電機(jī)，其由一個(gè)定子和一個(gè)永磁轉(zhuǎn) 子組成，轉(zhuǎn)子一般采用單軸承輪輻式杯狀筒體支撐，由于其杯狀筒體內(nèi)部空間大，可以在轉(zhuǎn) 子支撐筒體內(nèi)部方便的布置輻條加強(qiáng)，以滿足大功率低速電機(jī)的強(qiáng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩要求。隨著直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)朝著獲得較高的功率密度和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性方向發(fā)展，出現(xiàn)了 一種緊湊型雙定子永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)的新結(jié)構(gòu)，其為了便于安裝，轉(zhuǎn)子仍為單軸承支撐杯狀 結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子支撐筒外安裝外轉(zhuǎn)子鐵心，支撐筒內(nèi)安裝內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子支撐筒直 接連接到輪轂上，受轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和載荷大，內(nèi)轉(zhuǎn)子空間非常緊湊，難以布置徑向輻條來(lái)加強(qiáng)， 而且轉(zhuǎn)子上的重量遠(yuǎn)大于永磁式單定子單轉(zhuǎn)子電機(jī)，扭矩大、重量重，若內(nèi)轉(zhuǎn)子直接安裝在 杯狀支撐筒體內(nèi)壁，則存在空間結(jié)構(gòu)布置難度大，強(qiáng)度和剛度不足，轉(zhuǎn)子支撐筒體笨重，安 裝制造難的問(wèn)題和散熱性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以提 高現(xiàn)有大型緊湊型嵌套式直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度，而且便于內(nèi)轉(zhuǎn)子通風(fēng)冷 卻。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括后端軸承組件、轉(zhuǎn)子筒體 支撐環(huán)、高強(qiáng)度連接螺栓、集成式轉(zhuǎn)子支撐筒、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條、外轉(zhuǎn)子鐵 心、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條、內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)及前端軸承組件；
外轉(zhuǎn)子鐵心、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠 條、內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)安裝于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒上；
外轉(zhuǎn)子鐵心固定于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒外壁，外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條安裝在外轉(zhuǎn)子鐵心外圈 的槽內(nèi)，外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)的端面與各個(gè)外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條的端部焊接成一體；內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心固 定于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒內(nèi)壁，內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)圈的槽內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子阻 尼環(huán)的端面與各個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條的端部焊接成一體；
集成式轉(zhuǎn)子支撐筒的前端由前端軸承組件支撐在靜軸上，其后端由轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)和 后端軸承組件支撐在靜軸上，集成式轉(zhuǎn)子支撐筒與轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)通過(guò)高強(qiáng)度連接螺栓固 定；內(nèi)定子及環(huán)形支撐架固定在空心的靜軸上。其進(jìn)一步的技術(shù)方案為
所述集成式轉(zhuǎn)子支撐筒的內(nèi)壁與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心之間設(shè)置有一圈第一加強(qiáng)筋，所述集成式 轉(zhuǎn)子支撐筒外側(cè)的軸肩處焊接有一圈第二加強(qiáng)筋。
所述第一加強(qiáng)筋在內(nèi)側(cè)拐角處形成凹圓角。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是
(一)本發(fā)明轉(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；減少了轉(zhuǎn)子對(duì)前端軸承 的沖擊，降低軸承故障率，提高軸承壽命。(二)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子支撐筒體在有限的非常緊湊的空間內(nèi)，在其內(nèi)筒壁增加加強(qiáng) 筋，使得剛度和強(qiáng)度大大加強(qiáng)，且形成有效的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心軸向通風(fēng)道，而且便于鼠籠內(nèi)轉(zhuǎn)子 安裝。(三)本發(fā)明內(nèi)外轉(zhuǎn)子為鼠籠式，集中于一個(gè)支撐筒上，分別與內(nèi)外定子配合。結(jié)構(gòu) 緊湊，制造加工工藝簡(jiǎn)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(wèn)題，大大 降低了電機(jī)的故障率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中加強(qiáng)的集成式轉(zhuǎn)子支撐筒的剖視圖。圖3是本發(fā)明中加強(qiáng)的集成式轉(zhuǎn)子支撐筒的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明包括后端軸承組件1、轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)2、高強(qiáng)度連接螺栓3、集 成式轉(zhuǎn)子支撐筒4、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)5、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條6、外轉(zhuǎn)子鐵心7、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8、內(nèi)轉(zhuǎn) 子鐵心槽內(nèi)鼠籠條9、內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)10及前端軸承組件11。如圖1所示，外轉(zhuǎn)子鐵心7、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條6、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)5和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8、 內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條9、內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)10均安裝于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4上。外轉(zhuǎn)子鐵心 7固定于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4外壁，外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條6安裝在外轉(zhuǎn)子鐵心7外圈的槽內(nèi)， 外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)5的端面與各個(gè)外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條6的端部焊接成一體；內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8固定 于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4內(nèi)壁，內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條9安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8內(nèi)圈的槽內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子 阻尼環(huán)10的端面與各個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條9的端部焊接成一體。由于本發(fā)明的內(nèi)外 轉(zhuǎn)子均為鼠籠式。與現(xiàn)有的永磁式轉(zhuǎn)子相比，解決了轉(zhuǎn)子外圈表面上磁鋼克服離心力的固 定問(wèn)題，避免了永磁鐵加工、制造、安裝等難度大問(wèn)題，制造工藝性大大提高，成本降低。如圖1所示，集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4的前端由前端軸承組件11支撐在靜軸15上，其 后端由轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)2和后端軸承組件1支撐在靜軸15上，集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4與轉(zhuǎn)子 筒體支撐環(huán)2通過(guò)高強(qiáng)度連接螺栓3固定。內(nèi)定子及環(huán)形支撐架16固定在空心的靜軸15 上。由于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4由前后兩個(gè)軸承支撐，提高了轉(zhuǎn)子的剛性，增強(qiáng)了第一氣隙 和第二氣隙的均勻性，提高了電機(jī)的整體性能；整個(gè)集成的轉(zhuǎn)子由前端輪轂14帶動(dòng)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。如圖1、圖2、圖3所示，集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4的內(nèi)壁與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8之間設(shè)置有一 圈第一加強(qiáng)筋12，所述集成式轉(zhuǎn)子支撐筒4外側(cè)的軸肩處焊接有一圈第二加強(qiáng)筋13。第一 加強(qiáng)筋12在內(nèi)側(cè)拐角的應(yīng)力集中處形成凹圓角。第一加強(qiáng)筋12和第二加強(qiáng)筋13的設(shè)置 使得剛度和強(qiáng)度大大加強(qiáng)，以滿足其大扭矩和轉(zhuǎn)子大重量載荷的要求，且形成有效的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心軸向通風(fēng)道，而且便于鼠籠內(nèi)轉(zhuǎn)子安裝。 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例。可以理解，本 領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(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)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于包括后端軸承 組件(1)、轉(zhuǎn)子筒體支撐環(huán)(2)、高強(qiáng)度連接螺栓(3)、集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán) (5)、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條(6)、外轉(zhuǎn)子鐵心(7)、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條(9)、 內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)(10)及前端軸承組件(11);外轉(zhuǎn)子鐵心(7)、外轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條(6)、外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)(5)和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵 心槽內(nèi)鼠籠條(9、內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)(10)安裝于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)上；外轉(zhuǎn)子鐵心(7)固定于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)外壁，外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條(6)安裝在外轉(zhuǎn) 子鐵心(7 )外圈的槽內(nèi)，外轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)(5 )的端面與各個(gè)外轉(zhuǎn)子鐵芯鼠籠條(6 )的端部焊接 成一體；內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)固定于集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)內(nèi)壁，內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠條(9安裝在內(nèi) 轉(zhuǎn)子鐵心(8)內(nèi)圈的槽內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)(10)的端面與各個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)鼠籠條(9)的 端部焊接成一體；集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)的前端由前端軸承組件(11)支撐在靜軸(15)上，其后端由轉(zhuǎn)子 筒體支撐環(huán)(2)和后端軸承組件(1)支撐在靜軸(15)上，集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)與轉(zhuǎn)子筒 體支撐環(huán)(2)通過(guò)高強(qiáng)度連接螺栓(3)固定；內(nèi)定子及環(huán)形支撐架(16)固定在空心的靜軸 (15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)的內(nèi)壁與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)之間設(shè)置有一圈第一加強(qiáng)筋(12)， 所述集成式轉(zhuǎn)子支撐筒(4)外側(cè)的軸肩處焊接有一圈第二加強(qiáng)筋(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述第一加強(qiáng)筋(12)在內(nèi)側(cè)拐角處形成凹圓角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成化高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的鼠籠型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。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；減少了轉(zhuǎn)子對(duì)前端軸承的沖擊，降低軸承故障率，提高軸承壽命。轉(zhuǎn)子支撐筒體在有限的非常緊湊的空間內(nèi)，在其內(nèi)筒壁增加加強(qiáng)筋，使得剛度和強(qiáng)度大大加強(qiáng)，且形成有效的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心軸向通風(fēng)道，而且便于鼠籠內(nèi)轉(zhuǎn)子安裝。外轉(zhuǎn)子為鼠籠式，集中于一個(gè)支撐筒上，分別與內(nèi)外定子配合。結(jié)構(gòu)緊湊，制造加工工藝簡(jiǎn)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(wèn)題，大大降低了電機(jī)的故障率。
文檔編號(hào)H02K16/02GK102142748SQ20111004350
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)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(huì)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(qǐng)人:中科盛創(chuàng)(青島)電氣有限公司