专利名称：海上风电场3.6mw永磁直驱风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，特别是涉及一种海上风电场3. 6MW永磁直驱风力发电机。
背景技术：
现有的风力发电机的风轮通常通过齿轮箱与发电机连接，而齿轮箱很容易造成机器故障，可靠性低，经常需要停机维修，设备利用率不高，并且齿轮箱一般还配有稀油润滑系统，稀油润滑系统对环境温度比较敏感，也极易产生机器故障，适应能力不强。特别是海上风电场使用的大功率风力发电机，由于潮湿环境，盐雾、微生物腐蚀等对发电机的侵蚀， 给海上风电场硕大超重的发电机维修保养，带来极大的困难和巨大的经济负担。发明内容本实用新型所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种海上风电场3. 6MW永磁直驱风力发电机。本实用新型可以通过以下下技术方案实现。一种海上风电场3. 6丽永磁直驱风力发电机，包括风轮以及高电压永磁发电机， 所述的高电压永磁发电机包括电机外壳、转子以及定子，所述的转子及定子设于电机外壳内，所述的转子与风轮轴连接，所述的定子绕设有三相绕组线圈；所述的风轮为三叶片风轮，所述的高电压永磁发电机还包括用于安装风力发电机变矩、调速、调向和刹车等零部件的后机仓，该后机仓与电机外壳的后端连接；所述的电机外壳外壁上均勻设有散热槽；所述的转子包括发电机旋转主轴、环状支架以及磁极，所述的环状支架固定于发电机旋转主轴上，所述的永磁磁极固定于环状支架的外壁上；所述的发电机旋转主轴为空心轴，所述的定子包括由数片冲片叠合而成的铁芯，所述的冲片上均勻开设有分数槽；所述的三相绕组线圈均勻绕设于分数槽内；三相绕组线圈为连续绕组线圈；所述的高电压永磁发电机初始输出电压50KV = 110KV。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点。1、可靠性高、故障率低、设备利用率高。结构简单，风轮轴直接驱动发电机，无齿轮箱，也无双馈机的滑环等，所以齿轮箱和滑环等引起的问题得到彻底解决。2、适应海上风电场的环境能力强本实用新型由于没有齿轮箱，所以不需要稀油润滑系统，因此对高低温环境适应能力强。3、风能利用率高。永磁直驱机与双馈异步风力发电机相比，在高风速区二者的风能利用系统Cp值基本相同，而在低风速区永磁直驱机Cp值则更高，综合分析永磁直驱风力发电机比异步发电机的总发电量可增加10-20%。4、发电机初始输出高电压50 110KV、整流后经直流局域网可以直接接入陆上直流电网，也可以经直流局域网接入陆上逆变器接入交流电网，通用性强。[0016]5、发电机的功率因数可调整，能全功率送电上网。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种海上风电场3. 6MW永磁直驱风力发电机，包括风轮以及高电压永磁发电机，所述的高电压永磁发电机包括电机外壳1、转子2以及定子3，所述的转子2及定子3设于电机外壳内，所述的转子与风轮同轴连接，所述的定子3绕设有三相绕组线圈4 ； 所述的风轮为三叶片风轮，所述的高电压永磁发电机还包括用于安装风力发电机变矩、调速、调向和刹车等零部件的后机仓9，该后机仓与电机外壳1的后端连接；所述的电机外壳外壁上均勻设有散热槽5 ；所述的转子2包括发电机旋转主轴6、环状支架7以及磁极8，所述的环状支架7固定于发电机旋转主轴6上，所述的永磁磁极8固定于环状支架7的外壁上；所述的发电机旋转主轴6为空心轴，所述的定子3包括由数片冲片叠合而成的铁芯，所述的冲片上均勻开设有分数槽，所述的三相绕组线圈4均勻绕设于分数槽内；三相绕组线圈4为连续绕组线圈；所述的高电压永磁发电机初始输出电压50KV = 110KV。本实用新型的特点是三叶片水平轴，使用高电压永磁发电机，在风轮和发电机之间无增速齿轮，风轮轴直接与额定转速小于30r/min的高电压永磁发电机转子同轴连接， 风机通过改变叶片浆距角进行功率调节，发电机初始输出电压50KV 110KV省略了海上机组为送电所设的变压系统，既减少机组出故障的机率，也节约了总体成本。本实用新型的主要参数风轮直径 99m叶片数 3额定风速 12m/s扫掠面积 7695m2额定功率 3600KW切入风速 3m/s切出风速 25m/s抗大风能力 Mm/s 69m/s机组最高效率彡0.45机组额定效率彡0.42最佳气动效率>0.47最佳叶尖速比8调速方式变桨调节发电机型式高电压稀土永磁直驱发电机额定转速 14rpm发电机效率彡0.97电机输出电压 50KV/DV、110KV/DV塔架高度99m主要技术参数符合国家标准(或IEC标准)的规定，运行环境温度为-30°C至+400C，设计寿命为25-30年。在额定风速以下运行时，整机的最大风能利用系数> 0. 45，防雷设计符合IEC1024-1标准。本实用新型的结构特点发电机为空心轴，停机时维护人员可以从机舱通过空心轴进入轮毂，对风轮内部零件的维护提供方便。发电机采用连续绕组，匝间没有接头，每相绕组不会因为有接线点而中断，避免了绕组连接的加工风险，确保了铜线绝缘的高质量无接触阻抗。避免了腐蚀性材料及环境的腐蚀。
权利要求1.一种海上风电场3. 6MW永磁直驱风力发电机，其特征在于；包括风轮以及高电压永磁发电机，所述的高电压永磁发电机包括电机外壳、转子以及定子，所述的转子及定子设于电机外壳内，所述的转子与风轮风轴连接，所述的定子绕设有三相绕组线圈。
2.根据权利要求1所述的一种海上风电场3.6丽永磁直驱风力发电机，其特征在于 所述的风轮为三叶片风轮。
3.根据权利要求1或2所述的一种海上风电场3.6MW永磁直驱风力发电机，其特征在于所述的高电压永磁发电机还包括用于安装风力发电机变矩、调速、调向和刹车等零部件的后机仓，该后机仓与电机外壳的后端连接。
4.根据权利要求3所述的一种海上风电场3.6丽永磁直驱风力发电机，其特征在于 所述的电机外壳外壁上均勻设有散热槽。
5.根据权利要求1或4所述的一种海上风电场3.6MW永磁直驱风力发电机，其特征在于所述的转子包括发电机旋转主轴、环状支架以及磁极，所述的环状支架固定于发电机旋转主轴上，所述的永磁磁极固定于环状支架的外壁上。
6.根据权利要求5所述的一种海上风电场3.6丽永磁直驱风力发电机，其特征在于 所述的发电机旋转主轴为空心轴。
7.根据权利要求6所述的一种海上风电场3.6MW永磁直驱风力发电机，其特征在于 所述的定子包括由数片冲片叠合而成的铁芯，所述的冲片上均勻开设有分数槽，所述的三相绕组线圈均勻绕设于分数槽内。
8.根据权利要求1所述的一种海上风电场3.6MW永磁直驱风力发电机，其特征在于 三相绕组线圈为连续绕组线圈。
9.根据权利要求1所述的一种海上风电场3.6丽永磁直驱风力发电机，其特征在于 所述的高电压永磁发电机初始输出电压50KV。
专利摘要一种海上风电场3.6MW永磁直驱风力发电机，包括风轮以及高电压永磁发电机，所述的高电压永磁发电机包括电机外壳1、转子2以及定子3，转子及定子设于电机外壳内，转子与风轮风轴连接，定子绕设有三相绕组线圈4。风轮为三叶片风轮，高电压永磁发电机还包括用于安装风力发电机变矩、调速、调向和刹车等零部件的后机轮，该后机轮与电机外壳的后端连接。转子包括发电机旋转主轴6、环状支架7以及磁极8，环状支架固定于发电机旋转主轴上，永磁磁极固定于环状支架的外壁上。发电机旋转主轴为空心轴，定子包括由数片冲片叠合而成的铁芯，冲片上均匀开设有分数槽，三相绕组线圈均匀绕设于分数槽内。三相绕组线圈为连续绕组线圈。所述的高电压永磁发电机初始输出电压50kV或110kV。本实用新型具有以下优点1、可靠性高、故障率低、设备利用率高。2、适应海上风电场的环境能力强。3、风能利用率高。
文档编号H02J3/38GK202026202SQ20102060913
公开日2011年11月2日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者吕先明, 徐建新, 李勇, 柳东亚, 梁虎岑, 武树森, 王丛利, 贾大江, 郑健, 高建宏 申请人:上海万德风力发电股份有限公司