2.5MW直驱风力发电机内定子线圈及其制造方法与流程

本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种2.5MW直驱风力发电机内定子线圈及其制造方法。

背景技术：

相较于其他领域的发电机，在风力发电领域中的发电机多为直驱风力发电机，这是因为普通的发电机中安装有齿轮箱，齿轮箱会将降低风力传输的效率，并且齿轮箱是易损件，需要经常维修保养，使用成本和维修成本均较高，不利于风力发电机的产业化推广。直驱风力发电机的种类一般可分为内转子风力发电机和外转子风力发电机，本发明涉及的是一种外转子风力发电机的内定子线圈。

随着我国风力发电技术的发展，风力发电机的容量已从KW级发展到MW级，发电机的心脏部件定子线圈也已从小容量发电机的散嵌式绕组发展成大容量发电机的成型式绕组，取得了巨大的进步。但是，现有风力发电机的定子线圈普遍存在着绝缘性能差、机械强度低和制造成本高的缺点，因此，亟需一种可解决上述技术问题的内定子线圈。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、绝缘性能好和机械强度大的2.5MW直驱风力发电机内定子线圈及其制造方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

2.5MW直驱风力发电机内定子线圈,包括由单根聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线平绕而成的线圈本体，所述线圈本体匝数为10-14匝；所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的内导线截面为长方形，其厚度为3.5-4.2mm，宽度为15-18mm，所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的外绝缘层的厚度为0.3-0.5mm；所述线圈本体包括位于上方的上直线部和位于下方的下直线部，所述上直线部和下直线部的左侧通过左端鼻部连接，所述上直线部和下直线部的右侧通过右端鼻部连接；在垂直于线圈本体的方向上，所述上直线部和下直线部平行，且其之间的水平距离为2-10mm，所述上直线部和下直线部在垂直方向上的距离为153-154mm，所述左端鼻部和右端鼻部呈圆弧形，其内圈的半径为15mm；在上直线部和下直线部的外侧均分别半叠包一层聚酯薄膜少胶粉云母带和平包一层无碱玻璃纤维布；在左端鼻部和右端鼻部的外侧均分别半叠包两层聚酯薄膜少胶粉云母带和半叠包一层单面透气带。

进一步优化地，所述线圈本体匝数为12匝。

进一步优化地，所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的内导线截面的厚度×宽度为3.98mm×16.5mm；；所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的外绝缘层的厚度为0.4mm。

进一步优化地，在所述上直线部和下直线部处的内定子线圈截面的宽度×高度为17.66mm×53.32mm，在所述左端鼻部和右端鼻部处的内定子线圈截面的宽度×高度为18.38mm×54.04mm。

进一步优化地，所述上直线部和下直线部所处的平面的夹角为3.75°。

进一步优化地，在所述左端鼻部一端设有两根引线，分别为上层引线和下层引线，所述上层引线扭转90°。

一种上述2.5MW直驱风力发电机内定子线圈的制造方法，包括以下步骤：

(1)绕线模的制作：根据线圈本体的形状要求制作绕线模；

(2)将制作好的绕线模装在绕线机上，将电磁线的起绕端固定在绕线模上；

(3)把绕线张力控制盘的表压调到4KG/CM2，然后进行平绕操作；

(4)平绕完成后，预留引线剪断绕组线，用白布带绑扎好线圈边后从绕线模上取下绕好的线圈本体；用斜纹布带包保护层，并在线圈的涨型机夹钳部位加垫一层DMD复合材料；

(5)去除引线绝缘：按图纸要求长度，用打头机去掉引线绝缘层；

(6)涨型：使用涨型机对线圈本体进行涨型；

(7)引线弯形、整形：按图纸要求进行弯型、整形；

(8)导线压型：去除白布带保护层，岁线圈本体的直线部位刷F级导线胶，刷胶包脱模层，上压床压型，压型温度175±5℃，温度达到后保温40分钟；

(9)包对地绝缘，即得本内定子线圈。

进一步优化地，所述涨型机的型号为SKZX-250，在其工作时，其油泵压力为8MPa。

本发明的有益效果是：该2.5MW直驱风力发电机内定子线圈采用聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线平绕而成，使其具有较好的匝间绝缘性和对地绝缘性，聚酯薄膜少胶粉云母带、无碱玻璃纤维布和单面透气带等的设计，也使其具有更好的对地绝缘性。其中，聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线为铜扁线，截面为矩形，相较于现有普通的圆柱状导线，具有更强的机械强度，且结构较为简单，便于生产制造，降低了生产成本。该2.5MW直驱风力发电机内定子线圈的制造方法操作简便、易于操作，充分考虑了操作的细节，且能够降低生产制造成本。综上，本发明非常适于广泛推广应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的正面结构示意图。

图2为本发明的侧面结构示意图。

图3为本发明中线圈本体的上直线部或下直线部的截面放大结构示意图。

图4为本发明中线圈本体的左端鼻部或右端鼻部的截面放大结构示意图。

图中，1、线圈本体，2、上直线部，3、下直线部，4、左端鼻部，5、右端鼻部，6、聚酯薄膜少胶粉云母带，7、无碱玻璃纤维布，8、单面透气带，9、上层引线，10、下层引线。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-4所示，该2.5MW直驱风力发电机内定子线圈,包括由单根聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线平绕而成的线圈本体1，所述线圈本体1匝数为10-14匝；所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的内导线截面为长方形，其厚度为3.5-4.2mm，宽度为15-18mm，所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的外绝缘层的厚度为0.3-0.5mm；所述线圈本体包括位于上方的上直线部2和位于下方的下直线部3，所述上直线部2和下直线部3的左侧通过左端鼻部4连接，所述上直线部2和下直线部3的右侧通过右端鼻部5连接；在垂直于线圈本体1的方向上，所述上直线部2和下直线部3平行，且其之间的水平距离为2-10mm，所述上直线部2和下直线部3在垂直方向上的距离为153-154mm，本实施例优选为153.13mm。所述左端鼻部4和右端鼻部5呈圆弧形，其内圈的半径为15mm；在上直线部2和下直线部3的外侧均分别半叠包一层聚酯薄膜少胶粉云母带6和平包一层无碱玻璃纤维布7；在左端鼻部5和右端鼻部6的外侧均分别半叠包两层聚酯薄膜少胶粉云母带6和半叠包一层单面透气带8。

所述线圈本体1匝数为12匝。

所述聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的内导线截面的厚度×宽度为3.98mm×16.5mm；聚酰亚胺F46复合薄膜烧结聚酯薄膜云母带绕包线的外绝缘层的厚度为0.4mm。

在所述上直线部和下直线部处的内定子线圈截面的宽度×高度为17.66mm×53.32mm，在所述左端鼻部和右端鼻部处的内定子线圈截面的宽度×高度为18.38mm×54.04mm。所述上直线部2和下直线部3所处的平面的夹角为3.75°。

在所述左端鼻部5一端设有两根引线，分别为上层引线9和下层引线10，所述上层引线9扭转90°。

上述2.5MW直驱风力发电机内定子线圈的制造方法，包括以下步骤：

1.绕线模的制作：根据线圈本体的形状要求制作绕线模；

2.将制作好的绕线模装在绕线机上，将电磁线的起绕端固定在绕线模上；

3.把绕线张力控制盘的表压调到4KG/CM2，然后进行平绕操作；

4.平绕完成后，预留引线剪断绕组线，用白布带绑扎好线圈边后从绕线模上取下绕好的线圈本体；用斜纹布带包保护层，并在线圈的涨型机夹钳部位加垫一层DMD复合材料；

5.去除引线绝缘：按图纸要求长度，用打头机去掉引线绝缘层；

6.涨型：使用涨型机对线圈本体进行涨型；

7.引线弯形、整形：按图纸要求进行弯型、整形；

8.导线压型：去除白布带保护层，岁线圈本体的直线部位刷F级导线胶，刷胶包脱模层，上压床压型，压型温度175±5℃，温度达到后保温40分钟；

9.包对地绝缘，即得本内定子线圈。

所述涨型机的型号为SKZX-250，在其工作时，其油泵压力为8MPa。

综上，本实施例2.5MW直驱风力发电机内定子线圈具有较好的对地绝缘性和匝间绝缘性，具有更强的机械强度，且结构较为简单，便于生产制造，降低了生产成本。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。