一种风力发电机的制作方法

本实用新型属于风力发电技术领域的一种风力发电机，具体地说，涉及一种安装有共模电流抑制器的风力发电机。

背景技术：

风力发电技术作为一种比较成熟的发电技术，已经得到了广泛的应用。现有技术的风力发电机组的核心组成机构设置于风机的机舱内，机舱内设有变流器，变流器设有IGBT开关以调节变流器的开闭。当风力较弱，形成的电流较小时，IGBT开关关闭、变流器不工作，当风力较强，形成的电流足够大时，IGBT开关打开、变流器开启运行，在IGBT开关的开闭瞬间会形成瞬时电流，在风力强度变换频繁、IGBT开关频繁开闭时，形成的瞬时电流传到至发电机的轴承，容易对发电机的轴承造成击穿或者损耗等不良影响，不利于整个风力发电机组的稳定运行。

有鉴于此，特提出一种便于解决所述现有技术缺陷的共模电流抑制器。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种装有共模电流抑制器的风力发电机，以实现有效地消除瞬时电流，提高风力发电机组的核心组成机构的稳定性，特别是能够有效避免风机机舱内的发电机轴承被击穿或者受损，发电机的使用寿命更长的目的；同时，解决发电机与变流器分别设置于塔筒上下两端，瞬时电流无法及时消除的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种风力发电机，包括塔筒，塔筒顶部安装有发电机仓，发电机仓一侧安装有风轮，发电机仓内设有发电机，发电机与风轮的轮毂相啮合；其特征在于，塔筒内部构成机舱，机舱底部安装有变流器，所述发电机的电力输出端经电缆与变流器的电力输入端相连接；电缆与发电机相连接处、与变流器相连接处分别设有共模电流抑制器。

进一步，所述电缆上分别设有第一共模电流抑制器和第二共模电流抑制器，所述第一共模电流抑制器设置于靠近发电机相连接端处，所述第二共模电流抑制器设置于靠近变流器相连接端处。

进一步，所述的第一共模电流抑制器和第二共模电流抑制器均包括壳体，壳体内部构成密封安装腔；密封安装腔的左右两侧分别设有供电缆穿入或穿出连接的开口，密封安装腔内安装有三个沿轴线间隔设置的电磁线圈，相邻电磁线圈之间的间隙中填充有绝缘垫片。

进一步，所述第一共模电流抑制器的壳体上设有多个螺栓孔，使第一共模电流抑制器经螺栓安装固定于发电机仓上；所述第二共模电流抑制器的壳体上设有多个螺栓孔，使第二共模电流抑制器经螺栓安装固定于机舱底部。

进一步，所述机舱底部铺设有底板，变流器安装于设于底板上部的机柜中，第二共模电流抑制器安装于底板下侧。

进一步，壳体包括铝壳，所述的铝壳包括底板，扣合安装于底板上侧的安装罩，安装罩与底板密封连接以构成密封安装腔；密封安装腔的左右两侧分别设有供电缆穿入或穿出连接的开口，密封安装腔内安装有三个沿轴线间隔设置的电磁线圈，相邻电磁线圈之间的间隙中填充有绝缘垫片；铝壳构成的密封安装腔内壁与电磁线圈之间相间隔设置；并在密封安装腔内填充有绝缘材质构成的绝缘填充层，将铝壳内壁与电磁线圈相隔离。

进一步，壳体上设有连通密封安装腔与外部的散热孔，以向壳体内电磁线圈处流入散热气流。

进一步，铝壳的前后两侧分别设有栅格结构的、或栅栏结构的散热孔；

进一步，所述散热孔处设有向外倾斜设置的导风筋，导风筋一侧与铝壳对应连接、相对另一侧向外倾斜延伸，且导风筋对应设于散热孔的外侧。

进一步，底板的左右两侧分别对应凸出安装罩的侧壁，底板的四个端角处分别设有贯穿板材设置的螺栓孔。

进一步，安装罩为下部开口的方形罩体，安装罩的下部开口处设有向内水平弯折的安装折边，安装折边与底板上侧相对应贴合接触并经铆钉相固定连接；

进一步，铝壳的外壁包覆设置有绝缘橡胶套；绝缘橡胶套上设有与散热孔相对应的开口；安装罩的左右两侧开口处分别设有向安装罩外部、或内部水平弯折的折边，所述折边的至少端部设置有绝缘橡胶。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

通过在电缆靠近发电机和变压器端分别加装共模电流抑制器，以尽可能地降低或消除瞬时电流对电路中的装置的不良影响，尤其当其应用于高风力发电机组时，有助于提高风力发电机组的核心组成机构的稳定性，特别是能够有效避免风机机舱内的发电机轴承被击穿或者受损，发电机的使用寿命更长。

同时，在电缆两端分别设置共模电流抑制器，以实现双向防止电流击穿、沿电缆传递的目的，不仅有效防止了IGBT开关开闭时产生瞬时电流击穿发电机处情况的发生，还有效避免了风机风轮处被雷击等情况下产生瞬时电流导致大量电流沿电缆传导至变流器处产生损坏情况的发生。

还有，本申请中的共模电流抑制器，是将电磁线圈安装于铝制壳体内，并在密封安装腔内填充绝缘材质，以将相邻电磁线圈之间、和/或电磁线圈与壳体之间分别绝缘隔离，以消除相互接触造成的安全隐患。

还有，本实用新型的结构简单，效果显著，适宜推广使用。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型实施例一所述的风力发电机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二所述的共模电流抑制器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二所述的共模电流抑制器的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例三所述的共模电流抑制器的剖视图；。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例中介绍了一种风力发电机，包括塔筒200，塔筒200顶部安装有发电机仓400，发电机仓400一侧安装有风轮300，发电机仓400内设有发电机500，发电机500与风轮300的轮毂相啮合；塔筒200内部构成机舱，机舱底部安装有变流器600，所述发电机500的电力输出端经电缆与变流器600的电力输入端相连接；电缆与发电机500相连接处、与变流器600相连接处分别设有共模电流抑制器100。

通过在电缆靠近发电机和变压器端分别加装共模电流抑制器，以尽可能地降低或消除瞬时电流对电路中的装置的不良影响，尤其当其应用于高风力发电机组时，有助于提高风力发电机组的核心组成机构的稳定性，特别是能够有效避免风机机舱内的发电机轴承被击穿或者受损，发电机的使用寿命更长。

本实施例中，所述电缆上分别设有第一共模电流抑制器700和第二共模电流抑制器800，所述第一共模电流抑制器700设置于靠近发电机500相连接端处，所述第二共模电流抑制器800设置于靠近变流器600相连接端处。

通过该在电缆两端分别设置共模电流抑制器，以实现双向防止电流击穿、沿电缆传递的目的，不仅有效防止了IGBT开关开闭时产生瞬时电流击穿发电机处情况的发生，还有效避免了风机风轮处被雷击等情况下产生瞬时电流导致大量电流沿电缆传导至变流器处产生损坏情况的发生。

本实施例中，所述的第一共模电流抑制器700和第二共模电流抑制器800均包括壳体，壳体内部构成密封安装腔；密封安装腔的左右两侧分别设有供电缆穿入或穿出连接的开口5，密封安装腔内安装有三个沿轴线间隔设置的电磁线圈，相邻电磁线圈之间的间隙中填充有绝缘垫片。

本实施例中，所述第一共模电流抑制器700的壳体上设有多个螺栓孔，使第一共模电流抑制器700经螺栓安装固定于发电机仓400上；所述第二共模电流抑制器800的壳体上设有多个螺栓孔，使第二共模电流抑制器800经螺栓安装固定于机舱底部。通过上述设置，以将两个共模电流抑制器分别与发电机仓和机舱底部分别进行固定安装，使电缆与风机相固定连接，实现了电缆进行稳固安装的目的。

本实施例中，所述机舱底部铺设有底板，变流器600安装于设于底板上部的机柜中，第二共模电流抑制器800安装于底板下侧，以将第二共模电流抑制器800隐藏于底板下侧，进而防止人员损坏设备，同时减少共模电流抑制器占用机舱内部空间、令机舱内部空间得到合理利用。

实施例二

如图2和图3所示，本实施例中介绍了一种应用于上述实施例一所述风力发电机的共模电流抑制器，共模电流抑制器100包括壳体，壳体内部形成密封安装腔，密封安装腔内安装有三个沿轴线间隔设置的电磁线圈，相邻电磁线圈之间的间隙中填充有绝缘垫片。通过上述设置，以将密封安装腔内安装足够数量的电磁线圈，以保证抑制器对风力发电机所产生的瞬时击穿电流进行抑制，进而达到有效防止电流击穿风力发电机安装轴承的目的；同时，在密封安装腔内填充绝缘材质，以将相邻电磁线圈之间、和/或电磁线圈与壳体之间分别绝缘隔离，以消除相互接触造成的安全隐患。

本实施例中，壳体包括铝壳1，铝壳1围成内部中空的密封安装腔，以供各电磁线圈安装；铝壳1构成的密封安装腔内壁与电磁线圈之间相间隔设置；并在密封安装腔内填充有绝缘材质构成的绝缘填充层，将铝壳内壁与电磁线圈相隔离。

本实施例中，所述的铝壳1包括底板3，扣合安装于底板3上侧的安装罩2，安装罩2与底板3密封连接以构成密封安装腔；密封安装腔的左右两侧分别设有供电缆穿入或穿出连接的开口5。

本实施例中，密封安装腔内设有沿左右两侧中心轴线间隔排布的三个电磁线圈，各电磁线圈与密封安装腔的左右两侧中心轴线同轴设置，安装罩的内壁和/或底板的上侧设有供各电磁线圈固定安装的支撑筋。各电磁线圈同轴等径设置；相邻电磁线圈之间分别设有一个绝缘垫片，绝缘垫片与电磁线圈同轴设置、且绝缘垫片的外径大于或等于电磁线圈的外径，以保证相邻电磁线圈之间被绝缘垫片隔离，避免相邻电磁线圈相接触情况的发生。

本实施例中，铝壳1的前后两侧分别设有栅格结构的、或栅栏结构的散热孔4；所述散热孔4处设有向外倾斜设置的导风筋，导风筋一侧与铝壳对应连接、相对另一侧向外倾斜延伸，且导风筋对应设于散热孔的外侧。优选的，散热孔4设置为平行间隔设置的条状孔道，各条状孔道的左侧分别连接有导风筋，各导风筋的端部向条状孔道的右侧、铝壳外部倾斜延伸，使导风筋对应覆盖条状孔道、且导风筋的端部与铝壳之间相间隔一定通风间隙，使得外部空气既能自间隙流入铝壳内，又防止了异物插入、保证了铝壳内部电磁线圈的运行平稳。

本实施例中，底板3的外周凸出安装罩的侧壁，底板3的外周设有多个与风机相固定连接的螺栓孔6。优选的，底板3的左右两侧分别对应凸出安装罩2的侧壁，底板3的四个端角处分别设有贯穿板材设置的螺栓孔6。

本实施例中，安装罩2为下部开口的方形罩体，安装罩2的下部开口处设有向内水平弯折的安装折边，安装折边与底板上侧相对应贴合接触并经铆钉相固定连接。优选的，安装罩2的上部为逐渐向上、向内收窄的锥形面，以缩减安装罩的上部尺寸，降低生产成本。同时，安装罩2的上部也可设置散热孔，以进一步提高共模电流抑制器的散热性能。

本实施例中，铝壳1的外壁包覆设置有绝缘橡胶套，以进一步避免漏电情况的发生；绝缘橡胶套上设有与散热孔4相对应的开口，以在保证壳体外侧绝缘设置的同时、为共模电流抑制器提供散热通道；安装罩2的左右两侧开口处分别设有向安装罩2外部、或内部水平弯折的折边，所述折边的至少端部设置有绝缘橡胶，以保证电缆穿入、或穿出开口处设有绝缘橡胶，避免电缆划伤情况的发生。

实施例三

如图4展示了本实施例中所述的共模电流抑制器100其中一种结构的剖视示意图，但是本实施例中的共模电流抑制器100并不仅仅局限于该图示出的结构。

一种共模电流抑制器，共模电流抑制器100包括壳体101和置于壳体101内部的电磁线圈，壳体101的内部设有与电磁线圈形状相匹配的凹槽，电磁线圈嵌入凹槽与壳体101固定，并且壳体101上设有散热通孔1011。

电磁线圈包括四氧化三铁磁芯体102、缠绕在四氧化三铁磁芯体102外周的第一、第二金属线圈绕组。

所述四氧化三铁磁芯体102为U字型，第一、第二金属线圈绕组均匀地缠绕在U字型的四氧化三铁磁芯体102的第一、第二臂上，并且金属线圈103的缠绕密度及在四氧化三铁磁芯体102表面的缠绕长度同。

所述的四氧化三铁磁芯体102的第一、第二臂是指U字型相对称的两侧。

用于安装固定电磁线圈的凹槽的形状也为U字型，电磁线圈与凹槽嵌合实现固定连接，不需要额外的固定辅助部件等，简化结构并且节省成本，而且还可以降低出现故障的几率。

金属线圈103的导线为圆柱状，由内向外依次包括镍层、铜层和绝缘漆层，镍层径向厚度是铜层径向厚度的1/4～1/3。

所述散热通孔1011为圆形通孔或者条状通孔，并且所述圆形通孔或者条状通孔均匀地分布在靠近电磁线圈周边的部位，在本实施例中散热通孔1011设置为条状，如此，散热的效果较好。

所述共模电流抑制器100设在风力发电机组的风机变流器的电流输入线路上，共模电流抑制器100的壳体101连接在风机塔筒操作室的底板上。

共模电流抑制器100的壳体101上设有至少一个凸起，风机塔筒操作室的底板设有与凸起匹配的凹槽，凸起嵌入凹槽将壳体101与底板连接一体。

共模电流抑制器100设置在风机变流器的电流输入线路上靠近变流器的位置。

共模电流抑制器100的壳体101采用甲基乙烯硅橡胶材料制备而成，甲基乙烯硅橡胶材料为现有技术中常用的一种绝缘耐高温材料。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

所述的共模电流抑制器结构简单并且可以快速有效地消除瞬时电流，尽可能地降低或消除瞬时电流对电路中的装置的不良影响，尤其当其应用于高风力发电机组时，有助于提高风力发电机组的核心组成机构的稳定性，特别是能够有效避免风机机舱内的发电机轴承被击穿或者受损，发电机的使用寿命更长。

实施例四

本实施例与实施例三的区别在于：

所述四氧化三铁磁芯体102为圆环型，第一、第二金属线圈绕组分别缠绕在圆环型的四氧化三铁磁芯体102相对称的两侧，并且第一、第二金属线圈的缠绕密度及在四氧化三铁磁芯体102的缠绕长度相同。

一种共模电流抑制器，共模电流抑制器100包括壳体101和置于壳体101内部的电磁线圈，壳体101的内部设有与电磁线圈形状相匹配的凹槽，电磁线圈嵌入凹槽与壳体101固定，并且壳体101上设有散热通孔1011。

电磁线圈包括四氧化三铁磁芯体102、缠绕在四氧化三铁磁芯体102外周的第一、第二金属线圈绕组。

所述四氧化三铁磁芯体102为圆环型，第一、第二金属线圈绕组分别缠绕在圆环型的四氧化三铁磁芯体102相对称的两侧，并且第一、第二金属线圈的缠绕密度及在四氧化三铁磁芯体102的缠绕长度相同。

用于安装固定电磁线圈的凹槽的形状也为圆环型，电磁线圈与凹槽嵌合实现固定连接，不需要额外的固定辅助部件等，简化结构并且节省成本，而且还可以降低出现故障的几率。

金属线圈103的导线为圆柱状，由内向外依次包括镍层、铜层和绝缘漆层，镍层径向厚度是铜层径向厚度的1/4～1/3。

所述散热通孔1011为圆形通孔或者条状通孔，并且所述圆形通孔或者条状通孔均匀地分布在靠近电磁线圈周边的部位，在本实施例中散热通孔1011设置为条状，如此，散热的效果较好。

当然，采用其他形状的散热孔也是可以达到一定的散热效果的，所述的圆形通孔或者条状通孔相对于其他通孔的模具铸造成本低廉并且可以达到较好的散热效果。

所述共模电流抑制器100设在风力发电机组的风机变流器的电流输入线路上，共模电流抑制器100的壳体101连接在风机塔筒操作室的底板上。

共模电流抑制器100的壳体101上设有至少一个凸起，风机塔筒操作室的底板设有与凸起匹配的凹槽，凸起嵌入凹槽将壳体101与底板连接一体。

共模电流抑制器100设置在风机变流器的电流输入线路上靠近变流器的位置。

共模电流抑制器100的壳体101采用甲基乙烯硅橡胶材料制备而成，甲基乙烯硅橡胶材料为现有技术中常用的一种绝缘耐高温材料。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

所述的共模电流抑制器结构简单并且可以快速有效地消除瞬时电流，尽可能地降低或消除瞬时电流对电路中的装置的不良影响，尤其当其应用于高风力发电机组时，有助于提高风力发电机组的核心组成机构的稳定性，特别是能够有效避免风机机舱内的发电机轴承被击穿或者受损，发电机的使用寿命更长。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。