专利名称：集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直驱风力发电机技术领域，具体涉及一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机。
背景技术：
现有大型直驱风力发电机大多采用永磁同步发电机，其由一个定子和一个永磁转子组成，转子一般采用单轴承轮辐式杯状筒体支撑，由于其杯状筒体内部空间大，可以在转子支撑筒体内部方便的布置辐条加强，以满足大功率低速电机的强度和转动力矩要求。随着直驱式风力发电机朝着获得较高的功率密度和经济实用性方向发展，出现了一种紧凑型双定子永磁直驱发电机的新结构，其为了便于安装，转子仍为单轴承支撑杯状结构，这种结构的转子支撑筒外安装外转子铁心，支撑筒内安装内转子铁心，转子支撑筒直接连接到轮毂上，受转动力矩和载荷大，内转子空间非常紧凑，难以布置径向辐条来加强， 而且转子上的重量远大于永磁式单定子单转子电机，扭矩大、重量重，若内转子直接安装在杯状支撑筒体内壁，则存在空间结构布置难度大，强度和刚度不足，转子支撑筒体笨重，安装制造难的问题和散热性问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机， 以提高现有大型紧凑型嵌套式直驱风力发电机的转子结构刚度和强度，而且便于内转子通风冷却。本实用新型的技术方案如下一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，包括后端轴承组件、转子筒体支撑环、高强度连接螺栓、集成式转子支撑筒、外转子阻尼环、外转子铁心鼠笼条、外转子铁心、内转子铁心、内转子铁心槽内鼠笼条、内转子阻尼环及前端轴承组件；外转子铁心、外转子铁心鼠笼条、外转子阻尼环和内转子铁心、内转子铁心槽内鼠笼条、内转子阻尼环安装于集成式转子支撑筒上；外转子铁心固定于集成式转子支撑筒外壁，外转子铁芯鼠笼条安装在外转子铁心外圈的槽内，外转子阻尼环的端面与各个外转子铁芯鼠笼条的端部焊接成一体；内转子铁心固定于集成式转子支撑筒内壁，内转子铁心鼠笼条安装在内转子铁心内圈的槽内，内转子阻尼环的端面与各个内转子铁心槽内鼠笼条的端部焊接成一体；集成式转子支撑筒的前端由前端轴承组件支撑在静轴上，其后端由转子筒体支撑环和后端轴承组件支撑在静轴上，集成式转子支撑筒与转子筒体支撑环通过高强度连接螺栓固定；内定子及环形支撑架固定在空心的静轴上。其进一步的技术方案为所述集成式转子支撑筒的内壁与内转子铁心之间设置有一圈第一加强筋，所述集成式转子支撑筒外侧的轴肩处焊接有一圈第二加强筋。[0012]所述第一加强筋在内侧拐角处形成凹圆角。本实用新型的有益技术效果是(一)本实用新型转子采用双侧轴承筒状支撑，与单轴承杯状支撑电机相比，提高了转子的刚度，增强了第一气隙和第二气隙的均勻度，提高了电机整体性能；减少了转子对前端轴承的冲击，降低轴承故障率，提高轴承寿命。(二)本实用新型的转子支撑筒体在有限的非常紧凑的空间内，在其内筒壁增加加强筋，使得刚度和强度大大加强，且形成有效的内转子铁心轴向通风道，而且便于鼠笼内转子安装。(三)本实用新型内外转子为鼠笼式，集中于一个支撑筒上，分别与内外定子配合。 结构紧凑，制造加工工艺简单，降低成本；省去了永磁式转子磁钢固定难，磁钢发热等问题， 大大降低了电机的故障率。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型中加强的集成式转子支撑筒的剖视图。图3是本实用新型中加强的集成式转子支撑筒的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。如图1所示，本实用新型包括后端轴承组件1、转子筒体支撑环2、高强度连接螺栓 3、集成式转子支撑筒4、外转子阻尼环5、外转子铁心鼠笼条6、外转子铁心7、内转子铁心8、 内转子铁心槽内鼠笼条9、内转子阻尼环10及前端轴承组件11。如图1所示，外转子铁心7、外转子铁心鼠笼条6、外转子阻尼环5和内转子铁心8、 内转子铁心槽内鼠笼条9、内转子阻尼环10均安装于集成式转子支撑筒4上。外转子铁心 7固定于集成式转子支撑筒4外壁，外转子铁芯鼠笼条6安装在外转子铁心7外圈的槽内， 外转子阻尼环5的端面与各个外转子铁芯鼠笼条6的端部焊接成一体；内转子铁心8固定于集成式转子支撑筒4内壁，内转子铁心鼠笼条9安装在内转子铁心8内圈的槽内，内转子阻尼环10的端面与各个内转子铁心槽内鼠笼条9的端部焊接成一体。由于本实用新型的内外转子均为鼠笼式。与现有的永磁式转子相比，解决了转子外圈表面上磁钢克服离心力的固定问题，避免了永磁铁加工、制造、安装等难度大问题，制造工艺性大大提高，成本降低。如图1所示，集成式转子支撑筒4的前端由前端轴承组件11支撑在静轴15上，其后端由转子筒体支撑环2和后端轴承组件1支撑在静轴15上，集成式转子支撑筒4与转子筒体支撑环2通过高强度连接螺栓3固定。内定子及环形支撑架16固定在空心的静轴15 上。由于集成式转子支撑筒4由前后两个轴承支撑，提高了转子的刚性，增强了第一气隙和第二气隙的均勻性，提高了电机的整体性能；整个集成的转子由前端轮毂14带动低速运转，实现转子刚度高、气隙均勻、轴承冲击小、故障率低。如图1、图2、图3所示，集成式转子支撑筒4的内壁与内转子铁心8之间设置有一圈第一加强筋12，所述集成式转子支撑筒4外侧的轴肩处焊接有一圈第二加强筋13。第一加强筋12在内侧拐角的应力集中处形成凹圆角。第一加强筋12和第二加强筋13的设置使得刚度和强度大大加强，以满足其大扭矩和转子大重量载荷的要求，且形成有效的内转子铁心轴向通风道，而且便于鼠笼内转子安装。 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，其特征在于包括后端轴承组件(1)、转子筒体支撑环(2)、高强度连接螺栓(3)、集成式转子支撑筒(4)、外转子阻尼环 (5)、外转子铁心鼠笼条(6)、外转子铁心(7)、内转子铁心(8)、内转子铁心槽内鼠笼条(9)、 内转子阻尼环(10)及前端轴承组件(11);外转子铁心(7)、外转子铁心鼠笼条(6)、外转子阻尼环(5)和内转子铁心8、内转子铁心槽内鼠笼条(9、内转子阻尼环(10)安装于集成式转子支撑筒(4)上；外转子铁心(7)固定于集成式转子支撑筒(4)外壁，外转子铁芯鼠笼条(6)安装在外转子铁心(7 )外圈的槽内，外转子阻尼环(5 )的端面与各个外转子铁芯鼠笼条(6 )的端部焊接成一体；内转子铁心(8)固定于集成式转子支撑筒(4)内壁，内转子铁心鼠笼条(9安装在内转子铁心(8)内圈的槽内，内转子阻尼环(10)的端面与各个内转子铁心槽内鼠笼条(9)的端部焊接成一体；集成式转子支撑筒(4)的前端由前端轴承组件(11)支撑在静轴(15)上，其后端由转子筒体支撑环(2)和后端轴承组件(1)支撑在静轴(15)上，集成式转子支撑筒(4)与转子筒体支撑环(2)通过高强度连接螺栓(3)固定；内定子及环形支撑架(16)固定在空心的静轴 (15)上。
2.根据权利要求1所述集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，其特征在于所述集成式转子支撑筒(4)的内壁与内转子铁心(8)之间设置有一圈第一加强筋(12)， 所述集成式转子支撑筒(4)外侧的轴肩处焊接有一圈第二加强筋(13)。
3.根据权利要求2所述集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机，其特征在于所述第一加强筋(12)在内侧拐角处形成凹圆角。
专利摘要本实用新型涉及一种集成化高强度转子结构的鼠笼型直驱风力发电机。采用双侧轴承筒状支撑，与单轴承杯状支撑电机相比，提高了转子的刚度，增强了第一气隙和第二气隙的均匀度，提高了电机整体性能；减少了转子对前端轴承的冲击，降低轴承故障率，提高轴承寿命。转子支撑筒体在有限的非常紧凑的空间内，在其内筒壁增加加强筋，使得刚度和强度大大加强，且形成有效的内转子铁心轴向通风道，而且便于鼠笼内转子安装。外转子为鼠笼式，集中于一个支撑筒上，分别与内外定子配合。结构紧凑，制造加工工艺简单，降低成本；省去了永磁式转子磁钢固定难，磁钢发热等问题，大大降低了电机的故障率。
文档编号H02K1/22GK201956844SQ20112004524
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者周会军, 安康平, 朱红燕, 杨衎, 王成, 王裕峰, 迟克忠, 郭强, 郭靖靖, 陈恒峰, 黄森林 申请人:中科盛创(青岛)电气有限公司