一种用于风力发电的偏航双频制动电机的制作方法

1.本实用新型属于风力发电领域，尤其涉及一种用于风力发电的偏航双频制动电机。


背景技术：

2.风电偏航电机主要用于驱动偏航减速箱，从而带动偏航轴承转动，使得风轮轴线与风向保持一致，确保风机捕获最大风能。另外，因风机由于偏航作用，而使得机舱内引出电缆发生过度缠绕时，电机能够实施解缆功能。电机上自带制动器能够和偏航主制动器共同作用，确保风机在发电时，双重锁定机舱。
3.风力发电用偏航双频制动电机，要求具有较高滑差，其转差率为12～15%之间。具有50/60hz频率下输出恒定转矩，同时能满足s2
‑
60min或s3
‑
60%工作制。电机生存环境温度按最低
‑
40℃，最高+50℃。在满足以上要求的同时，还必须确保电机最大转矩的输出能力小于减速箱的最大承受能力，和偏航轴承的承受能力。
4.此外，因电机工作制为s3
‑
60%，电机在使用于户外或者昼夜温差大、高湿度环境时，电动机内部极易形成潮气或凝露水，使电动机定子绕组的绝缘电阻降低，大大低于标准规定的最小安全保证值。目前在行业中只能在电机上加装防爆防潮加热带或加热器，通过加热带或加热器使电动机机壳内部的空气温度高于周围环境温度，防止产生潮气或凝露水。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的在于提供一种用于风力发电的偏航双频制动电机，旨在解决背景技术中所提到的问题。
6.本实用新型实施例是这样实现的，一种用于风力发电的偏航双频制动电机，包括定子和外壳组件，所述外壳组件上设有多件均匀分布的排水孔，所述偏航双频制动电机还包括：
7.设有密封件的电机轴组件；
8.设有多件平行齿槽的转子；所述转子转动设置在所述定子内。
9.优选的，所述外壳组件包括：
10.外壳；
11.凸缘端盖；所述排水孔设置在所述凸缘端盖上；所述凸缘端盖设置在所述转子的一侧；所述凸缘端盖与所述外壳连接；
12.后端盖；所述后端盖设置在所述转子远离所述凸缘端盖的一侧；
13.风罩；所述风罩设置在所述后端盖的一侧；所述风罩与所述外壳相连。
14.优选的，所述电机轴组件包括：
15.轴；所述轴固定设置在所述转子内；所述轴贯穿所述转子；
16.轴承；所述轴承设有两件；两件所述轴承分别设置在所述轴与所述定子的两个结
合部位处；所述密封件设有两件；两件所述密封件分别设置在两件所述轴承上。
17.优选的，所述偏航双频制动电机还包括：
18.接线盒；
19.制动器；所述制动器与所述接线盒电性连接。
20.优选的，所述偏航双频制动电机还包括：
21.风扇；所述风扇固定设置在所述电极轴组件上。
22.优选的，所述转子采用铸铝合金制造而成。
23.优选的，所述定子的长度为110~120mm、转子的长度为110~120mm。
24.本实用新型实施例提供了一种用于风力发电的偏航双频制动电机，通过在转子上设置多件平行齿槽，从而提高转子电阻、增大转差率，使电机保持低转速，具有较软的多级转速驱动偏航；通过设置密封件，可以防止变速箱油和灰尘进入电机内部；通过设置多件均匀分布的排水孔，保证单独的排水口因户外环境恶劣造成堵塞后还有其余的排水孔可工作，保证电机的可靠性和较长寿命。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的一种用于风力发电的偏航双频制动电机的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的设有多件排水孔的凸缘端盖的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的设有多件平行齿槽的转子的结构示意图。
28.附图中：1、轴；2、凸缘端盖；3、接线盒；4、定子；5、转子；6、轴承；7、后端盖；8、制动器；9、风扇；10、风罩；11、排水孔；12、密封件。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
31.如附图1~3所示，为本实用新型一个实施例提供的一种用于风力发电的偏航双频制动电机的结构示意图，包括定子4和外壳组件，所述外壳组件上设有多件均匀分布的排水孔11，所述偏航双频制动电机还包括：
32.设有密封件12的电机轴组件；
33.设有多件平行齿槽的转子5；所述转子5转动设置在所述定子4内。
34.在实际应用中，转子5由转子芯和转子鼠笼组成，转子鼠笼采用了铸铝合金hra23
‑
1材料制备而成，多件平行齿槽设置在转子芯上，从而提高了转子5电阻、增大了转差率，并使电机保持低转速，具有较软的多级转速驱动偏航。此外，因风场的环境温度在
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40℃~50℃之间，故而在电极上设有密封件12。密封件12具体可以采用骨架密封，如skf品牌的型号为6206
‑
zz/c3的钢盖密封圈结构；密封件12的润滑脂则可以选用型号为skf lglt 2的以合成油为基础油的锂基润滑脂，此种润滑脂的特殊增稠剂技术和低粘度油可以实现优秀的润滑性能，适合低至
–
50℃（
–
60
°
f）的低温和超高速（n dm值可达到1.6 x 106）、高至110
°
c的工
作，同时，较宽温度的润滑脂，避免了电机轴组件因润滑失效而缩短电动机寿命。此外，因电机的工作制为s3
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60%，电机在使用于户外或者昼夜温差大、高湿度的环境时，电动机内部极易形成潮气或凝露水，使电动机的绝缘电阻降低，大大低于标准规定的最小安全保证值，故而，本实用新型实施例在电机的外壳组件上设计有4个均匀排布的排水孔11，保证单独的排水口因户外环境恶劣造成堵塞后还有其余的排水孔11可工作，保证电机的可靠性和较长寿命。此外，本实用新型实施例的偏航双频制动电机，因对效率无要求，故定子4的铁芯材料可以选择用50ww800硅钢片，定子4的铁芯经冲片叠压形成，再在铁芯的槽内崁入耐电晕电磁线，经过真空压力浸漆处理后得到带绕组的定子4，再通过压力压入外壳组件内而。因风电的工况要求，上述所有零部件的紧固螺栓全部采用不锈钢螺栓，防腐不低于c4要求。
35.图3中展示了一种转子，转子上的平行齿槽由两个半圆和两条不平行线组成，其中一个半圆的直径可以为0.85mm，另一个半圆的直径可以为5mm，两个半圆的圆心距离可以是12.5mm，两个半圆通过两条不平行线连接，尺寸较大的半圆与转子的外边缘通过1mm的平行槽口连通；转子的外直径可以为98mm，转子的内直径可以为38mm。
36.如附图1和2所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述外壳组件包括：
37.外壳；
38.凸缘端盖2；所述排水孔11设置在所述凸缘端盖2上；所述凸缘端盖2设置在所述转子5的一侧；所述凸缘端盖2与所述外壳连接；
39.后端盖7；所述后端盖7设置在所述转子5远离所述凸缘端盖2的一侧；
40.风罩10；所述风罩10设置在所述后端盖7的一侧；所述风罩10与所述外壳相连。
41.具体的，4个均匀排布的排水孔11设置在凸缘端盖2上，凸缘端盖2与外壳通过不锈钢螺栓进行连接，后端盖7与定子4进行连接。
42.如附图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述电机轴组件包括：
43.轴1；所述轴1固定设置在所述转子5内；所述轴1贯穿所述转子5；
44.轴承6；所述轴承6设有两件；两件所述轴承6分别设置在所述轴1与所述定子4的两个结合部位处；所述密封件12设有两件；两件所述密封件12分别设置在两件所述轴承6上。
45.具体的，其中一件轴承6安装在凸缘端盖2与定子4之间，另一件轴承6安装在后端盖7与定子4之间。轴1伸出端的轴承6位置安装其中一件骨架密封，防止变速箱油进入电机内部，同时非轴1伸出端的轴承6位置安装另一件骨架密封，防止粉尘进入轴承6，损坏轴承6。轴1可以采用钢加工而成，通过热套压入转子5中，再严格车削出电机所需的气隙尺寸，并经过高精度g1.0等级动平衡工序，与转子5进行组合。
46.如附图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述偏航双频制动电机还包括：
47.接线盒3；
48.制动器8；所述制动器8与所述接线盒3电性连接。
49.具体的，本实用新型实施例的偏航双频制动电机可以在50hz和60hz的电源频率下保持恒定的转矩输出，可以得到两种转速：即频率50hz，转差率为12～15%时，电机转速可以保持在1275～1320r/min；即频率为60 hz，转差率为12～15%时，电机转速可以保持在1530～1584r/min输出，其所驱动负载的转矩保持不变。这样，就可以避免偏航的调整因速度过快和齿轮啮合时阻力过大或过小，同样可以保证偏航的准确性和电机的经济性。
50.如附图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述偏航双频制动电机还包括：
51.风扇9；所述风扇9固定设置在所述电极轴组件上。
52.具体的，所述风扇9固定设置在所述轴1靠近所述风罩10的一端上，调试制动间隙和制动时间无问题后安装风扇9，风扇9可以采用铝合金风扇，当采用铝合金风扇时，需要对风扇9进行加热以使其套入轴1上，再安装卡簧以使风扇9牢固，最后安装风罩10。
53.作为本实用新型的一种优选实施例，所述转子5采用铸铝合金制造而成。
54.具体的，转子5采用铸铝合金制造使得该偏航双频制动电机在50/60hz下运行时，能够保持12～15%较高转差率，同时又降低了该偏航双频制动电机的成本。
55.作为本实用新型的一种优选实施例，所述定子4的长度为110~120mm、转子5的长度为110~120mm。
56.具体的，本实用新型实施例的偏航双频制动电机在设计计算中，严格控制电机堵转电流倍数小于4倍额定电流，其原理为选用适合的导线直径和匝数，增加了定子4、转子5长度，即4极输入额定电压400v，50hz输出功率为2.2kw，60hz输出功率2.5kw时，电机的定子4、转子5长度均为115mm。但同时，为了驱动减速机的转矩要求，其堵转转矩倍数不低于2.0倍额定转矩，最大转矩倍数不低于2.3倍额度转矩。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。