[发明专利]一种大型直驱风力双发电机系统和安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其是海上大型风力发电机组，特指一种大型直驱风力双发电机系统，并与其安装方法有关。

背景技术

目前，风力发电技术正朝大型永磁直驱方向发展。主流技术2MW、2.5MW、3MW、5MW也已经出现，甚至提出了10MW的技术方案。但是，由于永磁直驱方案中风轮转速较低（约18rpm），要把功率提高到很大容量必须要有很大气隙直径，比如有人测算，当功率提高到10MW时，气隙直径会达到10米以上，如此一来，使得发电机体积特别大，给制造、安装、运行和维护带来很大的困难。

而且，现有风力发电机的传动系统为叶片获得风能传给轮毂，轮毂再传给轴，轴再传给发电机的转子。这样的多级传动会损失部分风能而降低发电效率，同时增加风力发电机复杂程度和降低系统的可靠性。

总之，现有技术的风力发电机难以获得特大功率，如10MW，无法满足市场对特大功率的风力发电需求。有鉴于此，本发明人专门研制一种大型直驱风力双发电机，本案由此产生。

发明内容

为了解决市场对特大功率的风力发电需求，本发明的目的在于提供一种大型直驱风力双发电机系统和安装方法，减小发电机体积，提高发电效率，方便制造和安装。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种大型直驱风力双发电机系统，包括塔架、底座、左发电机组、右发电机组、叶片、轮毂、动轴和主轴，左发电机组和右发电机组为直驱式外转子风力发电机，叶片直接安装在轮毂上，轮毂的左右两侧分别直接安装左发电机组和右发电机组的转子，轮毂的中心安装在动轴上，动轴通过轴承安装在主轴上，左发电机组和右发电机组的定子分别对应其配套的转子安装在主轴上，主轴再与底座安装在一起，底座安装在塔架上。

其中， 所述轮毂的形状为圆柱形，轮毂的圆柱面在三个等分圆柱的位置形成安装叶片的叶片法兰，轮毂的左右两侧嵌入安装左发电机组和右发电机组的转子，圆柱面的内侧有供两个转子安装的左法兰和右法兰以及三个支撑圆柱面的辐条，三个辐条在三个等分圆柱的叶片法兰的中心处，三个辐条的下端有两个供与动轴安装的动轴法兰。

所述叶片为独立的变浆系统。

所述左发电机组和右发电机组分别由转子、定子和法兰盘组成，法兰盘安装在转子的外端面上，法兰盘的内孔直径小于定子的外径，定子套置在转子中并由法兰盘限位。

所述转子由转子架和永磁体组成，转子架的形状为圆柱形，转子架的圆柱面内侧固定永磁体，圆柱面的外端部有安装法兰盘的外法兰、内端部有安装轮毂的内法兰。

所述定子由定子架和线圈组成，定子架的形状为圆柱形，定子架的圆柱面是线圈安装面，圆柱面的内侧有支撑线圈安装面的工字形辐条，在线圈安装面的外端部有在组装时连接法兰盘的外法兰，工字形辐条下端连接着一个主轴法兰。

所述主轴为一个具有两变径阶梯的空心轴，两变径阶梯分别是连接底座的粗径阶梯和安装动轴的细径阶梯，粗径阶梯的端面形成连接底座的底座法兰，粗径阶梯上和细径阶梯的端面分别形成安装左发电机组和右发电机组的左法兰和右法兰。

一种大型直驱风力双发电机系统的安装方法，按如下步骤完成：

第一步，将左发电机组的永磁体安装在转子架上，将线圈安装在定子架的线圈安装面上，将转子架的外法兰安装在法兰盘上，将定子架的外法兰连接在法兰盘上，安装成左发电机组；同样，将右发电机组的永磁体安装在转子架上，将线圈安装在定子架的线圈安装面上，将转子架的外法兰安装在法兰盘上，将定子架的外法兰连接在法兰盘上，安装成右发电机组；

第二步，将叶片安装在轮毂的叶片法兰上；

第三步，将动轴通过轴承安装在主轴上，构成主轴套件；

第四步，将底座安装在塔架上；

第五步，将主轴套件通过主轴的底座法兰安装在底座上；

第六步，将左发电机组通过其定子架的主轴法兰安装在主轴的左法兰上；

第七步，将安装了叶片的轮毂通过其动轴法兰安装在动轴上；并将左发电机组通过其转子架的内法兰安装轮毂的左法兰上；

第八步，将右发电机组通过其定子架的主轴法兰安装在主轴的右法兰上，并通过其转子架的内法兰安装轮毂的右法兰上；

第九步，拆除左发电机组定子架的外法兰与法兰盘之间的连接螺栓；并拆除右发电机组定子架的外法兰与法兰盘之间的连接螺栓，即完成系统安装。