[实用新型]兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机，属于风力发电设备中直驱永磁发电机技术领域。 

背景技术

公知的直驱永磁风力发电机只有内转子直驱永磁发电机和外转子直驱永磁发电机两种，其中中国第200910017773X号发明专利申请就公开了一种典型的内转子直驱永磁发电机。虽然上面两种风力发电机目前都得到了广泛的应用，不过随着风力发电技术的发展，风力发电机组的风轮直径越来越大，同时相应地，风轮的额定转速越来越低，现在大型风轮的额定转速都在14.5r/min。经验证，在这样低额定转速的永磁发电机上如果仅单用外转子或者内转子是很难实现发电的，单转子不适合这种条件下的风力发电机。 

如果想在上述大直径低转速范围内使用单转子结构的风力发电机，一种设想是把转子和定子直径相应放大，另一种设想则是延长定子和转子的轴向尺寸，这必然造成发电机的自重和体积偏大，对风力发电机机组基座、塔筒等附件的制造要求过于严格。且对于后一种设想必然造成发电机壳体的延长，冷却风流阻变大，不利于发电机的通风和散热，以至于与提高发电机功率输出背道而驰。 

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种双转子直驱永磁风力发电机，满足大型风轮低额定转速条件下的发电，且结构紧凑。 

本实用新型采用以下技术方案： 

该实用新型兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机，包括形成发电机主体的定子和转子，以及对定子冷却的制冷系统， 

所述定子包括轴线与发电机轴线一致的且固定设置的固定环，以及固定在该固定环外侧的外铁芯及配置的外线圈和固定在该固定环内侧的内铁芯及配置的内线圈； 

所述转子包括同步转动的且轴线与发电机轴线一致的外转子磁钢和 内转子磁钢，相应地，内、外转子磁钢间形成有容纳定子的环形间隙，且内、外转子磁钢与定子间留有设计气隙； 

所述制冷系统的液体媒质冷却系统，且其冷却管道均布于所述固定环上。 

依据本实用新型技术方案的兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机采用双转子结构，在体积增加有限的情况下，大幅的提高总的装机容量，整体上结构紧凑，且恰好能满足大型风轮低额定转速条件下的发电。 

相适应地，依据本实用新型技术方案的发电机必然单位体积的发热量变大，为此，基于本方案必须采用液体媒质冷却，以保证发电机运行的可靠性和稳定性。 

上述发电机，所述转子与发电机的前端盖及动轴固装在一起，其中前端盖边缘向后轴向延伸形成有用于安装所述外转子磁钢的外安装环，匹配于内转子磁钢的位置的前端盖区域向后轴向延伸形成有用于安装内转子磁钢的内安装环。 

上述发电机，所述固定环与发电机的后端盖固装在一起。 

上述发电机，发电机的后端盖边缘向前轴向延伸形成装配工艺环，该装配工艺环通过安装在该装配工艺环上的密封盖板与所述外安装环配合形成回转密封。 

优选地，所述冷却管道呈回形结构均布于所述固定环上。 

优选地，所述冷却管道设置于所述固定环与内、外铁芯间。 

优选地，在固定环内部设有外接制冷系统的制冷主机的总管道，固定环沿周向被均分成多个冷却单元，分配给一冷却单元的一组冷却管道相互串联后接入所述总管道。 

优选地，该发电机其与转子固装在一起的动轴和与定子固装在一起的静轴通过一对轴承配合，且所述一对轴承包括位于前端盖部分的前轴承和位于后端盖内侧的后轴承。 

优选地，其动轴和静轴主体为前小后大的圆锥台形。 

附图说明

下面结合说明书附图具体阐述本实用新型的技术方案，使本领域的技术属人员更好的理解本实用新型，其中： 

图1为依据本实用新型技术方案的一种兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机的结构示意图(省略风轮及附件)。 

图2为固定环的配置冷却系统的结构示意图。 

图中：1、前端盖，2、内安装环，3、动轴，4、前轴承，5、静轴，6、内铁芯，7、内线圈，8、制冷主机，9、循环管路，10、后端盖，11、后轴承，12、内转子磁钢，13、固定环，14、外线圈，15、密封盖板，16、外铁芯，17、外转子磁钢，18、外安装环，19、冷却管道。 

具体实施方式

参照说明书附图1，其示出了一种兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机的主体(省略风轮)，包括形成发电机主体的定子和转子，以及对定子冷却的制冷系统；