[发明专利]一种用于双馈风力发电机减小轴电压的接地结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机接地结构，具体的说是一种用于双馈风力发电机减小轴电压的接地结构，属于风力发电机技术领域。

背景技术

发电机组在运行中，因磁通不平衡导致转子轴向感应出轴电动势，这种磁通不平衡是由于定子与转子气隙不均匀，定子铁芯局部导磁不良（铁芯的锈蚀、分瓣铁芯组装时接合不好），电枢反应不均匀等原因引起的。轴电动势将沿着转子轴、轴承、机座形成闭合回路，由于回路电阻很小，轴电压虽然不高，但足以击穿轴与轴承间的油膜，发生放电，有时达数百安。轴电流会使润滑冷却的油脂逐渐劣化，并在轴瓦和轴承处产生点状微孔，甚至烧坏瓦面，严重时可能造成轴颈和轴承的损坏，被迫停机造成事故。

因此一般发电机在设计安装时，通常采用以下两种手段预防发电机的轴电流：一是减少轴电压，改变变频器控制参数或控制方式；二是减小轴电流，如加强轴承绝缘和增加轴承座绝缘，即使有较大轴电压，也不会形成大的轴电流。

上世纪90年代以后，以IGBT为功率器件的PWM逆变器作为电机驱动电源时，电机轴电流问题更加严重了，且产生的机理与正弦波电源驱动完全不同。对于风力发电机，高频分量所产生的电流结合一起作用时，将使轴电流大为增加，从而加速轴承的损坏。对此可采用在逆变器输出端设置滤波装置，以抑制电流的快速变化及吸收输出电压中的高次谐波，达到抑制轴承电流的目的。但是这种办法的代价是电抗器的功率损耗大，体积大，造价高，在普通的的变频调速系统中应用不是很合适。

另外，为了消除轴电压经过轴承、机座和转子轴等处形成电流回路，防止轴电流烧毁轴承，可将轴承座对地绝缘，甚至采用绝缘轴承。这种方法除了成本不菲外，也容易在实际运行中造成失效：一、绝缘轴承在运输、装配及运行过程中容易造成绝缘层被破坏，二、由于轴承外盖（与轴承相连）上的注油管，容易绕过轴承座的绝缘层与端盖直接碰触而接地。

对于有零维护、高可靠性要求的风电系统来说，仅凭借以上传统减小轴电压结构已逐渐不够用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种用于双馈风力发电机减小轴电压的接地结构，为风力发电机减少轴电压多提供了一种方法，能为风力发电机的可靠运行增加保障系数。

按照本发明提供的技术方案，一种用于双馈风力发电机减小轴电压的接地结构包括轴伸端接轴碳刷、机座外壳和非轴伸端接轴碳刷，轴伸端接轴碳刷安装在发电机轴伸端上，非轴伸端接轴碳刷安装在发电机非轴伸端上，其特征是：所述伸端接轴碳刷、机座外壳和非轴伸端接轴碳刷通过电气连接线依次连接。

优选的，机座外壳固定在电机基础上。

优选的，电气连接线与伸端接轴碳刷、机座外壳和非轴伸端接轴碳刷通过导电的金属螺栓连接。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明成本低廉，结构合理，作用效果明显，增加了一种减少轴电压的方法，适合运用在具有零维护、高可靠性要求的风电系统中，增加了风电运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记说明：1-非轴伸端接轴碳刷、2-机座外壳、3-轴伸端接轴碳刷、4-电机基础、5-电气连接线。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1所示，本发明主要包括轴伸端接轴碳刷3、机座外壳2和非轴伸端接轴碳刷1，轴伸端接轴碳刷3安装在发电机轴伸端上，非轴伸端接轴碳刷1安装在发电机非轴伸端上。机座外壳2固定在电机基础4上。

所述伸端接轴碳刷3、机座外壳2和非轴伸端接轴碳刷1通过电气连接线5依次连接，使之同时保持零电势，形不成电流回路，从而避免了轴电流的产生。

所述电气连接线5与伸端接轴碳刷3、机座外壳2和非轴伸端接轴碳刷1通过导电的金属螺栓连接。

本发明成本低廉，结构合理，作用效果明显，增加了一种减少轴电压的方法，适合运用在具有零维护、高可靠性要求的风电系统中，增加了风电运行的可靠性。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不仅限于以上实施例子。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明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，均应认为包含在本发明的保护范围之内。