[发明专利]电机的转子、电机以及风力发电机组

说明书

本发明提供一种电机的转子、电机以及风力发电机组。转子包括转子支架和转子磁极，转子支架包括磁轭、环形支撑面和环形止挡面，转子通过环形支撑面与电机的转动轴连接，环形止挡面相对于转动轴处于悬空状态，转子磁极设置在磁轭的内壁面，转子还包括刚度调节装置，刚度调节装置包括：第一承力部，设置在环形支撑面的外壁面；第二承力部，设置在磁轭的外壁面；以及牵拉件，连接于第一承力部和第二承力部之间，第一承力部和牵拉件共同通过第二承力部向磁轭提供沿径向向外的牵引力。由此，能够通过结构简单的刚度调节装置为转子支架提供额外的预紧力，从而提高转子支架的刚度，实现控制和稳定电机的气隙，使气隙保持均匀的目的。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机的转子、电机以及风力发电机组。

背景技术

在电机中，转子和定子之间的气隙的大小决定了磁通量的大小，如果气隙不均匀，则会减少在转子绕组中产生的感应电动势及电流，所以气隙在电机中是一项尤为重要的参数指标。由于气隙的均匀性将直接影响发电机的电气特性和机械性能的稳定。因此，为了降低发电机的成本，进一步提高发电机的经济性能，通常会把发电机的气隙量作为一个关键因素来设计和考虑。

在风力发电技术领域，由于直驱式风力发动机组，具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点，所以直驱式风力发电机组应用较为普遍。但是随着风力发电机组的功率越来越大，导致直驱式风力发电机的体积和重量越来越大，而发电机的气隙则变得难以控制。

例如对于永磁同步发电机，其主要结构包括：定子支架、铁心、定轴、绕组、转子支架、磁极和转动轴等。为了控制和稳定发电机的气隙，通常的做法是采用提高转子结构件的刚度，以减少其受力发生的形变。但是由于转子的转子支架在结构上属于悬臂梁结构，悬臂长度一般会在一米左右或超过一米，且转子是旋转运动部件，若要提高其强度和刚度，则一般需要采用增加磁轭厚度或增加支撑板厚度的形式，但这些方法都会严重增加转子支架的重量，并且通常采用此种方法对于转子刚度提高的程度有限。由此在发电机转子的自身重量，悬臂部分受到的弯矩载荷等作用下，转子支架依然发生形变，从而会严重影响发电机的气隙。

因此，亟需一种新的电机的转子、电机以及风力发电机组。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种电机的转子、电机以及风力发电机组，能够在不依靠转子本身材料的抗弯截面系数的基础上提高转子支架的刚度，即通过设置结构简单的刚度调节装置为转子支架提供额外的预紧力的方式来提高转子支架的刚度，从而实现控制和稳定电机的气隙，使气隙沿转子的径向和轴向始终保持均匀，以降低电机的成本，提高电机的综合性能中的一个或多个目的。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机的转子，包括转子支架和转子磁极，转子支架包括磁轭、连接在磁轭的轴向一端的环形支撑面和连接在磁轭的轴向另一端的环形止挡面，转子通过环形支撑面与电机的转动轴连接，环形止挡面相对于转动轴处于悬空状态，转子磁极设置在磁轭的内壁面，转子还包括刚度调节装置，刚度调节装置包括：第一承力部，设置在环形支撑面的外壁面；外壁面第二承力部，设置在磁轭的外壁面，并且第二承力部与第一承力部沿磁轭的轴向彼此分隔，第二承力部相比第一承力部靠近环形止挡面；以及牵拉件，连接于第一承力部和第二承力部之间，第一承力部和牵拉件共同通过第二承力部向磁轭提供沿径向向外的牵引力。

由此，通过设置包括第一承力部、第二承力部和牵拉件的刚度调节装置，将第一承力部设置在环形支撑面的外壁面处，而将第二承力部设置在磁轭的外壁面，并使第二承力部靠近环形止挡面，同时将牵拉件连接于第一承力部和第二承力部之间，从而能够经由第一承力部和牵拉件共同通过第二承力部向磁轭提供沿径向向外的牵引力。因此，能够通过刚度调节装置为转子支架提供额外的预紧力，通过提供的预紧力提高转子支架的刚度，避免转子支架受力发生形变，从而能够控制和稳定转子和定子之间形成的气隙，使电机的气隙能够始终保持均匀，因此能够提高发电机的性能并降低发电机的成本。