[发明专利]与风力涡轮机的电力发电机相关的改进

说明书

一种用于风力涡轮机的电力发电机包括：发电机外壳、处于径向向外位置的定子以及处于径向向内位置的转子，其中，所述转子包括绕旋转轴线R布置并限定中央中空部分的圆柱形环结构。所述电力发电机还包括附接到所述发电机外壳并绕旋转轴线R延伸的转子护罩，其中，所述转子护罩包括圆顶部分，该圆顶部分延伸到所述转子的中央中空部分中以保护转子的圆柱形环结构。有利地，所述转子护罩提供延伸到所述发电机的中央中空部分中的隧道状表面，以防止诸如工具的物体接触转子的部件。本发明还涉及一种用于组装这种电力发电机与转子护罩的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的发电机，该发电机被配置为能够更好地由维护人员进行维护。

背景技术

众所周知，风力涡轮机使用承载多个转子叶片的转子将来自风的动能转换为电能。典型的水平轴风力涡轮机(HAWT)包括塔架、塔架顶部的机舱、安装到机舱的旋转毂或“转子”以及联接到毂的多个转子叶片。机舱容纳有风力涡轮机的许多功能部件，包括例如发电机、齿轮箱、传动系和转子制动组件以及用于将转子处的机械能转换为电能以提供给电网的转换器设备。齿轮箱提高低速主轴的转速并驱动齿轮箱输出轴。齿轮箱输出轴转而驱动发电机，该发电机将齿轮箱输出轴的旋转转换为电力。由发电机产生的电力然后可以在被供应给适当的消耗者(例如，电网分配系统)之前根据需要进行转换。

发电机是系统中的关键部件，风力涡轮机制造商投入巨资开发更高效、更稳固且更易于由合格技术人员维护的发电机技术。实用规模的风力涡轮机中使用的发电机是非常大且重的物品，这样的发电机会产生高电压和强磁场。因此，它们为技术人员开展工作提供了具有挑战性的环境，并且必须建立并遵守严格的程序以确保这些技术人员的安全。特别是对于永磁发电机，静态发电机中存在的强磁场会给需要在该环境中工作的配备有金属工具的维护技术人员带来重大问题，因为这些工具可能会被强烈地吸引到发电机的磁化区域。

正是在这种背景下设计了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于风力涡轮机的电力发电机，所述电力发电机包括：发电机外壳、处于径向向外位置的定子以及处于径向向内位置的转子，其中，所述转子包括绕旋转轴线R布置并限定中央中空部分的圆柱形环结构。所述电力发电机还包括附接到所述发电机外壳并绕旋转轴线R延伸的转子护罩，其中，所述转子护罩包括圆顶部分，该圆顶部分延伸到所述转子的中央中空部分中以保护转子的圆柱形环结构。

有利地，所述转子护罩提供延伸到所述发电机的中央中空部分中的隧道状表面，以防止诸如工具的物体接触转子的部件。

优选地，所述转子护罩可包括从所述圆顶部分径向向外张开的凸缘部分。因此，所述凸缘部分可用于将所述转子护罩连接到所述发电机外壳上的合适点，从而以悬臂方式支撑所述圆顶部分。

尽管所述凸缘部分可以简单地邻接所述发电机外壳，但优选地，所述凸缘部分被固定到外壳以确保更结实和可靠的连接。一种选择是提供一个或更多个固定支架，所述一个或更多个固定支架与凸缘部分和外壳的相应区域交叠，以便将所述凸缘部分固定到外壳。因此，如果需要，由于磨损或其它原因，可以方便地更换固定支架。更具体地，在一个实施方式中，所述凸缘部分被固定到限定中心开口的外壳的环形凸缘。这种固定布置结构可以帮助确保圆顶部分居中地位于中央开口内。

所述转子护罩可以制造为单个部件。然而，在有利的实施方式中，所述转子护罩包括多个可分离的部分。那些可分离的部分可以是相同的。因此，所述转子护罩更易于制造和运输。

尽管所述转子护罩可限定平滑的径向向内表面，但在一个实施方式中，转子护罩被成形为在其径向向内表面中限定一个或更多个通道。这些通道可用于将流体(诸如，泄漏的润滑油)引导至预定流出点。另外地或替代地，可提供排放孔以允许流体在预定点处通过转子护罩，以收集到护罩的另一侧的合适容器中。