[发明专利]一种双透平直驱永磁同步发电机组

说明书

本发明涉及向心透平低品位热能发电技术领域，尤其涉及一种双透平直驱永磁同步发电机组。该双透平直驱永磁同步发电机组包括:永磁同步发电机，在永磁同步发电机的机壳上设置冷却系统；所述冷却系统包括设于机壳外侧的冷水系统和与机壳内部相连通设置的冷气系统；控制系统，用于控制永磁同步发电机转轴的位移状态；向心透平，包括对称设于所述永磁同步发电机两端的两个；在各向心透平的进口处连接第一连通管，在各向心透平的出口处连接第二连通管。该双透平直驱永磁同步发电机组可以有效抵消机组所受的轴向力，机组运行过程中无摩擦损耗，运动精度高，并且采用直驱式可以减小机组体积，节约成本，提高发电效率。

技术领域

本发明涉及向心透平低品位热能海洋温差能发电技术领域，尤其涉及一种双透平直驱永磁同步发电机组。

背景技术

透平发电机在低品位热能利用发电技术领域应用十分广泛，针对海洋温差能发电而言，基于有机朗肯循环发电原理，利用低沸点有机工质的特性，使液态工质在蒸发器中由表层温海水加热变成蒸气，进而推动透平做功，带动发电机发电，在冷凝器中经深层海水冷凝之后变为液态工质，经工质泵回到蒸发器中继续工作，形成一个循环，但是针对于海洋温差能这一类低品位热能发电而言，向心透平通常采用单透平结构，通过联轴器带动发电机发电，不仅发电效率低，而且结构庞大不紧凑，大大增加了制造成本，为了提高透平的发电效率，改善单透平结构存在轴向力以及制造成本的问题，本专利采用了一种双透平直驱永磁同步发电机组，透平对称布置，轴向力抵消，不仅解决了轴向力的问题，同时解决因轴向力的存在对密封性能要求高的问题，而且还提升了发电效率，同时采用直驱式永磁同步发电机也使得机组的结构紧凑，降低了制造成本。

发明内容

本发明提供了一种双透平直驱永磁同步发电机组，可以有效抵消机组所受的轴向力，机组运行过程中无摩擦损耗，运动精度高，并且采用直驱式可以减小机组体积，节约成本，提高发电效率，解决了现有技术中存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种双透平直驱永磁同步发电机组，其特征在于，包括:

永磁同步发电机，在永磁同步发电机的机壳上设置冷却系统；所述冷却系统包括设于机壳外侧的冷水系统和与机壳内部相连通设置的冷气系统；

控制系统，用于控制永磁同步发电机转轴的位移状态；

向心透平，包括对称设于所述永磁同步发电机两端的两个；在各向心透平的进口处连接第一连通管，在各向心透平的出口处连接第二连通管。

进一步地，所述控制系统用于控制永磁同步发电机转轴的无摩擦位移状态，使永磁同步发电机的转轴悬浮在规定位置。

进一步地，所述永磁同步发电机包括发电机绕组定子铁芯、转子铁芯、转轴、永磁体、发电机机壳、机座和导热筒；永磁同步发电机与整流逆变装置相连，整流逆变装置用于输出电能为发电机组用电设备提供电能；所述向心透平包括叶轮、喷嘴环、蜗壳、扩压器；所述叶轮通过叶轮紧固螺钉安装在发电机组的转轴上，在蜗壳上设置进气口、出气口，在蜗壳内设置喷嘴环；所述扩压器通过螺栓安装在蜗壳上，所述蜗壳通过螺栓与所述发电机外壳固定连接；所述向心透平为半开式径流叶轮结构。

进一步地，所述发电机绕组定子铁芯、导热筒及发电机机壳冷却水槽内壁通过热套工艺装配，即绕组定子铁芯热套于导热筒内壁，导热筒热套于发电机机壳冷却水槽的内壁，保持三者之间有良好的接触状态。发电机组运行之后，采用水冷的方式进行冷却，保证了很好的冷却效果。

进一步地，所述向心透平两端的蜗壳的进气口经进口法兰与第一连通管连通，所述向心透平两端的扩压器的出口通过扩压器出口法兰与第二连通管连通。

进一步地，在永磁同步电机两端设置磁悬浮轴承或气浮轴承；在永磁同步发电机的转轴上固定连接所述转子铁芯，在转子铁芯上固定永磁体，永磁体与发电机绕组定子铁芯相互感应，形成闭合回路；在发电机绕组定子铁芯外部填充环氧材料。