专利名称：超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电机组，特别涉及一种超大型风轮直接驱动双发电机组 合式风力发电机组。
背景技术：
近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背 景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。
目前，直驱型风力发电机组使用起来有很多优点，但也存在很多不足之处.发 电机组位于整机一侧，从而使风力发电机组重心向前倾斜，造成塔筒弯矩过大，稳定性 较差；2.由于受条件的限制，单纯的增大发电机体积已不适合；3.随着发电机的功率越 来越大，发电机的体积和重量也越来越大，静轴载荷较大，容易发生弯曲变形，安全性 差；4.风能利用效率不高。发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种结构设计合理，稳定性高，风能 利用率高的超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组。
本发明是通过以下措施实现的本发明的一种超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，包括叶片、连接 叶片的轮毂、变浆系统和发电机，发电机连接在偏航回转支架上，偏航回转支架连接在 塔筒上，所述发电机包括机壳、定子、转子、静轴和连接转子的动轴，所述发电机包括 前发电机和后发电机，分别连接在偏航回转支架前后两侧，两个发电机的动轴均通过轴 承套在各自的静轴内并穿过静轴，前发电机的动轴前端连接轮毂，后端与后发电机的动 轴前端传动连接。
具体地说，上述静轴为两端开口的锥形中空结构，静轴端部开口处设置有外翻 的档台，档台连接在机壳的端盖外侧和偏航回转支架侧壁外侧之间，所述动轴穿过静轴 并延伸出发电机的机壳。
上述两个发电机的动轴之间连接有贯穿偏航回转支架并不与偏航回转支架接触 的碳纤维传动轴，提高了传动效率。
为了重心分配更加合理，风能利用效率更高，上述前发电机的功率大于后发电 机的功率。
优选的，上述静轴内的前端和后端分别设置有前轴承和后轴承。
本发明的有益效果是采用两台发电机前后两侧布局，在没有增加单台发电机 体积的情况下，有效地实现了发电机机组功率的大幅提高。两台发电机前后两侧布局的 方式，有效平衡了整机机组的重心。同时，因为扭矩由两台发电机按比例进行了分配， 这在很大程度上减轻了单台发电机静轴荷载，提高了发电机动轴及静轴的稳定性和安全性。并且，通过合适的控制，可以使两台发电机同时发电，并可调整两台发电机按风速 大小调速切入电网，充分利用风轮捕获的风能，提高了风能的利用效率。
图1为本发明的部分剖面结构示意图。
图2为前发电机剖面结构示意图。
图中1风叶，2前发电机，3碳纤维传动轴，4偏航回转支架，5后发电机，6 轮毂，7塔筒，8变浆系统，9偏航系统，10前端盖，11机壳，12后端盖，13静轴，14 后轴承，15动轴，16定子，17转子支架，18转子，19前轴承。
具体实施方式
现结合实施例和附图做进一步说明如图1、2所示，包括风叶1、连接风叶1的轮毂6、发电机、连接轮毂6并驱动发电 机转子转动的动轴15、偏航回转支架4、变浆系统8和塔筒7。发电机连接在偏航回转支 架4上，偏航回转支架4通过偏航系统9连接在塔筒7上，发电机包括机壳11、定子16、 转子18、静轴13和连接转子18的动轴15，发电机采用前发电机2和后发电机5，分别连 接在偏航回转支架4前后两侧。两个发电机的动轴15均通过轴承套在各自的静轴13内 并穿过静轴13，前发电机2的动轴前端连接轮毂6，后端与后发电机5的动轴前端传动连 接。
具体说，发电机包括前端盖10、机壳11、后端盖12、定子16、转子18和发电 机转子支架17，静轴13为两端开口的锥形中空结构，静轴13端部开口处设置有外翻的 档台，档台连接在机壳11的端盖外侧和偏航回转支架4侧壁外侧之间，从而将发电机固 定在偏航回转支架4上，动轴15穿过静轴13并延伸出发电机的机壳。静轴的中空空腔 内前后设置有前轴承19和后轴承14。动轴15的前部和后部均穿过前后间隔的前轴承19 和后轴承14套在两个发电机的静轴13内。动轴15的前部和后部分别连接两个发电机的 发电机转子支架17，也就是连接转子18。前后发电机之间连接有碳纤维传动轴3，由于 传动轴采用了碳纤维材料，其重量及强度都大为改善，因此不用为传动轴设计单独的支 撑结构，传动轴与回转支架无直接连接，从而有效克服了机组在安装过程中对传动轴对 中度的要求，在很大程度上改善了机组的安装性能，并提高了传动效率。连接在偏航回 转支架4前侧的前发电机2大于连接在偏航回转支架4后侧的后发电机5，重心分配更加 合理，风能利用效率更高。为了重心分配更加合理，风能利用效率更高，前发电机2的 功率大于后发电机5的功率。
其工作原理为发电机结构新颖、独特，采用静轴内腔的双轴承支承动轴，同时两个发电机平衡整 机重心，并大大减轻静轴荷载。动轴13既能支撑风轮载荷，传递功率扭矩给前发电机， 还传递功率扭矩给后发电机，提高了风能的利用效率。
上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神 与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利 要求范围所界定范畴内。
权利要求
1.一种超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，包括叶片、连接 叶片的轮毂、变浆系统和发电机，发电机连接在偏航回转支架上，偏航回转支架连接在塔筒上，所述发电机包括机壳、定子、转子、静轴和连接转子的动轴，其特征在 于所述发电机包括前发电机和后发电机，分别连接在偏航回转支架前后两侧，两个发 电机的动轴均通过轴承套在各自的静轴内并穿过静轴，前发电机的动轴前端连接轮毂， 后端与后发电机的动轴前端传动连接。
2.根据权利要求1所述超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，其特征在 于所述静轴为两端开口的锥形中空结构，静轴端部开口处设置有外翻的档台，档台连 接在机壳的端盖外侧和偏航回转支架侧壁外侧之间，所述动轴穿过静轴并延伸出发电机 的机壳。
3.根据权利要求1所述超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，其特征在 于所述两个发电机的动轴之间连接有贯穿偏航回转支架并不与偏航回转支架接触的碳 纤维传动轴。
4.根据权利要求1所述超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，其特征在 于前发电机的功率大于后发电机的功率。
5.根据权利要求1所述超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，其特征在 于所述静轴内的前端和后端分别设置有前轴承和后轴承。
全文摘要
本发明的一种超大型风轮直接驱动双发电机组合式风力发电机组，包括叶片、连接叶片的轮毂、变桨系统和发电机，发电机连接在偏航回转支架上，偏航回转支架连接在塔筒上，所述发电机包括机壳、定子、转子、静轴和连接转子的动轴，所述发电机包括前发电机和后发电机，分别连接在偏航回转支架前后两侧，两个发电机的动轴均通过轴承套在各自的静轴内并穿过静轴，前发电机的动轴前端连接轮毂，后端与后发电机的动轴前端传动连接。本发明的有益效果是减轻单台发电机重量及平衡整机重心，并大大减轻静轴荷载，提高了稳定性和安全性。可以同时使两台发电机发电，并可调整两台发电机按风速大小调速切入电网，提高了风能的利用效率。
文档编号F03D9/00GK102022283SQ201110001819
公开日2011年4月20日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者于杰, 侯文磊, 华小平, 徐安军, 王磊 申请人:华小平, 田书深