集电装置和风力发电机组的制作方法

本发明涉及风力发电，特别涉及一种集电装置和应用该集电装置的风力发电机组。

背景技术：

1、风力发电机为保证发电效率最大化，需不断进行偏航动作对准风向，因此风电机舱会相对于塔筒进行旋转，此时就需要在转动的风电机舱与固定的塔筒之间。在风机运行过程中，由于风向的改变风机需要进行偏航以最大效率利用风能发电，此时就需要在回转部分电路与固定部分电路连接的情况下，通过集电环结构实现电流的动态传输。

2、相关技术中，集电环结构多通过互相抵接的导电介质的相对转动，如碳刷与金属转动抵接或碳刷与碳刷转动抵接，实现电流的动态传输。但在大电流且稳定性较高的领域，往往由于风力发电机长时间的旋转运作，导致碳刷磨损严重，需要经常更换，同时由于集电环结构中转子与线缆采用硬连接，导致转子在旋转过程中的空间自适应性较差。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种集电装置和风力发电机组，旨在提供一种有利于电流传输的集电装置，该集电装置有效增大了机构的空间自适应性，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。

2、为实现上述目的，本发明提出一种集电装置，所述集电装置包括：

3、定子机构，所述定子机构设有导电面；和

4、转子机构，所述转子机构包括转子座、转子组件及连接排，所述转子座设有安装腔和连通所述安装腔的过孔，所述转子组件设于所述安装腔内，所述转子组件设有触电面，所述连接排穿设于所述过孔内，所述连接排的一端通过铜辫与所述转子组件柔性连接；及

5、线缆，所述线缆与所述连接排的另一端连接；

6、其中，所述转子机构与所述定子机构转动连接，以使所述触电面与所述导电面抵接导通。

7、在一实施例中，所述铜辫的两端分别形成有第一抵接端和第二抵接端，所述第一抵接端通过铜柱与所述转动组件连接，所述第二抵接端通过连接柱与所述连接排连接。

8、在一实施例中，所述连接排包括线排、母排及固定块，所述固定块设于所述安装腔内，并对应所述过孔设置，所述线排的一端通过所述固定块连接于所述转子座面向所述转动组件的一侧，所述母排套设于所述线排的外侧，所述线排的另一端穿过所述过孔，并与所述线缆连接，所述第二抵接端通过所述连接柱与所述线排连接。

9、在一实施例中，所述转子组件包括多个转子件，多个所述转子件呈同心圆间隔设置于所述安装腔内，相邻两个所述转子件之间形成有第一间隙，每一所述转子件设有所述触电面；

10、所述定子机构包括定子座和多个定子件，所述定子座设有容置槽，多个所述定子件呈同心圆间隔设置于所述容置槽内，相邻两个所述定子件之间形成有第二间隙，每一所述定子件设有所述导电面；

11、所述转子座对应每一所述转子件设有至少一个所述过孔，所述连接排包括多个，所述线缆包括多个，每一所述转子件通过所述铜辫与至少一个所述连接排柔性连接；

12、其中，所述转子座盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子座转动连接，以使每一所述转子件与一所述定子件对应设置，且每一所述触电面与一所述导电面抵接导通。

13、在一实施例中，每一所述转子件包括：

14、转子，所述转子设有所述触电面，所述转子背向所述触电面的一侧通过所述铜辫与所述连接排柔性连接；和

15、拔叉组件，所述拔叉组件的一端与所述转子背向所述触电面的一侧连接，并与所述铜辫间隔，所述拔叉组件的另一端与所述转子座连接。

16、在一实施例中，所述拔叉组件包括拨叉座、拨叉杆、拨叉套管及压缩弹簧，所述拨叉座连接于所述转子背向所述触电面的一侧，并与所述铜辫间隔，所述拨叉座上套有所述拨叉杆，所述拨叉座和所述拨叉杆之间安装有所述压缩弹簧，所述拨叉杆上套有所述拨叉套管，所述拨叉杆远离所述拨叉座的一端与所述转子座连接；

17、且/或，所述拔叉组件包括多个，多个所述拔叉组件沿所述转子的周向间隔设置；

18、且/或，每一所述转子连通过两个所述铜辫分别与两个所述连接排柔性连接，两个所述连接排沿所述转子的周向间隔设置；

19、且/或，多个所述转子的多个所述连接排呈螺旋状排列；

20、且/或，多个所述转子沿轴向方向的截面面积相同。

21、在一实施例中，所述转子机构还包括设于所述安装腔内的分隔组件，所述分隔组件包括：

22、安装块，所述安装块连接于所述转子座；和

23、多个间隔板，多个所述间隔板呈同心圆间隔设置，并分别与所述安装块连接，每一所述间隔板位于一所述第一间隙和一所述第二间隙内，以使相邻两个所述转子件位于所述间隔板的两侧，且使相邻的两个定子件位于所述间隔板的两侧。

24、在一实施例中，所述安装块包括多个，多个所述安装块沿所述间隔板的周向方向间隔设置；

25、且/或，所述安装块包括安装部和凸设于所述安装部的凸起部，所述凸起部与所述转子座连接，所述安装部沿径向方向延伸，并分别与多个所述间隔板连接；

26、且/或，每一所述间隔板包括筒状部和多个凸耳部，所述筒状部呈两端开口的筒状，多个所述凸耳部间隔凸设于所述筒状部的一端，每一所述凸耳部设有安装槽，所述安装块部分限位于所述安装槽内。

27、在一实施例中，所述定子机构还包括支撑柱，多个所述定子件通过所述支撑柱与所述定子座连接，并与所述定子座围合形成连通所述第二间隙的散热空间，所述定子件背向所述支撑柱的一侧设有所述导电面。

28、在一实施例中，每一所述定子件包括：

29、定子，所述定子呈环形设置，所述定子通过所述支撑柱设于所述容置槽内，所述定子背向所述支撑柱的一侧设有滑动槽；和

30、弹簧触指，所述弹簧触指设于所述滑动槽内，所述弹簧触指背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面；

31、其中，每一所述转子件设有凸出部，所述凸出部背向所述转子件的一侧形成所述触电面，部分所述凸出部伸入所述滑动槽内，以使所述凸出部与所述弹簧触指抵接。

32、在一实施例中，所述滑动槽的底壁凹设形成有沟槽，所述弹簧触指容纳并限位于所述沟槽内，且部分所述弹簧触指凸出所述沟槽的槽口。

33、在一实施例中，所述弹簧触指包括多个触指部和多个连接部，多个所述触指部和多个所述连接部交替连接，并形成环形，每一所述触指部背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面，所述沟槽包括多个第一槽段和多个第二槽段，多个所述第一槽段和多个所述第二槽段交替设置，并相互连通，每一所述触指部容置于一所述第一槽段内，且部分所述触指部凸出所述第一槽段的槽口，每一所述连接部容置于一所述第二槽段内；

34、且/或，每一所述定子件还包括润滑脂，所述润滑脂容置于所述沟槽内；

35、且/或，每一所述定子机构还包括铜排和温度传感器，所述铜排的一端连接于所述定子件，所述铜排的另一端贯穿所述容置槽的底壁，并与电缆连接，所述温度传感器设于所述定子座背向所述转子件的一侧，并靠近所述铜排伸出所述容置槽的一端。

36、在一实施例中，所述集电装置还包括锁紧组件，所述锁紧组件连接于所述定子机构的外壁，所述锁紧组件的一端设有滚动件，所述转子座可拆卸地与所述定子机构转动连接；

37、其中，所述集电装置具有所述锁紧组件锁紧所述转子座的锁紧状态以及所述锁紧组件释放所述转子座的释放状态；

38、在所述锁紧状态，所述滚动件与所述转子座滚动抵接；

39、在所述释放状态，所述滚动件远离所述转子座。

40、在一实施例中，所述锁紧组件包括固定件、锁紧件及调节件，所述固定件连接于所述定子机构的外壁，所述锁紧件活动连接于所述固定件，所述锁紧件的一端设有所述滚动件，所述调节件与所述锁紧件转动连接，并与所述固定件转动连接；其中，所述调节件带动所述锁紧件锁紧或释放所述转子座，以使所述滚动件与所述转子座滚动抵接或远离；

41、且/或，所述锁紧组件包括多个，多个所述锁紧组件沿所述定子机构的外壁周向方向间隔设置；

42、且/或，所述集电装置还包括弱电滑环，所述转子机构设有第一贯通孔，所述定子机构对应所述第一贯通孔设有第二贯通孔，所述弱电滑环依次穿设于所述第一贯通孔和第二贯通孔。

43、本发明还提出一种风力发电机组，所述风力发电机组包括：

44、塔筒；

45、机舱，所述机舱与所述塔筒转动连接，所述机舱设有发电机；及

46、上述的集电装置，所述集电装置的转子机构设于所述机舱，并通过线缆与所述发电机相连，所述集电装置的定子机构与所述塔筒相连。

47、本发明技术方案的集电装置通过在定子机构设有导电面，并将转子机构设置为转子座、转子组件及连接排，从而利用转子座的安装腔安装固定转子组件，且在转子组件设有触电面，将转子机构的转子座与定子机构转动连接时，此时转子组件的触电面与定子机构的导电面抵接导通，如此在转子机构相对于定子机构转动或旋转时，转子组件的触电面与容置槽内的导电面始终处于抵接导通状态，从而实现电力从转子机构向定子机构的动态传输；同时，通过在转子座设置连通安装腔的过孔，并将连接排穿设于转子座的过孔内，使得连接排的一端通过铜辫与转子组件柔性连接，连接排的另一端与线缆连接，一方面实现转子组件通过铜辫和连接排与线缆实现导电连通，另一方面通过铜辫实现连接排和转子组件的柔性连接，不仅利于电流传输，并且提供为转子组件提供一定的轴向运动空间，从而增大了机构的空间自适应性。可以理解的，本发明的集电装置不仅提高了稳定性，且简化了该集电装置整体的结构，还提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。