一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系的制作方法

本实用新型涉及紧凑型半直驱永磁风力发电机的技术领域，尤其是指一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系。

背景技术：

风力发电机在运行时，由于电机本身存在转子偏心、气隙不均匀、磁路不平衡以及采用变流器等原因，在两轴承端或电机转轴与轴承间会产生轴电流。电机的轴电流大到一定程度时，会造成电机轴承过热、轴承或轴径出现伤疤或斑点(电蚀)，甚至烧坏轴承，并可产生细小的金属颗粒进入轴承润滑脂或油中，使轴承磨损，导致其使用寿命将会大大缩短(轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时)，给电机的正常运行带来极大的风险。因此，在风力发电机中，尤其是采用变流器整流逆变的大功率发电机中，必须采取绝缘措施来防止轴电流的危害。现有的绝缘措施是将普通轴承替换为绝缘轴承或采用绝缘端盖。绝缘轴承的原理是采用等离子喷涂技术，使轴承内圈的外表面上附着有100μm～200μm厚的氧化铝涂层，再进行一些其他处理工序，以增加其抗湿气和湿度的能力。实践表明，绝缘轴承对电机本身产生的低频轴电流有较好的绝缘效果，但对由变流器产生的高频轴电流，其绝缘效果无法保证。同时半直驱机组均采用紧凑型永磁风力发电机，而发电机都是中速电机，选用的轴承规格尺寸较大，如使用绝缘轴承，由于其价格昂贵、货期长，限制其广泛应用；同时由于发电机大都是单支撑紧凑型结构，结构上也无法通过设计绝缘端盖来防止轴电流。因此，如何解决现有绝缘轴承和绝缘端盖的绝缘效果差、成本昂贵以及结构上难以实施的问题是现在研发的重点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系，能够有效切断风力发电机内的轴电流回路，进而防止轴电流对轴承的损坏(如电腐蚀等)。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系，包括装有轴承的空心轴、绝缘隔板、过渡空心轴、螺栓、绝缘垫圈及绝缘套管，所述绝缘隔板设于装有轴承的空心轴和过渡空心轴之间，所述过渡空心轴、绝缘隔板及装有轴承的空心轴依次设于风力发电机的转子法兰的一侧，该转子法兰通过螺栓依次与过渡空心轴、绝缘隔板及空心轴相连接，其中，所述螺栓的头部与转子法兰之间设有绝缘垫圈，所述螺栓与转子法兰和过渡空心轴相接触的螺杆部分设有绝缘套管，通过绝缘垫圈、绝缘套管和绝缘隔板实现绝缘轴系与转子法兰的绝缘隔离，进而防止轴电流对轴承的损坏。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型的绝缘轴系通过其上的绝缘垫圈、绝缘套管和绝缘隔板实现与转子法兰的绝缘隔开，阻断了轴电流的路径，并通过绝缘垫圈和绝缘套管防止轴电流通过螺栓导通，实现对轴电流的绝缘，有效防止轴电流对轴承造成的损坏。

2、本实用新型的绝缘轴系结构简单，相比于绝缘轴承和绝缘端盖具有更好的绝缘效果，不仅对电机本身产生的低频轴电流有较好的绝缘效果，而且对由变流器产生的高频轴电流也具有良好的绝缘效果，大大降低了成本，利于广泛应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例所述的紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系，包括装有轴承的空心轴1、绝缘隔板2、过渡空心轴3、螺栓4、绝缘垫圈5及绝缘套管6，所述绝缘隔板2设于装有轴承的空心轴1和过渡空心轴3之间，所述过渡空心轴3、绝缘隔板2及装有轴承的空心轴1依次设于风力发电机的转子法兰7的一侧，该转子法兰7通过螺栓4依次与过渡空心轴3、绝缘隔板2及空心轴1相连接，其中，所述螺栓4的头部与转子法兰7之间设有绝缘垫圈5，所述螺栓4与转子法兰7和过渡空心轴3相接触的螺杆部分设有绝缘套管6，通过绝缘垫圈5和绝缘套管6防止轴电流通过螺栓4导通，并通过绝缘垫圈5、绝缘套管6和绝缘隔板2共同实现绝缘轴系与转子法兰7的绝缘隔离，彻底阻断了轴电流的流通路径(图1中箭头所示)，有效防止轴电流对轴承造成损坏。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系，其特征在于：包括装有轴承的空心轴、绝缘隔板、过渡空心轴、螺栓、绝缘垫圈及绝缘套管，所述绝缘隔板设于装有轴承的空心轴和过渡空心轴之间，所述过渡空心轴、绝缘隔板及装有轴承的空心轴依次设于风力发电机的转子法兰的一侧，该转子法兰通过螺栓依次与过渡空心轴、绝缘隔板及空心轴相连接，其中，所述螺栓的头部与转子法兰之间设有绝缘垫圈，所述螺栓与转子法兰和过渡空心轴相接触的螺杆部分设有绝缘套管，通过绝缘垫圈、绝缘套管和绝缘隔板实现绝缘轴系与转子法兰的绝缘隔离，进而防止轴电流对轴承的损坏。

技术总结
本实用新型公开了一种紧凑型半直驱风力发电机绝缘轴系，包括装有轴承的空心轴、绝缘隔板、过渡空心轴、螺栓、绝缘垫圈及绝缘套管，所述绝缘隔板设于装有轴承的空心轴和过渡空心轴之间，所述过渡空心轴、绝缘隔板及装有轴承的空心轴依次设于风力发电机的转子法兰的一侧，该转子法兰通过螺栓依次与过渡空心轴、绝缘隔板及空心轴相连接，其中，所述螺栓的头部与转子法兰之间设有绝缘垫圈，所述螺栓与转子法兰和过渡空心轴相接触的螺杆部分设有绝缘套管，通过绝缘垫圈、绝缘套管和绝缘隔板实现绝缘轴系与转子法兰的绝缘隔离，进而防止轴电流对轴承的损坏。本实用新型能够有效切断风力发电机内的轴电流回路，进而防止轴电流对轴承的损坏。

技术研发人员：章政华
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2020.03.11
技术公布日：2020.10.30