一種雙風輪直驅型風力發電機組制造技術

本實用新型專利技術公開了一種雙風輪直驅型風力發電機組，包括含有發電機主軸的發電機單元及與發電機主軸連接的風輪，所述風輪包括前風輪和后風輪，所述前風輪和后風輪分別安裝在發電機主軸的前后兩端；本實用新型專利技術的風力發電機組由前后風輪同時捕獲風能來帶動發電機主軸旋轉發電，極大地提高了風能利用率，并減輕了單個風輪載荷，大幅度降低了風力發電機組度電成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及直驅型風力發電機組領域，具體地，涉及一種雙風輪直驅型風力發電機組。
技術介紹
風能作為一種綠色能源，已日益成熟并越來越受到世界各國重視。近十年，風電已逐步發展成為常規能源最具競爭力的替代能源。 公知的大型兆瓦級風力發電機組大都采用單風輪結構，由風輪捕獲風能后帶動發電機主軸旋轉發電，一般為上風向或者下風向布置。由于風能利用系數的限制，單風輪兆瓦級風力發電機組風輪直徑一般非常龐大，在大型風力發電機上，這將造成非常沉重和昂貴的工程造價，這在很大程度上限制了風力發電的推廣普及。在風力發電領域的現行技術體系下，兆瓦級風力發電機組要大幅度提高功率，靠單純增大風輪直徑的技術路線變得非常困難。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種雙風輪直驅型風力發電機組，可提高風能利用率，并減輕單個風輪載荷，大幅度降低風力發電機組度電成本。為了實現上述目的，本技術采用如下技術方案一種雙風輪直驅型風力發電機組，包括含有發電機主軸的發電機單元及與發電機主軸連接的風輪，所述風輪包括前風輪和后風輪，所述前風輪和后風輪分別安裝在發電機主軸的前后兩端。進一步地，所述前風輪直徑小于后風輪直徑。進一步地，所述風力發電機組還包括用于固定發電機單元的回轉支架，所述發電機單元還包括定軸、前軸承、后軸承、軸承座、發電機端蓋、轉子、定子，其中所述發電機主軸由前軸承及后軸承支撐，前軸承固定在定軸內，后軸承固定在軸承座內，定軸及軸承座分別固定在回轉支架上，發電機端蓋固接在定軸上，定子通過定子支架固接在發電機端蓋上，轉子通過轉子支架固接在發電機主軸上，轉子與定子對應設置且中間留有氣隙。進一步地，所述定子為內外定子或內定子，對應地，所述轉子為內外轉子或外轉子，且所述轉子為永磁轉子或勵磁轉子。進一步地，所述定子為外定子，所述轉子為內轉子，且所述轉子為永磁轉子或勵磁轉子。進一步地，所述發電機端蓋向前伸出并與外轉子外端搭接形成密閉空間，搭接部分設有密封結構，且所述發電機端蓋向前伸出的部分與外轉子均呈現水平傾角，其前端均低于后端。進一步地，所述發電機主軸分為前主軸及與前主軸連接的后主軸。進一步地，所述前主軸與后主軸通過法蘭連接，且所述發電機單元增設有一軸承、一軸承座或增強軸，所述軸承支撐發電機前主軸，且所述軸承通過增設的軸承座或增設的增強軸與回轉支架固接。進一步地，所述前后主軸形狀可做成變截面形狀。進一步地，所述風力發電機組還包括塔筒、偏航系統、機艙、氣象站系統、電氣系統及控制系統、變槳系統、滑環，其中所述回轉支架通過偏航系統連接到塔筒上，機艙設置在回轉支架外，氣象站系統設置在機艙外面的上部，電氣系統及控制系統設置在機艙內部，變槳系統設置在風輪上，滑環設置在發電機主軸上，電氣系統及控制系統電信號線穿過發電機主軸內部后從滑環接入到偏航系統、氣象站系統及變槳系統中。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果I、風力發電機組設有前后兩個風輪，由前后風輪同時捕獲風能來帶動發電機主軸旋轉發電，極大地提高了風能利用率，并減輕了單個風輪載荷。2、發電機內部設有內外定子、內外轉子兩套發電系統，有效提高了發電機功率，提高了材料利用率。3、發電機端蓋向前延伸后與外轉子外端相接，形成發電機單元內部的密閉空間，并且發電機端蓋向前伸出的部分與外轉子均呈現水平傾角，其前端均低于后端，方便水流向前流動，起到防水效果。4、采用可斷開的發電機主軸結構，可以方便安裝工作及后續維修工作，另外，發電機主軸形狀可做成變截面形狀以方便安裝。5、采用了上述技術，能夠有效地、大幅度地降低風力發電機組度電成本。下面通過附圖和實施例，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。附圖說明圖I為本技術的一種雙風輪直驅型風力發電機組結構示意圖(長主軸)；圖2為本技術的一種雙風輪直驅型風力發電機組結構示意圖(分段式主軸)。具體實施方式以下結合附圖對本技術的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本技術，并不用于限定本技術。實施例I如圖I所示，為一種兆瓦級雙風輪雙轉子直驅型風力發電機組(長主軸形式)，包括前風輪I、后風輪2、塔筒6、偏航系統5、回轉支架7、機艙3、氣象站系統4、發電機單元、電氣系統及控制系統、變槳系統、滑環15。發電機單元主要包括內定子11、外定子12、內轉子13、外轉子14、發電機主軸16、定軸9、發電機端蓋10、前軸承17、后軸承18，軸承座8。其中，如風輪I和后風輪2分別固定連接在發電機王軸16的如后兩端，捕犾風能后帶動發電機主軸16旋轉發電，為合理配置載荷以及從空氣動力學原理考慮，本技術中，前后兩個風輪直徑按一定比例設計，后風輪2直徑大于前風輪I直徑。發電機單元固定連接在回轉支架7上，回轉支架7通過偏航系統5連接到塔筒6上，并能夠隨風向偏航轉動；機艙3設置在回轉支架7外，氣象站系統4設置在機艙3外面的上部，電氣系統及控制系統設置在機艙3內部，變槳系統設置在前風輪I及后風輪2上，滑環15設置在發電機主軸16的中間部分，電氣系統及控制系統電信號線穿過發電機主軸16內部后從滑環15接入到偏航系統5、氣象站系統4及變獎系統中。變獎系統以及偏航系統5接受氣象站系統4傳遞的信號對發電機組進行變槳、偏航控制。其中，發電機主軸16由前軸承17及后軸承18支撐，前軸承17固定在定軸9內，與軸承內圈一起繞定軸9樞轉；后軸承18固定在軸承座8內，定軸9及軸承座8分別固定在回轉支架7上，發電機端蓋10固接 在定軸9上，內定子11、外定子12通過定子支架固接在發電機端蓋10上，內轉子13、外轉子14通過轉子支架固接在發電機主軸16上，并隨其樞轉，轉子與定子對應設置且中間留有氣隙；優選的，內轉子13、外轉子14均為永磁體轉子。發電機端蓋10向前伸出并與外轉子14外端搭接形成密閉空間，搭接部分設有密封結構，且發電機端蓋10向前伸出的部分與外轉子14均呈現水平傾角，其前端均低于后端，方便水流向前流動，起到防水效果。以上所述，為本技術技術方案的基礎方案，本領域的技術人員在基礎方案的基礎上，可以選擇或者組合以下技術手段在發電機單元中，可將內轉子13、外轉子14的永磁體設置為勵磁方式。進一步地，發電機單元中的內外定子結構，可設置為單定子結構，同時，轉子對應的設為單轉子結構。即內外轉子結構可設置為只有內轉子或只有外轉子，相應的，內外定子設置為對應的只有外定子或只有內定子，這使發電機結構更加緊湊。實施例2在實施例I的基礎上，考慮到發電機主軸較長，給安裝工作及后續維修等工作可能帶來不便，如圖2所示，可將發電機主軸設置為前主軸19、后主軸20，前后主軸通過法蘭連接。其中，發電機單元增設有一軸承21、一增強軸22，軸承21支撐發電機前主軸19，且軸承21通過增設的增強軸22與回轉支架7固接。優選的，增強軸22還可用固定連接在回轉支架7上的軸承座等支撐裝置取代。優選的，前后主軸形狀可根據安裝要求做成相應形狀，如中空錐形軸等變截面軸。最后應說明的是以上所述僅為本技術的優選實施例而已，并不用于限制本技術，盡管參照前述實施例對本技術進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙風輪直驅型風力發電機組，包括含有發電機主軸的發電機單元及與發電機主軸連接的風輪，其特征在于，所述風輪包括前風輪和后風輪，所述前風輪和后風輪分別安裝在發電機主軸的前后兩端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐安軍，張新玉，王志亮，
申請(專利權)人：廣西銀河風力發電有限公司，
類型：實用新型
國別省市：