專利名稱：高防護等級直流并網(wǎng)型2mw永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機，特別是涉及高防護等級直流并網(wǎng)型永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大型風(fēng)力發(fā)電機組是在野外使用的架在數(shù)十米高空的大型設(shè)備，一旦風(fēng)力發(fā)電機 出現(xiàn)故障，由于要用大型吊車將其吊裝到地面上才能修理，所以其維修費用是非常高的，可 達地面電機的數(shù)倍，過程又可能長，大大影響發(fā)電量。因此，風(fēng)力發(fā)電機在運行期間對風(fēng)力 發(fā)電機的防護等級提出嚴格要求，降低故障，保證使用期限就顯得尤為重要。目前風(fēng)電裝備中使用最多的機型是雙饋機和異步機，而這兩種機型都裝有變速 箱，在風(fēng)沙、沙塵暴頻發(fā)地區(qū)，雖然在制造過程中采取了密封措施，但是也不可避免地要吹 到變速箱里去，這部分的故障率、返修率都很高。變速箱一旦損壞，維修起來成本驚人。另 外，由于風(fēng)電場往往在野外，因此，大型吊車拆卸變速箱的費用極高，這對企業(yè)來說都是經(jīng) 營上的風(fēng)險。即便是新一代永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機，也因清一色由歐洲人為主設(shè)計師，均采用 大直徑外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)機型，或懸臂大直徑內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)機型。這兩種結(jié)構(gòu)的機型先天 性防護等級較低，提高防護等級的難度也很大。在高溫地區(qū)的環(huán)境條件下，由于高溫影響， 發(fā)電機及機組內(nèi)的并網(wǎng)設(shè)施電子元器件也易發(fā)生故障，影響風(fēng)電機組的安全運行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供 一種高防護等級直流并網(wǎng)型永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)高防護等級直流并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪、永磁直驅(qū)發(fā)電機，升壓變壓器、整流器、直流局域網(wǎng)、高壓逆變器以及總 控制器，其特征在于所述的永磁直驅(qū)發(fā)電機由風(fēng)輪聯(lián)軸直接驅(qū)動與升壓變壓器連接，升 壓變壓器輸出端連接整流器、整流器輸出端整流后的高壓直流電連接直流局域網(wǎng)、直流局 域網(wǎng)遠程連接高壓逆變器，所述的總控制器分別連接調(diào)控風(fēng)輪、永磁直驅(qū)發(fā)電機、升壓變壓 器、整流器、直流局域網(wǎng)和高壓逆變器。所述的永磁直驅(qū)發(fā)電機為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)發(fā)電機，前后雙軸承支承，發(fā)電機所有 部件密封于定子外殼內(nèi)。所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子外壁，螺釘壓緊定位磁鋼，高密度纖 維布、環(huán)氧樹脂膠環(huán)繞封閉轉(zhuǎn)子外表面。所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸為空心軸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型應(yīng)用了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機無齒輪箱變速，直驅(qū)發(fā) 電的技術(shù)，徹底消除了對齒輪箱防塵防沙的難題，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機雙軸承支承， 可將發(fā)電機所有部件密封于定子機外殼內(nèi)、內(nèi)轉(zhuǎn)子中空軸通風(fēng)散熱的特點，和內(nèi)轉(zhuǎn)子外壁 螺釘加高密度纖維布環(huán)氧樹脂固定密封磁鋼技術(shù)，保證了發(fā)電機的防沙、防塵、散熱和磁鋼的失磁、腐蝕的高防護。
圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，高防護等級直流并網(wǎng)型永磁直驅(qū)發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)輪1、永磁直驅(qū)發(fā)電 機2，升壓變壓器3、整流器4、直流局域網(wǎng)5、高壓逆變器6以及總控制器7，永磁直驅(qū)發(fā)電機 2由風(fēng)輪1聯(lián)軸直驅(qū)動，與升壓變壓器3連接，升壓變壓器3輸出端連接整流器4、整流器4 輸出端整流后的高壓直流電連接直流局域網(wǎng)5、直流局域網(wǎng)5遠程連接高壓逆變器6，高壓 逆變器6接入交流大電網(wǎng)8，總控制器7分別連接調(diào)控風(fēng)輪1、永磁直驅(qū)發(fā)電機2、升壓變壓 器3、整流器4、直流局域網(wǎng)5和高壓逆變器6。
風(fēng)輪直徑 82m 葉片數(shù)3葉片
葉片材料 復(fù)合材料 額定功率 2000KW 額定轉(zhuǎn)速20r/min
工作轉(zhuǎn)速范圍 12—20r/min 電機最高頻率18Hz 電機輸出電壓650VAC~~900VAC本實用新型的發(fā)電系統(tǒng)中，永磁直驅(qū)發(fā)電機為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)發(fā)電機，在采取前 后雙軸承支承技術(shù)措施后，發(fā)電機所有部件可以密封于定子外殼內(nèi)，為發(fā)電機的防塵、防潮 大幅提高防護等級。永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子外壁，螺釘壓緊定位磁鋼，高密度纖維 布、環(huán)氧樹脂膠環(huán)繞封閉轉(zhuǎn)子外表面，在已被定子外殼密封的定子磁鋼上環(huán)氧樹脂密封，為 磁鋼進一步提高防護等級。內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸為空心軸，只要選取的中 空軸孔內(nèi)的容積足夠大，孔內(nèi)空氣流動快溫度也就不會過度升高，中孔軸保證了磁鋼的溫 度始終不超過允許溫度，不會因過熱造成退磁。風(fēng)力發(fā)電機在現(xiàn)場A亦就是在風(fēng)電場，發(fā)出的電流經(jīng)升壓整流后，連接到直流局 域網(wǎng)，直流局域網(wǎng)可以遠距離連接建在環(huán)境條件好的高壓逆變器控制室B，將直流變換成與 電網(wǎng)同壓、同相、同頻交流電后，并入交流電網(wǎng)，可以提高風(fēng)力發(fā)電機與交流大電網(wǎng)的安全 等級。
權(quán)利要求1.一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪、永磁直驅(qū)發(fā)電 機，升壓變壓器、整流器、直流局域網(wǎng)、高壓逆變器以及總控制器，其特征在于所述的永磁 直驅(qū)發(fā)電機由風(fēng)輪聯(lián)軸直接驅(qū)動與升壓變壓器連接，升壓變壓器輸出端連接整流器、整流 器輸出端整流后的高壓直流電連接直流局域網(wǎng)、直流局域網(wǎng)遠程連接高壓逆變器，所述的 總控制器分別連接調(diào)控風(fēng)輪、永磁直驅(qū)發(fā)電機、升壓變壓器、整流器、直流局域網(wǎng)和高壓逆 變器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于所述的永磁直驅(qū)發(fā)電機為內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)發(fā)電機，前后雙軸承支承，發(fā)電機所有部 件密封于定子外殼內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子外壁，螺釘壓緊定位磁鋼，高密度纖維 布、環(huán)氧樹脂膠環(huán)繞封閉轉(zhuǎn)子外表面。
4.如權(quán)利要求2所述的一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸為空心軸。
5.如權(quán)利要求2所述的一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于風(fēng)輪直徑 82m 葉片數(shù)3葉片葉片材料 復(fù)合材料 額定功率 2000KW 額定轉(zhuǎn)速20r/min工作轉(zhuǎn)速范圍12—20r/min 電機最高頻率18Hz 電機輸出電壓650VAC>~900VAC
專利摘要本實用新型涉及一種高防護等級直流并網(wǎng)型2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪、永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機、升壓變壓器、整流器、直流局域網(wǎng)、高壓逆變器以及總控制器。所述的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機由風(fēng)輪聯(lián)軸直接驅(qū)動，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機連接升壓變壓器，升壓變壓器連接整流器，整流器輸出端整流后的高壓直流電連接直流局域網(wǎng)、直流局域網(wǎng)遠程連接高壓逆變器，總控制器分別連接調(diào)控風(fēng)輪、永磁直驅(qū)發(fā)電機、升壓變壓器、整流器、直流局域網(wǎng)和高壓逆變器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機以及部分電子元器件所組成的發(fā)電系統(tǒng)，可以免除不利氣候環(huán)境的影響，防護等級大幅度提高，使惡劣氣候環(huán)境下的風(fēng)力發(fā)電機組少出故障或不出故障。
文檔編號H02K1/27GK201884207SQ20102057387
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者呂先明, 徐建新, 李勇, 柳東亞, 梁虎岑, 武樹森, 王叢利, 賈大江, 鄭健, 高建宏 申請人:上海萬德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司