高原耐候型電勵磁直驅風力發電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其包括定子組件，所述定子組件包括定子鐵芯和定子線圈，所述定子線圈包括位于中部的直線段和位于直線段兩端的兩個折彎段；其中，所述定子線圈的直線段的絕緣層外包扎有低阻防暈帶，其折彎段的絕緣層外包扎有高阻防暈帶。上述高原耐候型電勵磁直驅風力發電機通過在平原地區對電機進行的電暈試驗，電機的起暈電壓從2200V,上升到3500V，能夠適用海拔3500米以下的使用要求；電機總體最高溫升下降達到14℃，低于電機F級絕緣所要求的最高運行溫度25℃，適用于4000米以下高海拔地區運行；能夠適應高海拔地區的嚴寒和溫差跨度大的氣候特點。
【專利說明】
高原耐候型電勵磁直驅風力發電機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種風力發電機，尤其是涉及一種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機。
【背景技術】
[0002]高海拔地區的氣候特點是氣壓低、空氣稀薄、空氣密度低、氣溫寒冷，晝夜溫差大，這些因素對風力發電機組的運行十分不利，因此，普通設計的風力發電機的使用海拔高度限制一般不超過2000米。針對其影響，高原型風力發電機在設計上需要解決的關鍵技術有:
[0003]I)空氣壓強降低后所帶來的絕緣起暈電壓過低問題。
[0004]當電機絕緣在一定電場強作用下，發生電離，產生局部放電現象稱為電暈。我們都知道絕緣是電機的心臟，電機絕緣的壽命決定電機的壽命，電暈會嚴重侵蝕電機絕緣層，使絕緣過早失效，降低絕緣使用壽命。因此，要求風力發電機絕緣，在正常條件運行時，不能受到電暈的危害，這就要求電機工作電壓低于絕緣起暈電壓。
[0005]2)風力發電機在稀薄的空氣環境中運行時，過高溫升問題。
[0006]—方面，由于高原地區空氣稀薄，在同樣的風速條件下，空氣對風葉的推力下降，電機將會長期處于低轉速運行狀態中，這樣勢必造成定子繞組電流密度上升，發熱量增加，另一方面，低空氣密度使空氣的導熱能力大幅下降，散熱更加困難。這兩方面都會使電機的溫升大幅增加。
[0007]3)環境溫度低于電機絕緣材料的耐受下限。
[0008]高原地區在最寒冷的季節最低溫度可能會低于零下40°C，在這樣的低溫下，電機絕緣會產生冷脆性，導致損傷。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的在于提供一種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其能夠適應高海拔地區的嚴寒和溫差跨度大的氣候特點，以解決現有技術中高原風力發電機存在的上述問題。
[0010]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0011]—種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其包括定子組件，所述定子組件包括定子鐵芯和定子線圈，所述定子線圈包括位于中部的直線段和位于直線段兩端的兩個折彎段;其中，所述定子線圈的直線段的絕緣層外包扎有低阻防暈帶，其折彎段的絕緣層外包扎有尚阻防暈帶。
[0012]特別地，所述定子線圈的兩個折彎段上均設置有扁平加熱帶，當電機在嚴寒氣候條件下停止運行一段時間，電機內部溫度下降到一定溫度后，啟動定子線圈端部的加熱帶，阻止電機內部溫度進一步下降到電機絕緣低溫耐下限。
[0013]特別地，所述定子鐵芯的槽底墊有半導體玻璃布板，利用半導體玻璃布板一定的導電性，均勻線圈表面場強，避免電荷集用。
[0014]特別地，所述定子鐵芯的槽內壁及槽底噴涂低阻防暈漆層，當定子線圈嵌入槽內后，線圈表面的低阻防暈帶與槽內的低阻漆進行電氣連接，從而將表面電荷導入鐵心，實現防暈目的。
[0015]特別地，所述高阻防暈帶和低阻防暈帶之間具有一搭接段。
[0016]本實用新型的有益效果為，與現有技術相比所述高原耐候型電勵磁直驅風力發電機具有如下優點:
[0017]I)通過在平原地區對電機進行的電暈試驗，電機的起暈電壓從2200V,上升到3500V，表明經過特殊防暈處理的風力風電機能夠適用海拔3500米以下的使用要求；
[0018]2)電機總體最高溫升下降達到14°C，低于電機F級絕緣所要求的最高運行溫度25°C，適用于4000米以下高海拔地區運行；
[0019]3)能夠適應高海拔地區的嚴寒和溫差跨度大的氣候特點。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型【具體實施方式】I提供的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型【具體實施方式】I提供的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機的定子線圈的結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型【具體實施方式】I提供的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機的定子槽的布置圖。
[0023]圖中:
[0024]1、定子鐵芯；2、定子線圈；20、直線段；21、折彎段;22、低阻防暈帶；23、高阻防暈帶;24、搭接段;3、加熱帶;4、半導體玻璃布板;5、低阻防暈漆層。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0026]請參閱圖1至圖3所示，本實施例中，一種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機包括定子組件，所述定子組件包括定子鐵芯I和定子線圈2，所述定子線圈2包括位于中部的直線段20和位于直線段20兩端的兩個折彎段21;其中，所述定子線圈2的直線段20的絕緣層外包扎有低阻防暈帶22，其折彎段21的絕緣層外包扎有高阻防暈帶23，所述高阻防暈帶23和低阻防暈帶22之間具有一 20mm的搭接段24，這樣做就能將電機運行時在定子線圈2表面產生的感應電荷導入鐵芯，避免表面電荷集中，從而避免了電暈的發生。
[0027]所述定子線圈2的兩個折彎段21上均設置有扁平的加熱帶3，當電機在嚴寒氣候條件下停止運行一段時間，電機內部溫度下降到一定溫度后，啟動定子線圈2端部的加熱帶3，阻止電機內部溫度進一步下降到電機絕緣低溫耐下限。
[0028]所述定子鐵芯I的槽底墊有半導體玻璃布板4，利用半導體玻璃布板4一定的導電性，均勻線圈表面場強，避免電荷集用。
[0029]所述定子鐵芯I的槽內壁及槽底噴涂低阻防暈漆層5，當定子線圈2嵌入槽內后，定子線圈2表面的低阻防暈帶與槽內的低阻漆進行電氣連接，從而將表面電荷導入鐵心，實現防暈目的。
[0030]以上實施例只是闡述了本實用新型的基本原理和特性，本實用新型不受上述事例限制，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其包括定子組件，所述定子組件包括定子鐵芯和定子線圈，所述定子線圈包括位于中部的直線段和位于直線段兩端的兩個折彎段；其特征在于，所述定子線圈的直線段的絕緣層外包扎有低阻防暈帶，其折彎段的絕緣層外包扎有高阻防暈帶。2.根據權利要求1所述的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其特征在于，所述定子線圈的兩個折彎段上均設置有扁平加熱帶。3.根據權利要求1所述的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其特征在于，所述定子鐵芯的槽底墊有半導體玻璃布板。4.根據權利要求1所述的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其特征在于，所述定子鐵芯的槽內壁及槽底噴涂低阻防暈漆層。5.根據權利要求1所述的高原耐候型電勵磁直驅風力發電機，其特征在于，所述高阻防暈帶和低阻防暈帶之間具有一搭接段。
【文檔編號】H02K3/40GK205544650SQ201620243440
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】張松和
【申請人】無錫航天萬源新大力電機有限公司, 北京萬源工業有限公司