双馈风力发电机的绝缘端盖结构改造探究

双馈风力发电机的绝缘端盖结构改造探究

李珂

西安中车永电捷力风能有限公司 陕西西安 710016

摘要：能源是目前人类经济社会发展前进的根本动力，但是作为世界主要能源供给的石油和煤炭，储量是固定的。因此，人们开始重视和发展绿色可持续的能源，风能，是人们关注和发展的选项之一。风能作为我们生活中常见的能源，我们应该着重关注其发展，且我国的风能资源非常丰富，通过风力发电的发展，能够更好的缓解我国资源供给不足的情况，保障经济的可持续发展。风能必须要通过风力发电机才能够产生电能，目前我国的风力发电经过长达几十年的发展，一些风力发电机已经进入了维修期，特别是风力发电机必须安装在距离地面较高的空中，因此，当风力发电机出现故障时，其维修十分不便。对于风力发电机来说，我们必须保障风力发电机的各种零部件都十分可靠且有较长的寿命。双馈风力发电机是目前风力发电机当中的主流产品，但是由于双馈风力发电机在正常运行时会使轴承中也产生电流，很可能会导致轴承的电蚀和润滑液的老化，最终会使整个风力发电机都出现故障。因此，发电机通常会使用绝缘结构的端盖，来保障风力发电机在运行过程中不会受到轴电流的影响和破坏。但是在绝缘端盖的制造与使用中，我们经常会发现绝缘端盖对于电流的屏蔽作用较差，也就是绝缘端盖的电阻较低，因此我们需要对双馈风力发电机中的绝缘端盖结构进行一定程度的改造来增加绝缘端盖的电阻，保障双馈风力发电机的正常运行。

关键词：双馈风力发电机；绝缘端盖；结构；改造

引言

在我看来，风能作为一种清洁无污染并且几乎取之不尽的能源，其开发和利用具有着相当广阔的前景。因此，如果要减少对化石能源的依赖的话，那么我们可以用风能和风力发电来替代化石能源成为供给人们的新能源。双馈风力发电机作为风力发电的主流产品，其绝缘端盖若无法阻断发电机运转过程中产生的较大电流，那么该电流会对发动机产生电蚀，因此我们需要通过改造双馈风力发电机的绝缘端盖结构，来使绝缘端盖能够增加自身电阻保障双馈风力发电机正常运转，减少故障。本文通过认真的分析和研究找出了端盖绝缘电阻低的原因，并通过认真的思考和验证才进一步将风力发电机中的绝缘端盖的结构进行了相关的改造，增大了绝缘端盖的电阻，保障了双馈风力发电机的正常运转，不受产生的电流的侵蚀。

1原绝缘端盖的结构

绝缘端盖结构分别有端盖盖体、绝缘垫圈、绝缘套管、绝缘体、轴承座、螺栓等六部分组成。端盖盖体与轴承座之间通过螺栓来进行连接固定，并且为了增加绝缘电阻，设计人员在螺栓紧固上加入了绝缘垫圈和绝缘套管。螺栓上的绝缘垫圈和绝缘套管分别位于轴承座与端盖体的边缘之间，而绝缘体则是分离开了轴承座的外圆面与端盖体的内圆面。并且为了进一步的增加轴承座内的绝缘性能，在轴承座的内部结构中安装了非绝缘轴承，并用绝缘体将端盖体与轴承座隔绝，通过这种方法尽可能的阻断了电流的传输和导向。而绝缘套管在此结构中起到了防止电流通过螺栓向其他部位疏导的作用，设计人员如此设计是希望能够实现对轴电流的彻底断绝，防止电流对轴承造成大程度的电蚀。

2电阻低原因

2.1绝缘材质

对于绝缘端盖来说，绝缘材料的绝缘性能对于绝缘端盖电阻的大小影响是巨大的。如果绝缘端盖的绝缘材料绝缘性能较差，或者说绝缘材料的性能不可靠，不稳定那么就会导致绝缘端盖电阻的减小，使绝缘端盖整体的绝缘性能大大降低。绝缘端盖的绝缘性不足，会导致轴承间的电流加大，直接影响到轴承的使用寿命。因此，绝缘端盖电阻低的缘故很可能是由于绝缘端盖材质的绝缘性不可靠。我们在对绝缘端盖结构进行改造时，要注意绝缘材质的选用。

2.2安装孔位

对于风力发电机的绝缘端盖来说，在进行绝缘端盖的生产制造时，很有可能各个零部件的安装孔位加工精度不够，在安装使用绝缘套管时，绝缘套管受到的压力过大，导致绝缘套管会出现破裂的情况，使绝缘端盖的绝缘性失效。绝缘端盖的安装是通过各个安装孔位来使端盖体、轴承座和绝缘垫圈等各个零部件合为整个绝缘端盖的，因此如果安装孔位的加工精度不够，那么就会直接导致绝缘端盖的某个部位增大压力，使绝缘套管和绝缘垫圈等部位受到更大的压力，导致其自身不能承受，最终出现绝缘端盖电阻低的情况。因此，在进行绝缘端盖的加工时，我们必须要加强绝缘端盖的加工精度，保障其自身拥有良好的品质。

2.3固化质量

在对绝缘体进行固化之后，很多绝缘体可能会由于固化后的膨胀和各种因素，使得固化后的整体质量未达标。而这在经过后期的安装与使用的过程中，很可能会使配件发生松动，使得绝缘端盖的电阻降低。

2.4装配

在进行绝缘端盖装配时，很可能会由于装配的技术和工艺达不到要求，导致破坏绝缘端盖的整体绝缘性能。就比如在装配过程中当盖体出现过热的情况，那么就会使绝缘垫圈和绝缘体，出现很大程度上的老化和变形，而这种情况一定会导致最后装配完成的绝缘端盖的绝缘性能下降。因此，我们需要提高绝缘端盖的装配工艺，保障绝缘端盖的绝缘性能。

3解决方法

3.1材质控制

在进行绝缘端盖的设计制造中我们一定要注重寻找合适的绝缘材料，能够保障设计出来的绝缘端盖能够拥有着相当强大的绝缘性能，使绝缘端盖拥有着强大的电阻。

3.2安装孔控制

我们在进行安装孔加工时，必须要提高安装孔加工精度，才能够使绝缘端盖能够按照当初预设时的设计一样拥有着强大的电阻。因此，在安装孔加工时，必须要精益求精，才能够更好地做出合格的绝缘端盖。

3.3工艺控制

在绝缘端盖的各种零部件进行生产时，由于工厂的生产工艺可能较为落后，会使绝缘端盖在加工和装配时出现很多的质量问题造成产品不合格。因此，我们要提高对于工厂生产加工时的工艺，提高加工精度，完善工厂的生产流程，才能够生产出更好的绝缘端盖。

3.4其他措施

我们可以通过改变其绝缘端盖的内部构造来增加其绝缘性，比如在轴承上的绝缘部位开一个槽，减少由于热膨胀造成的相关绝缘性能的缺失。在进行绝缘端盖的内部设计时，我们需要注意绝缘端盖的各个零部件的位置和状态，保证各个零部件不会破坏各种绝缘部件。同时我们也应该保障各个部件能够在生产时有着更高的自身强度，才能够更好的使绝缘端盖的绝缘性能增强。

结语

通过以上一系列措施的处理，双馈风力发电机的绝缘端盖结构已经能够保持正常的绝缘性能。随着风力发电市场发展和风力发电整机制造厂商的努力，我相信我国的风电设备在制造和设计方面会不断的提高。

参考文献：

[1]罗永梁，姚振宇.绝缘端盖与绝缘轴承座的制作工艺方法探讨[J].机械制造，2013，51(2)：69-71.

[2]徐进国.高压电机绝缘端盖的设计与制造[J].电机技术，2010
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[3]郭佳民.变频调速电动机绝缘端盖结构研究[J].防爆电机，2008(5):20-21.