[发明专利]一种用于避免风机轴电流产生的绝缘装置

说明书

本发明公开了一种用于避免风机轴电流产生的绝缘装置，在发电机与齿轮箱之间设置有绝缘联轴节，避免轴电流的产生，本发明采用绝缘联轴节，通过两块绝缘垫片及绝缘六角螺栓对电机法兰与齿轮箱法兰进行全方位绝缘：水平方向上，通过垫片对电机法兰与齿轮箱法兰进行绝缘，通过垫片对螺栓与电机法兰进行绝缘；竖直方向，通过绝缘螺栓与电机法兰进行绝缘。从而打断了轴电压经过电机法兰传导给齿轮箱法兰以及下游结构的通路，避免了轴电流的产生对齿轮箱、轴承及其它相关结构的损害，同时也保证了联轴节法兰结构的强度和力矩的传递。

技术领域

本发明涉及风电与机械传动领域，特别涉及一种用于避免风机轴电流产生的绝缘装置。

背景技术

在电机结构中，轴承会构成一个以润滑剂作为介质的电容，由于共模电压的存在，因此轴电压是无法避免的。在风力发电行业，风力发电机正常运行的情况下，发电机主轴上轴承的滚动体与滚道之间有润滑油膜的存在，起到了绝缘的作用。由于变频器的PWM调制技术在电机内部绕组中心点处存在共模电压，共模电压会在轴承内外圈之间产生轴电压，当轴承内外圈的电势差超过润滑油膜所能承受的击穿电压时，将产生放电，即产生轴电流。

轴电流会在轴承滚道表面上产生趋肤效应现象，所以这些点的电流密度较大，在瞬间产生高温，使轴承的局部熔化或气化，被熔化的轴承金属颗粒在轴承滚道表面因径向载荷碾压力的作用而飞溅，于是在轴承滚珠和滚道上面发生电蚀，产生小凹坑，形成点蚀。随着轴承点蚀面积的不断扩大，轴承损伤逐步形成并扩散，使得轴承的使用寿命大幅缩短，运行可靠性也随之降低。严重情况下甚至会导致轴承本身烧毁乃至轴承与转轴发生烧结性粘连；轴承的损坏不仅会加大电机的振动和噪音，也会缩短电机系统的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种用于避免风机轴电流产生的绝缘装置，以解决上述背景技术中的问题，本发明从采用电绝缘联轴节结构的方式避免轴电流的产生，主要采用特种高分子材料作为绝缘材料，具有很高的电绝缘性、抗压强度、耐蠕变性能和与金属相近的热膨胀系数，既保证了主体结构的强度及尺寸稳定性，同时也提供了有效、可靠的绝缘层，从源头上避免了轴电流的产生对齿轮箱、轴承及其它相关结构的损害，进一步保障了设备的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于避免风机轴电流产生的绝缘装置，在发电机与齿轮箱之间设置有绝缘联轴节，避免轴电流的产生。

作为本发明进一步的方案，所述绝缘联轴节包括通过绝缘六角螺栓依次连接的齿轮箱法兰、第一绝缘垫片、电机法兰、第二绝缘垫片、钢垫片。

作为本发明进一步的方案，水平方向上，通过第一绝缘垫片对电机法兰与齿轮箱法兰进行绝缘，通过第二绝缘垫片对螺栓与电机法兰进行绝缘；竖直方向，绝缘六角螺栓与电机法兰进行绝缘。

作为本发明进一步的方案，所述第一绝缘垫片、第二绝缘垫片的厚度为3～5mm。

作为本发明进一步的方案，所述第一绝缘垫片、第二绝缘垫片的主体材料包括纤维层压板、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)的改性材料。

作为本发明进一步的方案，所述第一绝缘垫片、第二绝缘垫片的承受M24螺栓大于10.9级，耐击穿电压不低于3000VDC。

作为本发明进一步的方案，所述绝缘六角螺栓的光杆部位喷涂绝缘涂层与电机法兰进行有效绝缘。

作为本发明进一步的方案，还包括绝缘定位销，用于对第一绝缘垫片、第二绝缘垫片及绝缘六角螺栓的定位。

作为本发明进一步的方案，所述绝缘定位销采用改性工程塑料POM构成。

本发明具有以下有益效果：