[發明專利]磁體裝載裝置

有效

• 申請號: 201210334200.1
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102916535A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: T·P·安德森;A·漢森;S·馬洛蒂;K·塔亞魯普
• 申請（專利權）人: 西門子公司;西門子股份有限公司
• 主分類號: H02K15/03
• 分類號: H02K15/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城

技術領域

本發明描述了一種磁體裝載裝置，以及將磁體裝載到電機的磁場上的方法。

背景技術

永磁體通常用于大型電機，例如電動機或發電機。這樣的電機包括兩個基本部件，也就是形成磁通的磁場以及產生電動勢和穿過磁場傳送電流的電樞。電樞通常包括纏繞在定子上的導電線圈，而磁場通常包括設置在轉子上的磁體。轉子可環繞定子，反之亦然，并且磁體和線圈隔著狹窄的氣隙相互面對。將永磁體裝載或安裝到電機的磁場上的現有方法包括多個步驟，例如將獨立的永磁極封閉到殼體內，將永磁極粘到磁場(通常是轉子)，將整個裝置纏繞在纖維玻璃綁帶中，或者將裝置密封在真空袋中，將樹脂泵送入袋中并抽成真空以使永磁極固定到轉子體。這些方法伴有各種問題，例如將永磁體固定到磁場所涉及的大量且成本高的工作。進一步，永磁體在其材料組成方面比傳統的磁體更易碎，因為其通常包括一定含量的鏑或其他稀土元素。而且，由于永磁極(長度可達數米且相應重量重)在安裝到磁場上之前已經磁化，且因此可與具有相反極性的其他永磁體相互吸引，所以在安裝過程中存在顯著的安全危險。出于這些原因，永磁體的處理需要專用的機器和工具以及非常嚴格的工作流程控制來避免潛在的危險狀況。一種替代的方法包括首先將磁體裝載到磁場上且接著將它們磁化，這將避免危險的手工處理，但是會造價非常高且因而難以實施。

如果密封在玻璃纖維或樹脂封套中的永磁體失效，則帶來另一個問題。這種磁體必須被移除或被替換，在封套必須被打開然后被再次密封的情況下，這足很困難的，使得替換損壞的永磁體成為復雜和花費高的過程。

特別是在大直徑的轉子的情況下出現另一個與永磁體相關的問題。轉子的全部重量應該保持在有利的最小，這意味著轉子體的厚度必須保持得相對薄，導致了結構穩定性和剛度變差。在靜止狀態下轉子自身的重量(例如在磁體裝載之前或期間)會造成轉子形狀的變形。這樣的變形會導致轉子呈現橢圓形或卵形形狀和相應的不均勻的氣隙。另一個由狹窄的氣隙造成問題是在裝載永磁體之前電樞或定子已經安置在轉子體的內部的情況下。

由于上述的原因，現有技術中將永磁體安裝到電機的磁場的方法是危險的，造價高并且難以實施。

發明內容

因此本發明的目的是提供一種改進的將磁體裝載到電機的磁場上的方法，其避免上述的問題。

該目的是由權利要求1的磁體裝載裝置和權利要求10中將磁極片裝載到電機的磁場上的方法來實現的。

根據本發明，一種磁體裝載裝置，用于將磁極片裝載到電機的磁場上，包括定位機構，其實現將復數P個磁極片中的磁極片相對于其在磁場上的指定位置保持在適當的位置；和傳送機構，其實現從定位機構同步傳送復數P個永磁極到電機的磁場上。

根據本發明，磁體裝載裝置的優點是由于在一步中完成復數P個磁極片被傳送到轉子上，這個傳送是平衡的。也就是說，永磁體產生的磁力被均勻地分布，這樣避免了不平衡。而且，插入到磁場上和已經裝載到磁場上的磁極片的重量也是均勻分布的。這種平衡的傳送或裝載意味著磁場沒有受到能夠使其變形的不均勻的力。該結果是磁場上結構應力有利地最小化。因此根據本發明的磁體裝載裝置特別地適合于將大量的磁極裝載到大型轉子上，使用現有技術的磁體裝載技術會造成變形，該變形是由于在安裝磁體時的不均勻分布的磁體重量，和在安裝過程中任何臨時的不均勻分布的永磁體所施加的很強的磁力所導致。

根據本發明，一種將磁極片裝載到電機的磁場上的方法包括以下步驟，將復數P個磁極片的每一個磁極片放置在定位機構上使得磁極片相對于其在電機的磁場上的指定位置保持在適當的位置，以及將復數P個磁極片從定位機構同步傳送到電機的磁場上。

根據本發明該方法的優點是定位機構和傳送機構不需要危險的手工相互作用，因此有利地增加了工作場所的安全。而且，與現有技術手工裝載方法相比，根據本發明的平衡裝載的方法能夠以更可靠、更快速和更高效的方式來實施。

根據本發明的磁體裝載裝置和/或根據本發明的將磁極片裝載到電機的磁場上的方法特別適合于用包括永磁體的磁極片裝載風力渦輪發電機的磁場。為此，磁體裝載裝置的尺寸優選為將磁極片裝載到風力渦輪機的發電機的磁場上。

如下文披露的本發明具體的優選實施例和技術特征在從屬權利要求中給出。不同權利要求類型的技術特征可以合適地組合以形成在這里沒有記載的進一步的實施例。