[發(fā)明專利]一種外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極結(jié)構(gòu)及裝配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310194712.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103312067A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜敞;譚維;趙亮;周成功
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新譽(yù)集團(tuán)有限公司;江蘇常牽電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K1/28;H02K15/03;H01F13/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 陳磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種永磁發(fā)電機(jī)及裝配方法，特別是涉及外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)的磁極結(jié)構(gòu)及其裝配方法。

背景技術(shù)

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不使用增速箱，而是采用直驅(qū)風(fēng)機(jī)與低速多極永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接耦合，可以避免增速箱帶來(lái)的諸多不利。直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備低噪聲、機(jī)組壽命高、體積小、運(yùn)行維護(hù)成本低、低風(fēng)速時(shí)高效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，即表貼式和嵌入式。表貼式主要由磁鋼直接粘接于永磁發(fā)電機(jī)輪轂的內(nèi)腔表面上，再涂封固定。由于永磁磁極較大，每個(gè)磁極均由幾十塊小磁鋼組成，因此一方面粘接工作量較大，另一方面磁鋼粘接固定的可靠性也差，同時(shí)磁鋼粘接時(shí)磁鋼表面不能很好地與輪轂的內(nèi)腔弧形表面貼合。嵌入式一般將磁鋼封裝于磁極盒內(nèi)，每個(gè)磁極盒裝有多塊磁鋼，多個(gè)磁極盒沿輪轂軸向固定在輪轂支架上；由于磁極盒一般經(jīng)沖壓、鉚接和焊接而成，再經(jīng)楔塊固定在輪轂支架上，這樣一方面導(dǎo)致模具工藝復(fù)雜，另一方面造成裝配費(fèi)時(shí)費(fèi)力，如再通過(guò)轉(zhuǎn)子磁極斜槽來(lái)降低空載電壓和啟動(dòng)力矩，制造難度和成本更大。

在先美國(guó)專利US?7987579?B2?，名稱為《Method?for?mounting?permanent?magnet?that?form?magnet?poles?on?the?rotor?of?an?electric?machine》公開(kāi)了一種外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極磁鋼的安裝方法，該方案采用將充完磁的磁鋼通過(guò)安裝固定工裝，克服磁鋼和轉(zhuǎn)子間的吸力，磁鋼和磁鋼間的排斥力，準(zhǔn)確地將每塊磁鋼安裝定位。但該方案安裝效率較低，耗時(shí)長(zhǎng)，也易發(fā)生磁鋼破損，同時(shí)由于安裝過(guò)程中同極性的磁鋼相斥，磁鋼易飛出傷人，同時(shí)無(wú)法保證氣隙的均勻性，易造成空載電壓的波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不僅轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)低、空載電壓波動(dòng)小、振動(dòng)噪音低和氣隙均勻一致，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、加工方便、安裝可靠的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極結(jié)構(gòu)。本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極的裝配方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用這樣一種外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極結(jié)構(gòu)，包括若干塊磁鋼，所述磁鋼固定安裝在永磁發(fā)電機(jī)輪轂的內(nèi)腔內(nèi)，每塊磁鋼均呈具有內(nèi)、外弧形面的瓦片形，所述磁鋼的內(nèi)、外弧形面加工成與輪轂內(nèi)腔表面相應(yīng)的弧形面，所述磁鋼的兩側(cè)加工成V形斜切面，磁鋼的縱向截面呈平行四邊形，所述輪轂由前、后兩半輪轂組裝而成，該磁極結(jié)構(gòu)還包括若干個(gè)長(zhǎng)條形絕緣擋條，每個(gè)絕緣擋條的兩側(cè)加工成與所述磁鋼斜切面相吻合的V形斜面，所述絕緣擋條沿輪轂圓周方向相互間隔一定距離固定安裝在前、后兩半輪轂的內(nèi)腔表面上，所述磁鋼嵌裝固定在相鄰兩個(gè)絕緣擋條與輪轂內(nèi)腔表面圍成的凹槽內(nèi)，嵌裝固定在前半輪轂內(nèi)腔表面上的磁鋼與嵌裝固定在后半輪轂內(nèi)腔表面上的磁鋼呈人字形對(duì)稱設(shè)置。

所述輪轂由前、后兩半輪轂通過(guò)螺栓連接組裝成為一個(gè)整體，所述絕緣擋條通過(guò)螺釘固定安裝在前、后兩半輪轂的內(nèi)腔表面上，所述磁鋼嵌裝并經(jīng)粘接劑固定在相鄰兩個(gè)絕緣擋條與輪轂內(nèi)腔表面圍成的凹槽內(nèi)，在位于所述凹槽外的磁鋼表面上設(shè)有由環(huán)氧樹(shù)脂及固化劑涂封的玻璃絲布層。

在前、后兩半輪轂內(nèi)腔表面上相鄰兩個(gè)絕緣擋條之間的磁鋼的磁極極性相同;?在前半輪轂內(nèi)腔表面上由絕緣擋條隔開(kāi)的相鄰兩塊磁鋼之間的磁極極性相反，在后半輪轂內(nèi)腔表面上由絕緣擋條隔開(kāi)的相鄰兩塊磁鋼之間的磁極極性相反，所述前半輪轂上磁鋼的磁極極性與其人字形對(duì)稱設(shè)置的后半輪轂上磁鋼的磁極極性相同。

本發(fā)明提供了一種用于裝配所述外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)磁極的方法，包括以下步驟：

a、將未充磁的磁鋼按人字形對(duì)稱排列在前、后兩半輪轂的內(nèi)腔表面上，并采用絕緣擋條將所述未充磁的磁鋼嵌裝固定在前、后兩半輪轂的內(nèi)腔表面上；

b、將所述未充磁的磁鋼固定完成后，采用充磁機(jī)對(duì)所述未充磁的磁鋼進(jìn)行充磁處理。

本發(fā)明在b步驟后還包括以下步驟：

c、在位于相鄰兩個(gè)絕緣擋條與輪轂內(nèi)腔表面圍成的凹槽外的磁鋼表面上鋪設(shè)玻璃絲布層，采用真空灌注工藝并通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂及固化劑對(duì)充磁的磁鋼進(jìn)行粘結(jié)和密封處理。

本發(fā)明在進(jìn)行b步驟的充磁處理時(shí)，將前、后兩半輪轂內(nèi)腔表面上相鄰兩個(gè)絕緣擋條之間的磁鋼的磁極極性相同，將在前半輪轂內(nèi)腔表面上由絕緣擋條隔開(kāi)的相鄰兩塊磁鋼之間的磁極極性相反，將在后半輪轂內(nèi)腔表面上由絕緣擋條隔開(kāi)的相鄰兩塊磁鋼之間的磁極極性相反，將所述前半輪轂上磁鋼的磁極極性與其人字形對(duì)稱設(shè)置的后半輪轂上磁鋼的磁極極性相同。

采用上述磁極結(jié)構(gòu)和裝配方法后，本發(fā)明具有以下有益效果：