[發明專利]永磁電機永磁磁極的監測裝置及永磁磁極的壓條

有效

• 申請號: 201610943147.3
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106451860B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 馬盛駿;馬萬順
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 陜芳芳,羅滿

技術領域

本發明涉及電機技術領域，特別是涉及一種永磁電機永磁磁極的監測裝置及永磁磁極的壓條。

背景技術

永磁電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置，其廣泛應用于各種發電場所。

請參考圖1和圖2，圖1為一種永磁電機的剖面示意圖；圖2為圖1所示永磁電機的局部結構示意圖。

永磁電機包括磁軛壁11、壓條12、磁鋼13，磁軛11一般為圓筒結構，磁鋼13借助壓條12和螺栓14緊固在磁軛11內壁；該圖示結構中，壓條12的橫截面呈梯形，螺栓14從磁軛11外側對磁軛11內壁的壓條12實施徑向緊固，借助壓條12與磁鋼13接觸的斜面壓住磁鋼13兩側壁。螺栓14的頭部與空氣接觸的外露部分使用密封膠填充覆蓋予以防護，在磁鋼13表面填充灌注樹脂以形成防護覆層15，對磁鋼13進行保護。

其中，磁鋼13的緊固狀態及防護覆層15的狀態是影響永磁電機壽命的主要因素之一，在風電場運行過程中在周期性電機氣隙的徑向磁拉力作用下，持續往復振動導致磁鋼與磁軛內壁之間填充的樹脂相互剝離，使磁鋼松動，嚴重時發生破碎、脫落，在徑向磁拉力作用下，磁鋼就會破壞防護覆層，甚至進入發電機轉子與定子間隙，磨損定子，使定子失效，產生更大的損失。

目前，尚無技術手段監測永磁電機永磁磁極磁鋼的緊固狀態及防護覆層的運行狀態，因此就無法對磁鋼固定及防護覆層的可靠性進行評價及改進，也無法根據磁鋼及防護覆層的狀態調整永磁電機的運行狀態，以延長永磁電機的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種永磁電機永磁磁極的監測裝置，該監測裝置能夠檢測防護覆層的運行狀態，并將相關檢測數據存儲，從而能夠根據防護覆層的狀態獲知磁鋼的固定狀態，并為磁鋼固定及防護覆層的可靠性評價及改進提供數據支持。

本發明的另一目的是提供一種永磁磁極的壓條，該壓條的結構設計能夠監測防護覆層的運行狀態。

為解決上述技術問題，本發明提供一種永磁電機永磁磁極的監測裝置，永磁磁極包括沿著磁軛壁面軸向同一磁性的多層磁鋼以及填充在各層磁鋼表面的防護覆層；所述磁鋼通過壓條緊固于所述磁軛內壁；所述監測裝置包括：

第一檢測組件，用于檢測永磁磁極運行過程中所述防護覆層的運行狀態；其包括設置于所述壓條與所述防護覆層之間的壓電薄膜，所述壓電薄膜內封裝有感溫元件；

存儲器，用于接收并存儲所述第一檢測組件的檢測信號。

如上，該監測裝置包括設置在壓條與防護覆層之間的壓電薄膜，且該壓電薄膜內封裝有感溫元件，這樣，壓電薄膜能夠感知防護覆層在壓條表面造成的應力變化，或者壓條對防護覆層造成的應力變化，壓電薄膜內封裝的感溫元件能夠監測防護覆層與壓條之間的溫度變化，與應力變化相結合能夠推測出防護覆層的運行狀態，由于防護覆層與壓條、磁鋼等接觸，所以通過防護覆層的狀態能夠從一定程度上獲知磁鋼的固定狀態，相關檢測數據存儲于存儲器內，能夠為磁鋼固定及防護覆層的可靠性評價及改進提供數據支持。

可選的，所述壓電薄膜內還封裝有濕度敏感元件。

可選的，所述壓電薄膜包括與所述壓條頂部接觸的底壁段、與所述磁鋼側面接觸的側壁段以及與所述防護覆層接觸的翻邊段。

可選的，所述壓電薄膜為聚偏二氟乙烯壓電薄膜或聚脂樹脂壓電薄膜。

可選的，所述第一檢測組件還包括預埋在所述防護覆層內部的壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。

可選的，所述第一檢測組件還包括設置在所述防護覆層與所述磁鋼之間的溫度傳感器。

可選的，所述防護覆層與預埋在所述防護覆層內部的壓力傳感器、溫度傳感器及濕度傳感器為一體結構。

可選的，所述壓條通過螺栓緊固于所述磁軛壁面；所述監測裝置還包括：

第二檢測組件，用于檢測永磁磁極成型過程中各壓條緊固的一致性以及永磁磁極運行過程中壓條的松動狀態；

所述存儲器還接收并存儲所述第二檢測組件的檢測信號。

可選的，所述第二檢測組件包括設置于所述螺栓頭部的壓力傳感器以及設置于所述壓條和所述磁軛壁面之間的壓力傳感器。

可選的，所述第二檢測組件還包括設置于所述壓條與所述磁鋼接觸的兩側面的壓力傳感器。

可選的，所述第二檢測組件的各壓力傳感器均為聚偏二氟乙烯壓電薄膜或聚脂樹脂壓電薄膜。