[發明專利]具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機

有效

• 申請號: 202010597753.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111711325B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 朱一楓;李桂芬;張艷竹;王曉航;張春莉;胡剛;葛旭;胡金明;謝雨
• 申請（專利權）人: 哈動國家水力發電設備工程技術研究中心有限公司;哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: H02K11/25
• 分類號: H02K11/25;H02K1/14;H02K1/276;H02K1/32;H02K21/16;F03B13/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機，屬于發電機領域，本發明為解決在定子齒壓板處測溫無法反應定子齒真實溫度的問題。本發明包括定子、轉子和轉軸，轉子固定于轉軸上，定子設置于轉子的外部，定子與轉子之間存在徑向間隙；定子具有2N個定子齒，在每個定子齒的齒頂沿軸向開設兩個輔助槽，每個輔助槽中嵌入一根銅條，測量發電機運行時4N根銅條串聯輸出的實際電阻值，根據該實際電阻值獲取定子齒頂平均溫度。

技術領域

本發明涉及發電機的測溫技術，屬于發電機領域。

背景技術

潮流能屬于海洋可再生能源，而且分布廣泛、永不枯竭，目前已經成為世界各主要能源國家關注的焦點，成為了海洋能能源中發展最快的一個分支，潮流發電機通常采用永磁同步發電機，由于定子鐵心表面開槽會引起齒槽轉矩，產生了振動與噪聲，而且定子齒頂的磁密較高，發熱嚴重，傳統測量定子齒頂的溫度是在定子齒壓板上安裝熱電阻，由于定子齒壓板位于定子鐵心的兩個軸向端面處，因此熱電阻測量位置也在定子齒的兩個軸向端面上，定子鐵心軸向端部的發熱必然低于軸向內部的溫度，因此，這種測量方式所測定子齒溫度低于實際溫度，測量結果不準確。

發明內容

本發明目的是為了解決在定子齒壓板處測溫無法反應定子齒真實溫度的問題，提供了一種具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機。

本發明所述具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機，包括定子1、轉子2和轉軸3，轉子2固定于轉軸3上，定子1設置于轉子2的外部，定子1與轉子2之間存在徑向間隙；定子1具有2N個定子齒1-2，在每個定子齒1-2的齒頂沿軸向開設兩個輔助槽4，每個輔助槽4中嵌入一根銅條5，測量發電機運行時4N根銅條5串聯輸出的實際電阻值，根據該實際電阻值獲取定子齒頂平均溫度θ：

式中：R_Sθ為發電機運行時4N根銅條串聯輸出的實際電阻值；

R_S75為銅條75℃時對應電阻值。

優選地，輔助槽4為齒頂開口的圓形槽，槽徑大于銅條5。

優選地，兩個輔助槽4沿齒頂軸向中心線對稱設置。

優選地，4N根銅條5串聯后通過兩個出線端6與外部測量設備連接。

優選地，外部測量設備為萬用表。

優選地，轉子2包括轉子鐵心2-1、永磁極2-2和扇形斜向通風槽2-3，轉子鐵心2-1沿周向嵌放2P個永磁極2-2，轉子鐵心2-1沿周向均布2P個扇形斜向通風槽2-3，所述扇形斜向通風槽2-3為貫穿轉子鐵心的軸向通槽，且位于永磁極2-2與轉軸3之間。

優選地，扇形斜向通風槽2-3沿軸向傾斜。

優選地，輔助槽4的槽口在0.95～1.05mm之間。

本發明的優點：本發明設計了一種具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機，在定子齒頂安裝銅條來監測整個定子齒頂的溫度，所述銅條沿軸向貫穿整個定子齒頂，所測溫度為定子齒頂的平均溫度，測量結果準確，為發電機的安全運行提供了可靠的參考依據。

同時為了安裝銅條在定子齒頂開設兩個圓形輔助槽優化了定子齒頂鐵心結構，進而降低了齒槽轉矩，降低了振動與噪聲，并且使電壓波形得到了優化。

附圖說明

圖1是本發明所述具有齒頂測溫結構的潮流能永磁發電機的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是圖1的B處局部放大圖；

圖4為輔助槽槽口與齒槽轉矩的仿真關系圖。

具體實施方式