專利名稱：密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是 一種發(fā)電機(jī)，具體地說是一種永磁發(fā)電機(jī)。
(二)
背景技術(shù)：
利用機(jī)械能(如風(fēng)能、水能、燃燒轉(zhuǎn)換而成的能等)轉(zhuǎn)換成為電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)。
利用永久磁性材料作為電機(jī)磁場的磁源而制造出來的發(fā)電機(jī)稱為永磁發(fā)電機(jī)。它主要應(yīng) 用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，因此也稱為永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
永磁發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)的電勵磁發(fā)電機(jī)相比較，由于從機(jī)械端傳來的動力直接驅(qū)動到電機(jī)轉(zhuǎn) 軸上，因此稱其為直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明與以注的永磁發(fā)電機(jī)不同之處在于其有較特殊的散熱系統(tǒng)，以往的永磁發(fā)電機(jī)主
要是靠電機(jī)機(jī)座散熱，即轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯h的熱損耗通過機(jī)座表面將熱量散發(fā)到空氣當(dāng)
屮；或者是自然通風(fēng)冷卻，即通過自然風(fēng)直接冷卻電機(jī)。而本發(fā)明則是通過一個(gè)密閉的自循 環(huán)空氣散熱系統(tǒng)將電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的損耗帶出電機(jī)。因此稱本發(fā)明為密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電 機(jī)。
本發(fā)明的這種特殊結(jié)構(gòu)，使其具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、損耗小、'效率高、電機(jī)的形狀 和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)，.因而應(yīng)用極為廣泛。
永磁電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，由于永磁材料產(chǎn)生的磁場能力有限，因此目前開發(fā)和生產(chǎn)出來的 兆瓦級發(fā)電機(jī)可以稱為是大功率的永磁發(fā)電機(jī)了 。
永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上永磁體磁化方向，即磁極方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向有很大的相互關(guān)系，一 般布置有四種方式切向式、徑向式、混合式、軸向式。
在這四類永磁發(fā)電機(jī)中，適合于設(shè)計(jì)兆瓦級以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的以徑向式結(jié)構(gòu)較多，此 類結(jié)構(gòu)能避開其它幾類的弊端，取長補(bǔ)短，是現(xiàn)今國際上比較好用、常用的一種型式。
本發(fā)明屬于徑向式永磁發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子直徑較大，轉(zhuǎn)子表面承受的離心力較大，將使永 磁體出現(xiàn)破損現(xiàn)象，為此在轉(zhuǎn)子支架磁軛上需采用特殊工藝將永磁體固定牢(通常采用鑲嵌 式、粘貼式)。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可制造出密閉式、空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括安裝在定子機(jī)座內(nèi)的定子鐵芯，定r鐵芯中安 裝有定子繞組，轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)端蓋上的軸承與機(jī)座配合并放置到定子鐵芯中，轉(zhuǎn)亍包括轉(zhuǎn)軸、 轉(zhuǎn)子支架和永磁體，永磁體穿進(jìn)轉(zhuǎn)軸上對)S的鵒尾槽中并粘貼在轉(zhuǎn)子磁軛表而,-,電機(jī)主體側(cè) 面掛有一套冷卻系統(tǒng)，和主體之間形成了一個(gè)密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)。 本實(shí)用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征 1、永磁體為長方體結(jié)構(gòu)。2、 定子為多槽、多極結(jié)構(gòu)，每極每相為分?jǐn)?shù)槽結(jié)構(gòu)。
3、 定子選擇矩形槽，疊繞組成型線圈，多排線并聯(lián)，繞組節(jié)距為短距或長距。
4、 電壓波形畸變率小于5%。 '
5、 電機(jī)的防護(hù)等級為IP54，冷卻方式為IC86W，結(jié)構(gòu)型式為IM3705。本實(shí)用新型所選用的永磁體材料為釹鐵硼永磁鋼，它具有高磁性能、高矯頑力，市場價(jià)
格比較低。
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)選擇的定子槽數(shù)多槽，極對數(shù)為多極，每極每相槽數(shù)為分?jǐn)?shù)結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)減少了齒槽效應(yīng)，減少了轉(zhuǎn)矩脈動和啟動阻力矩，降低了啟動的最低轉(zhuǎn)速，改善了發(fā)電機(jī)電壓波形，使其接近TH弦波。同時(shí)提高了動力的利用率，增加發(fā)電
.目—風(fēng)。
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)定子選用矩形槽，疊繞組成型線圈，多排線并聯(lián)，繞組節(jié)距為短距或長距，采用F級絕緣材料，使得發(fā)電機(jī)的絕緣水平和耐溫等級得到了提高，從而增加了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性和壽命。
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)的電壓波形畸變率小于5%，這個(gè)參數(shù)的設(shè)定可降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的雜散損耗，從而提高電機(jī)效率。
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端安裝有軸承，這就大大減小了發(fā)電機(jī)因受力而產(chǎn)生的變形，使得發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)更加合理。
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電'機(jī)采用防護(hù)等級為IP54，冷卻方式為IC86W，結(jié)構(gòu)型式為IM3705，'使得發(fā)電機(jī)整體密閉性能好、散熱效果好。'
本實(shí)用新型密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)可以制造出兆瓦級以上的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)示意圖 .
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對本實(shí)用新型作更詳細(xì)地描述
結(jié)合圖1圖2和圖3，密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)的組成包括安裝在定子機(jī)座1內(nèi)的定子鐵芯2，定子鐵芯中安裝有定子繞組3，轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)端蓋4上的軸承與機(jī)座配合并固定到定子鐵芯中。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子支架6和永磁體7，轉(zhuǎn)軸上汗有鍵槽，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子支架固定在一起。永磁體固定在轉(zhuǎn)子支架磁軛上。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)伸端安裝有調(diào)心滾子軸承8，軸的另一端安裝有自潤滑功能的W列圓柱滾子軸承l(wèi)
在電機(jī)主體部分的則面掛有 一套冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)由散熱效果舒的冷印器10和風(fēng)筒1組成，它同電機(jī)主體部分一起共同組成了 一個(gè)密閉式冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、一種密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，它包括電機(jī)主體部分和電機(jī)冷卻部分，電機(jī)主體部分主要包括安裝在定子機(jī)座內(nèi)的定子鐵芯，定子鐵芯中安裝有定子繞組，轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)端蓋上的軸承與機(jī)座配合，放置到定子鐵芯中，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子支架磁軛和永磁體磁極，其特征是在轉(zhuǎn)子支架磁軛表面裝有永磁體，而后將整個(gè)轉(zhuǎn)子穿進(jìn)定子鐵芯當(dāng)中，電機(jī)冷卻部分包括空氣冷卻器、風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒，電機(jī)主體部分與電機(jī)冷卻部分形成了一個(gè)密閉式的、空氣冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是永磁體采用高性能的 釹鐵硼材料，外觀為長方形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是定子采用多極、 多槽、分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是定子選擇開口槽，定 子線圈成型疊繞組為多排線并聯(lián)，繞組節(jié)距為短距或長矩。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)端蓋上 的軸承放置于定子鐵芯當(dāng)中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是電機(jī)外部安裝有冷卻 系統(tǒng)，通過電機(jī)內(nèi)部風(fēng)道與電機(jī)形成了一個(gè)密閉循環(huán)系統(tǒng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是電機(jī)內(nèi)部設(shè)有通風(fēng)道， 與電機(jī)外部的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)密閉式的空氣冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種密閉式空氣冷卻永磁發(fā)電機(jī)。它主要包括兩大部分，即電機(jī)主體部分和電機(jī)冷卻部分。電機(jī)主體部分主要包括安裝在定子機(jī)座內(nèi)的定子鐵芯，定子鐵芯中安裝有定子繞組；轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)端蓋上的軸承與機(jī)座配合，放置到定子鐵芯中。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子支架磁軛和永磁體磁極及電機(jī)內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。電機(jī)冷卻部分包括散熱效果好、工藝簡單、外形精湛的空氣冷卻器、風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成的軸徑向通風(fēng)系統(tǒng)。電機(jī)主體部分與電機(jī)冷卻部分形成了一個(gè)密閉式的、空氣冷卻循環(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)可制造兆瓦級以上密閉式空氣冷卻永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型是適合我國風(fēng)能資源特點(diǎn)的、目前我國風(fēng)電市場急需開發(fā)的一種大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)型。
文檔編號H02K1/16GK201360183SQ20082009139
公開日2009年12月9日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者張艷竹, 徐景軍, 琪 陳 申請人:哈爾濱風(fēng)電設(shè)備股份有限公司