一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機領(lǐng)域，特別涉及一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]勵磁式發(fā)電機是勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流;而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元輸出。勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)節(jié)器對提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要由功率單元和調(diào)節(jié)器兩大部分組成。且對于傳統(tǒng)的電勵磁同步發(fā)電機，需要滑環(huán)和碳刷裝置，存在碳刷磨損和碳刷粉末的問題。對于在機艙內(nèi)部密閉的空間里，碳刷粉末對于其他部件存在污染。直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組，雖然取消了齒輪箱，但是使得發(fā)電機體積和重量增大，給機組安裝和運輸帶來了極大的不便。
[0003]故現(xiàn)有技術(shù)有待改進和發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種效率高、電壓波形質(zhì)量好、電機過載能力強的可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，包括帶有容納腔的機座以及設(shè)置在機座上方的出線盒，機座兩端用于密封的第一端蓋和第二端蓋，機座的容納腔內(nèi)設(shè)有定子，還包括電機軸以及轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為硅鋼片，該電機軸通過設(shè)置在第一端蓋上的第一軸承和設(shè)置在第二端蓋上的第二軸承可旋轉(zhuǎn)支承在定子內(nèi)；該轉(zhuǎn)子為瓦形永磁體，在電機軸沿徑向開設(shè)有與瓦形永磁體相適配的容置槽，該瓦形永磁體插入該容置槽。
[0006]轉(zhuǎn)子采用了永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子上沒有勵磁繞組損耗，提高了發(fā)電機的效率，特別是提尚了低轉(zhuǎn)速時的效率;發(fā)電機效率的提尚，使得機組的發(fā)電量提尚;永磁電機可以在較低的轉(zhuǎn)速運行，從而使得機組在較低的中低速時可以切入，提高機組的發(fā)電量。
[0007]所述機座內(nèi)開設(shè)有通冷卻水的通道，該冷卻水的進口位于底座底部，冷卻水的出口位于底座頂部。冷卻水從下往上冷卻該發(fā)電機，其冷卻效果更佳。
[0008]所述第一軸承為滾珠軸承，所述第二軸承均為滾子軸承;并所述第一軸承和所述第二軸承的個數(shù)均為兩個。在電機軸前端和后端均使用雙軸承能夠有效降低阻尼，增加電機軸運動的平衡性，且滾珠軸承和滾子均具有運動摩擦系數(shù)較低，所受摩擦力較小，有較好的機械效率，在機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中能保持較低的功率消耗，且啟動性能好。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高;體積小，重量輕，比功率大；中、低速發(fā)電性能好;效率高。普通勵磁式發(fā)電機在1500轉(zhuǎn)至6000轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有45%至55%，而可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機則可達75%至80%;電壓波形質(zhì)量好，適用于各種負(fù)載情況；電機過載能力強，適用于在惡劣環(huán)境下工作。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例:
[0013]參閱圖1，一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，包括帶有容納腔11的機座I以及設(shè)置在機座上方的出線盒12，機座I采用不導(dǎo)磁材料(例如鋁合金、不銹鋼)制作;機座I兩端用于密封的第一端蓋13和第二端蓋14，機座I的容納腔11內(nèi)設(shè)有定子2，還包括電機軸3以及轉(zhuǎn)子4，電機軸3連接動力源，該電機軸3通過設(shè)置在第一端蓋13上的第一軸承131和設(shè)置在第二端蓋14上的第二軸承141可旋轉(zhuǎn)支承在定子2內(nèi)，第一軸承131為滾珠軸承，第二軸承141均為滾子軸承;并第一軸承131和第二軸承141的個數(shù)均為兩個。在電機軸前端和后端均使用雙軸承能夠有效降低阻尼，增加電機軸運動的平衡性，且滾珠軸承和滾子均具有運動摩擦系數(shù)較低，所受摩擦力較小，有較好的機械效率，在機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中能保持較低的功率消耗，且啟動性能好。
[0014]該轉(zhuǎn)子4為瓦形永磁體41，瓦形永磁體41采用釹鐵硼材料，包括外弧面磁極、內(nèi)弧面磁極;在本實施例中，所述瓦形永磁體的徑向厚度和所述內(nèi)弧面磁極的內(nèi)(半)徑相等，所述外弧面磁極的內(nèi)(半)徑是所述內(nèi)弧面磁極的內(nèi)(半)徑的2倍。所述內(nèi)弧面磁極對應(yīng)的圓心角為90°，所述外弧面磁極對應(yīng)的圓心角為90°。瓦形永磁體采用徑向充磁的工藝制作，所述瓦形永磁體的外弧面磁極為N極、內(nèi)弧面磁極為S極，或者相反設(shè)置。
[0015]在電機軸3沿徑向開設(shè)有與瓦形永磁體41相適配的容置槽31，該瓦形永磁體41插入該容置槽31 ο機座I內(nèi)開設(shè)有通冷卻水的通道15，該冷卻水的進口 16位于機座I底部，冷卻水的出口 17位于機座I頂部。
[0016]勵磁發(fā)電機轉(zhuǎn)速在1500-6000轉(zhuǎn)/分區(qū)間效率只有40%-50%，效率低，因轉(zhuǎn)子存在勵磁線圈，整機溫升高;勵磁式發(fā)電機還極易出現(xiàn)碳刷、滑環(huán)損壞等問題。本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)其有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高;體積小，重量輕，比功率大；中、低速發(fā)電性能好;效率高。普通勵磁式發(fā)電機在1500轉(zhuǎn)至6000轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有45%至55%，而可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機則可達75%至80%;電壓波形質(zhì)量好，適用于各種負(fù)載情況；電機過載能力強，適用于在惡劣環(huán)境下工作。
[0017]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或單元必須具有特定的方向、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此，不能理解為對本實用新型的限制;術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等均應(yīng)做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0018]在本說明書的描述中，術(shù)語“一個實施例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0019]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，包括帶有容納腔的機座以及設(shè)置在機座上方的出線盒，機座兩端用于密封的第一端蓋和第二端蓋，機座的容納腔內(nèi)設(shè)有定子，其特征在于:還包括電機軸以及轉(zhuǎn)子，該電機軸通過設(shè)置在第一端蓋上的第一軸承和設(shè)置在第二端蓋上的第二軸承可旋轉(zhuǎn)支承在定子內(nèi)；該轉(zhuǎn)子為瓦形永磁體，在電機軸沿徑向開設(shè)有與瓦形永磁體相適配的容置槽，該瓦形永磁體插入該容置槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，其特征在于:所述機座內(nèi)開設(shè)有通冷卻水的通道，該冷卻水的進口位于底座底部，冷卻水的出口位于底座頂部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，其特征在于:所述第一軸承為滾珠軸承，所述第二軸承均為滾子軸承;并所述第一軸承和所述第二軸承的個數(shù)均為兩個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機，包括帶有容納腔的機座以及設(shè)置在機座上方的出線盒，機座兩端用于密封的第一端蓋和第二端蓋，機座的容納腔內(nèi)設(shè)有定子，其還包括電機軸以及轉(zhuǎn)子，該電機軸通過設(shè)置在第一端蓋上的第一軸承和設(shè)置在第二端蓋上的第二軸承可旋轉(zhuǎn)支承在定子內(nèi)；該轉(zhuǎn)子為瓦形永磁體，在電機軸沿徑向開設(shè)有與瓦形永磁體相適配的容置槽，該瓦形永磁體插入該容置槽。本實用新型的有益效果：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；體積小，重量輕，比功率大；中、低速發(fā)電性能好；效率高。本實用新型的可變轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機則可達75％至80％；電壓波形質(zhì)量好，適用于各種負(fù)載情況；電機過載能力強，適用于在惡劣環(huán)境下工作。
【IPC分類】H02K5/20, H02K1/22, H02K7/08
【公開號】CN205283279
【申請?zhí)枴緾N201620017746
【發(fā)明人】王石柱
【申請人】上海尚實能源科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月9日