专利名称：制造搭载单轮的电磁系统的方法
技术领域：
本发明是关于制造搭载单轮的电磁系统的方法，该系统用于风力或风能发电设备的多轮发电机上，一个单轮壳体和至少一个装有多个环状排列的单独永磁体的磁环连接，或和至少带有一个磁环及其支架的磁轮连接，为了进行连接该单轮壳体需要被加热至一定温度，使得包含安装面的单轮壳体的内圆周的直径发生扩展，大于磁环或磁轮的外径，随后可以在安装面上安装至少一个磁环或磁轮，接下来单轮壳体在室温下冷却，并在磁环或磁轮上收缩。本发明还进一步涉及风力或风能多轮发电机的电磁系统，包括带有一个单轮壳体的单轮，该单轮带有至少一个安置在单轮壳体中，由一个支架和安放在上面的永磁铁组成磁环，和/或带有这样磁环的磁轮。
背景技术：
采用外部转子形式的多极发电机的环状电磁系统通常为了减少涡流损失不会将转子做得太大，而是用由用单独的永磁体拼装成的铁环或磁环组成。这种磁环按照发电机的轴向总长叠成一个磁轮形式的卷轴。此时由各个铁块或金属块组成的支架形成了一个薄墙似的回路，用于传导磁场线和屏蔽卷轴对外的磁性。这样卷轴可以在竖轴方向获得机械稳定性，因为支撑架或斜撑架是焊接在没有负载磁性的区域，这样各个磁环或支架可以支撑在一起。为拥有相对较大直径的风能发电机单轮的外部转子制造支架和磁环从制造工艺和经济性角度均有限制，因此在直径较大情况下采用由多个金属块组成的多个环状支架组成，该支架内侧用多个磁块拼接，形成环状。在单轮壳体内拼接用多个磁块和金属块组成的磁环时通常在各个并排安置的磁块和金属块之间采用卡盘的方式形成弯拱。为此需要加热单轮壳体，使之扩展，并且能轻易放入至少一个磁环或带有多个磁环的磁轮。当单轮壳体随之冷却时，在单轮壳体和磁环或磁轮之间会产生卡盘连接，各个金属块和/或各个磁铁块由于它们之间存在的张力而紧密结合在一起。用这种方式，单轮壳体和磁环或磁轮按照收缩连接的方式互相连接在一起，形成一个转子或发电机的电磁系统。上述的连接方式必须能够使由风能设备的转子叶片产生的，且传导至单轮壳体的转动能传导至发电机的定子。但是目前单轮的直径以及磁环和磁轮不能让在各个金属块和/或各个磁块之间产生足够高的卡盘或收缩结合压力，以确保由弓形金属块组成的支架和单个永磁铁组成的环形在内径表面形成的环状的机械稳定性，因为根据较高的极数，支架和磁环的壳体厚度相对于磁环的直径会变小。
发明内容
本发明的目标是找到一个同时具有安装方便性和成本经济性的解决方案，在风力设备或风能设备的多轮发电机的单轮壳体和磁环或磁轮之间能形成可靠地连接。根据在本文开头处的描述，本发明将如此解决这个任务，在加热单轮壳体之前，和/或排列磁环或磁轮之前，和/或在冷却单轮壳体之前在至少一个磁环或磁轮的外径表面和/或安装表面，涂上粘合剂，这样在单轮壳体收缩起来的时候，通过粘合剂在单轮壳体和至少一个磁环或磁轮之间形成材料连接。同样，本发明将如此解决本文开头处描述的电磁系统，这个单轮在单轮壳体和至少一个磁环或磁轮之间带有一个用粘合材料完成的连接，然后用权利要求1至6的方法制造完成这个电磁系统。通过各项权利要求可进一步说明本发明的优势和目的。通过这项发明可以使制造单轮和包含单轮的风能或风电多极发电机的成本降低，并保证在单轮壳体和磁环或磁轮之间具有安全和坚固的连接。因此相对于直径，也可以在制造功率达到兆瓦级的大型发电机，且转子外科或单轮壳体直径达几米，例如10米时，使用磁环或磁轮形成的较薄的墙体，因为连接的稳定性不再仅仅基于单轮壳体和磁环或磁轮之间的各个金属块和磁铁块之间的卡力，而是增加了粘合材料的粘合力，并因此提高了单轮壳体和磁环或磁轮之间连接的承受力和持久力。此时还可进一步设想，当收缩时在各个并排安置的单独永磁体之间，和/或各个并排安置的含多个单独永磁体的磁铁块之间，和/或在各个并排安置的形成铁块或金属块的支架之间产生应力连接。本发明进一步的目的在于使用一种厌氧固化黏合材料。在单轮壳体冷却发生收缩时，单轮壳体和电磁系统之间的缝隙可以尽可能地小，并向该粘合剂抽取氧气，使得在磁环或磁轮和单轮壳体之间的高强度连接只有在单轮壳体冷却时才产生。为了达到单轮壳体材料灵活性的目的，不是必须使用金属材料或内侧必须为金属材料，本发明进一步设想，在用厌氧固化粘合剂之前，在至少一个磁环或磁轮的外径表面，和/或安装区域表面涂上活性剂。这样单轮壳体也可以使用对厌氧固化粘合剂无反应的材料，也就是不具有催化作用的材料制作。本发明进一步设想，在安装至少一个磁环/或磁轮之前用喷砂或喷丸将其表面和/或安装表面进行粗糙处理。这样可以改善粘合剂的附着力并提高随后形成的连接的承受能力。从经济性角度考虑，这个方法在节约成本方面也十分有利，本发明也考虑到，可以将填入至少一个磁环或磁轮和单轮壳体之间的用以形成连接的多余的黏合材料吸出并循环使用。在建构这个电磁系统时，本发明优势在于，至少一个磁环或磁轮在各个并排安置的单独永磁体之间，和/或各个并排安置的含多个单独永磁体的磁铁块之间，和/或在各个并排安置的形成铁块或金属块的支架之间具有应力连接。上述特点，以及下文将阐述的特点不仅可用于各项已说明的组合应用，也可用于其他组合方式。本发明的框架仅通过各个权利要求进行定义。
本发明所指对象的进一步的细节，特点和优点将在下文结合附图进行说明，附图中列举了一个本发明较受欢迎的安装方式。附图分为图1 图解方式展示的磁环俯视图。图2 图纸1中截取的一个截面A的放大图。
图3 在组装成一个磁轮之前多个磁环的透视图。图4:引导构件的示意图。图5 由多个磁环构成的磁轮的透视图。图6 单轮壳体为安装磁轮留出的安装面。图7 另一种安放磁铁方式的局部图。图8:回路环。
具体实施例方式一个风能或风电设备主要包括一个带有轮毂和叶片的转子和一个包围电机的机械舱体。通过转子叶片产生的机械能转换为电能通过多轮发电机完成，更好的是使用一个安装在机械舱体中用转子的转动驱动的同步发电机。这样的多轮发电机安装有一个带环绕的定子和一个包围定子的转子(外部转子)或一个被定子包围的转子(内部转子)。在本示例中是一个外部转子，形成图示9中的电磁系统，包括多个磁环2，h_2j，2’，2a’，2b’，2c’，它们共同组成一个磁轮10，该磁轮安装在单轮壳体11的安装面14的内侧。每个磁环2，h-2j，2’，2a’，2b’，2c’均装有多个围绕直径排列的单个永磁体4，4’，其中每三个相邻且同极安放的单个永磁体4，4’组成一个磁块3，3’。磁块3，3’另一侧是如图2所示，磁极反向安置的磁块。此时南极S和北极N在径向交互排列，使得圆周上的磁块3外侧是北极，内侧是南极，磁块3’则外侧南极，内侧北极。每个磁块3，3’仍由多个单独永磁体4，4’组成，它们在轴向上采用同样的电机对齐，以减少涡流损失，该损失在较大的电极表面可能会变得很大。在该示例中磁块3，3’分别由三个单独永磁铁4，4’组成。磁块3，3’采用不同数量的永磁铁4，4’也是可以的。永磁铁4，4’的制造需要稀土材料，特别是用具有高可渗透性铁粉烧结，并添加稀土金属的材料制造。为了优化带有一个磁轮10的外部转子的发电机的输出功率，必须要将各个相邻的单独永磁铁4，4’之间的缝隙尽可能地减小。因此需要将单独永磁体4，4’放入由回路环fe形成的支架5内侧，这样和装有单独永磁铁4，4’的回路环如形成分别形成磁环2，2’，
2 ~2c，2 -2 jο回路环fe由各个金属块16共同组成，它们并排安放形成环状回路fe。各个金属块16可以通过连接板相互连接，并相互焊接在一起。当回路环fe和其中安放的永磁铁4，4’放入单轮壳体11，在单轮壳体11冷却时，沿安装面14它们可通过应力被压紧，这点将在以下说明。为了在安装到回路环fe时能够使各个单独永磁铁4，4’之间的距离尽可能地减小，我们考虑使用安放构件12，其形状是一个在径向带槽口的开槽12a，它们平均分布在内侧圆周平面上，之间的距离正好是一个单独永磁体4，4’的宽度。在这个槽形开口 1 中分别放入横截面是双T型的支撑构件6，用作夹子。在每两个支撑构件6之间各放入一个单独永磁铁4，4’，并且被支撑构件6固定在回路环fe的内侧。支撑构件6必须拥有非常小的厚度延伸性，以使相邻单独永磁体4，4’之间仅仅存在一个极小的缝隙。回路环fe的强度和厚度应该使得其在内侧安装单独永磁体4，4’时，在它的外侧无法检测到磁力，磁力因此无法向外辐射。在制造回路环fe或磁块16时最好使用含铁成份较高，合金成分较少的钢材。安装构件12可如图示7所示，安装在其中的支撑构件6，倾斜约6-20度对齐安放。该安装构件12也可以呈长条状排列。回路环5a，磁块3，3’和单独永磁铁4，4’的规格应如此确定，使得平均安置在回路环5a的内圆周上的磁块3，3’应为双数，并使磁极相同的磁块3，3’和磁极不同的磁块相对放置。在安装时应该如此操作，在各个支撑构件6之间首先将磁极相同的磁块3安放在回路环5a的内侧，随后再在他们之间的空隙处推入带有相反磁极的磁块3’。这样支撑构件6 在各个并排放置的单独永磁体4，4’之间就形成了分隔墙和引导轨，这样磁极相斥和磁极相吸的各个单独永磁体4，4’均可以通过支撑构件6之间的通道在回路环5a的径向被安全推至各个预先设定好的位置。回路环5a形成薄墙状，并由各个铁块16组成。单独永磁体4，4’组成磁环2,2，, 2a_2j，2a’，2b’，2c’，这些磁环构成一个回路环 5a，多个回路环5a根据搭载的发电机或单轮所需要的功率组成磁轮10。这些磁环2，2’， 2a’_ac’，2a_2j在磁轮10的轴向上一块接一块在侧方安放,直到满足磁环所要求的数量为止。在图9中，搭载有磁轮10的单轮壳体11中,排列了i^一个磁环2-2j，以形成磁环10。 在各个磁环组成磁轮10的位置至少有一个同极的磁块3，3’和因此在磁轮10轴向上和各单独永磁体4，4’相反的磁极。在组装磁轮10时，由于同极排列的磁块3，3’，相邻的磁环 2，2’，2a-2j，2a’ _2c’之间在径向，也就是说在磁环轴的平行方向或磁轮轴上，产生了相斥效应。因此并排安放的磁环由于同极的磁块3，3’的磁力增加了向稳定的南北极位置调整的动力，这就是说它们会转过相对较远的，让不同极排列的相吸地磁块3，3’并排排列。为了不发生这个现象，磁环2，2’，2a-2j，2a’ _2c’必须在安装时形成磁环10并且保持它们之间的相对位置。为了这个目的,在每个磁环的回路环5a中，在每个侧面8a，8b沿着圆周平均分布多个引导孔7。引导孔7可以既可以等距也可以不等距沿着圆周在各个侧面8a，8b 设置。重要的是在一体化状态下互相挨着安放的磁环2中形成的引导孔7在各个磁环的共同安装位置相互呼应，也就是说，对齐或和一个用引导构件9作为连接填充物相互对齐或尝试对齐。在各个引导孔7中间，此处也可用电钻钻孔，在组装磁轮10的时候各安装一个棍状或条状的带有第一引导截面9a的引导构件9。引导构件9的第二个引导截面9b在磁环2的引导孔7处凸起用于引导向各磁环上叠放更多的磁环这样第二个引导截面9b就被放入了和这个引导孔7向呼应的叠起的磁环引导孔7，。例如磁环2a的引导孔7，这样叠起的磁环2a压住磁环2，就不会出现两个磁环2和2a相互由于磁力反转的情况。这样相邻的磁环2例如磁环2和2a，通过引导构件9可以层叠，也可以相互对齐。相邻的磁环2，2’，2a’，-2c’，2a_2j的固定可以用粘合剂在相应的侧面8a，8b进行接合，该侧面包括回路环5a和单独永磁体4，4’的侧面。为此在叠放磁环之前至少要将一个相连的磁环侧面8a或Sb用厌氧固化粘合剂涂布，使得相邻的磁环2和2’被连接起来。 该粘合剂是单组分厌氧固化粘合剂，在密闭氧气下固化。粘合剂中含有的固化成份在接触空气中氧气的时候不具有活性。一旦此粘合剂与氧气隔绝开来，可快速固化，特别同时还接触到金属表面，这在叠放并压紧两个磁环的相邻侧面8a和Sb时可获得应用。通过液体粘合剂的毛细作用，可以填补甚至极小的缝隙。固化后的粘合剂将在相邻的磁环的连接侧面 8a和Sb的粗糙表面中稳固下来。固化过程通过粘合剂接触到相邻的金属环的两个侧面8a 和Sb金属面时开始，金属表面因此具有催化剂作用。如果磁环的侧面8a和8b由非金属材料，也就是惰性材料构成，可以在涂布厌氧固化粘合剂之前在相连的磁环的相邻的两个面8a，Sb中至少一个面上涂上活性剂。我们推荐在此涂上活性剂的理由是这种惰性材料只拥有很小，甚至没有催化作用，但这对厌氧粘合机的固化是十分必要的。即便在含有较高惰性材料特性的金属材料上，例如铬和不锈钢，也推荐使用活性剂，以避免粘合失败。这样的粘合在连接处进一步增加了防腐蚀的保护。此外这样的厌氧性固化粘合剂在机械运动和动态持久负荷中都表现出良好的耐受性。在使用厌氧固化粘合机的时候不管用没用活性剂都要保证两个磁环的接合的固化程序只有在两个磁环安装时才可进行。在以上描述的安装实施例中，在各个磁环2，2’，2a-2j，2a’_2c’的侧面8a，8b中安置的引导孔7，在所有磁环侧面需要设置在相对安装的磁块3，3’在整个磁环的圆周上均相同的位置。这样可以形成用多个磁环层砌或叠加的磁轮10，并带有和磁环轴或磁轮轴或电磁系统轴平行的磁块3,3’，这样相同磁极的磁块呈一直线排列。支撑构件6根据由一块块并排安装的单独永磁体4，4’组成的磁环，可笔直并且平行于磁轮纵轴，如同在图9中所示的，由i 个磁环2-2 j组成的电磁系统I的磁轮10 —样。为了制造一个弯曲并且相对磁轮轴倾斜的磁块3，3’，如图7所示，我们考虑了第二个示例，其中引导构件9的第二个引导截面9b在各个磁环的圆周方向，从侧面向第一个截面9a进行位置调整。这样的引导构件9如图4所示。在这种情况下，引导构件9的地第一个弓I导截面9a和第二个弓I导截面9b之间的填充物需要这样安排，使得在磁轮10的安装位置，各个磁环的磁块3，3’和/或单独永磁铁4，4’沿磁环轴向，在径向安放一个个磁环。 在此各个引导构件9的第一引导截面9a和第二引导截面9b之间的填充层可以这样安排， 在磁轮10的组装位置，各个磁环相同磁极的，并排安放的磁块3，3’，考虑到磁环轴，在径向以楼梯形安放。在各个单独永磁铁4，4’之间通过支撑构件6形成的分隔线是否需要平行或倾斜，尤其是以6-20度的夹角对着磁轮轴或磁环轴时，需要由安装构件12确定的方向来决定。在此各个引导构件9的第一引导截面9a和第二引导截面9b之间的填充层在磁环的圆周方向可以大大小于各磁块3的环状截面。另外一种方法是斜置槽形凹槽12，通过单独永磁铁4，4’的相应的几何形状获得各单独永磁铁4，4’斜置的结果。制造在空间上弯曲并且有着斜对电磁系统轴的磁块3，3’的边缘/侧面的磁轮10， 也可通过不带第一引导截面和第二引导截面的棍状引导构件9来实现，根据这个示例，各个磁环相对的侧面8a，8b形成引导孔7，它们是通过在磁环圆周上放置的磁块3的偏移来实现，也就是说，在侧面8a，8b上各有一个相对安装面12的相对位置。相邻磁环侧面8a，8b 上的引导孔7之间的填充可再一次如此操作，在磁轮10的安装位置，将带有相同磁极的磁块3，3’ 一个一个磁环地，以磁环轴为准，依径向，保持约倾斜6-20度的角度斜向放置。另外还有一种办法，相邻磁环上的引导孔7之间的填充可以这样处理，在磁轮10的安装位置， 将带有相同磁极的磁块3，3’ 一个一个磁环地，以磁环轴为准，依径向呈台阶状安放。相邻磁环上的引导孔7之间的填充，在磁环的圆周方向可大大小于各个磁块的横截面。总之，为了对齐单独永磁体4，4’和磁块3，3’的方向，不管是在单个磁环内，还是在一个个磁环对齐并组成磁轮10的过程中，存在各种不同的构建可能性。为了将安放在支架5上面的单独永磁体4，4’垂直环状支架5的边缘，或平行磁环轴放置，有一种可能性，是将安装面12及其向内引导和支撑的支撑构件6调整对齐。在两个支撑构件6之间可从边上推入一个直角，四方形的单独永磁体4，4’。如果有意将支架5上面的单独永磁体4，4’倾斜放置，可以将支撑架5的安装构件12和随后放在里面的支撑构件6以6-20度的倾斜角放置，该倾斜角度是相对通过磁环中心的磁环轴或磁轮轴而言。在两个支撑构件6之间则放置俯视呈平行四边形的立方体永磁体4，4’。在并排放置的磁环上，单独永磁体4，4’的相对位置，从一个磁环到另一个磁环，通过形成的引导孔7，在各个侧面8a，8b获得确定，同时也可变动地确定引导构件9的构造。这样就使得在各个磁环上移动放置单独永磁体4，4’ 成为可能，且支撑构件6同样可以在各个磁环上呈台阶状填充。单独永磁体4，4’也可以呈直线安放在一排上，这样并排的支撑构件6在磁轮10中就可以形成一条直线，这条直线即可以6-20度倾斜角，也可以平行于通过磁轮中点的磁轮轴。如果使用一个开槽的机械衔铁，为了提高磁应力，这个槽口必须斜对中轴。这对使用框架绕线线圈增加了难度，但使用这种线圈对最大程度地使用设备是十分必要的。为了能使用一个不倾斜的衔铁，电磁系统I或磁轮10必须倾斜，但这在使用简单的四方形磁块 3，3’的情况下是不可能的。但是可以不用直线形的引导构件9，代之以带有起伏或阶梯的引导构件，或带有引导截面9a，9b的这种引导构件，也可以达到同样的效果，就如图4中的构件一样。这样就产生了一个带有阶梯状排列的磁环2’，2a’ -2c’的电磁系统1，同样带有斜角，就如同图7所演示的。总体而言，通过该发明可制造一个属于外部转子类型，包含一个单轮13的电磁系统1，该系统由各个磁环2，2’，2a，2b，2c，2d，2e，2f，2g，2h，2i，2j，2a’ _2c，组成，每个磁环带有多个磁极交替排列的磁化磁块3，3’，并构成磁轮10，该系统可用于风能发电设备。即便上述电磁系统和其他已知设备可能存在相似之处，这里特别要指出的重点是这样的磁性系统同样可以应用在风能设备的高负荷构件上，并成功应用。这个包含一个单轮壳体11并在其中安装磁轮10的电磁系统，由各个用粘合剂相互绝缘的磁环建立的连接，根据磁轮10的径向全长叠成一体，形成一个薄墙装的回路环5a 用以引导并向外屏蔽磁场线。该一体设备通过支撑装置或引导装置9或机械稳定性，且最好被焊接在非磁性符合的区域。这个由多个磁环组成的环状磁轮10，在制造单轮13时将与在图6中展示的单轮壳体11连接在一起，被安装在单轮壳体11的内侧。该单轮壳体11出于减少重量的考虑用不受磁性影响的材料制造。在单轮壳体11的内圆周里形成一个安装面14。该安装面14可为了连接磁轮10和单轮壳体11而根据磁轮10的尺寸调整，并且保留最小的深度或凹槽。为了制造这个单轮-在第一步中-需要将单轮壳体略微加热，使得单轮壳体11和磁轮10可进行装配。单轮壳体11需要被加热至某一温度，此时单轮壳体11的内径，特别是安装面14的直径膨胀至比磁轮10的外径略大的程度。在加热单轮壳体11以后，接下来的步骤是将磁轮10放入在单轮壳体11的内圆周面中或旁边的安装面14。接下来的步骤是冷却单轮壳体11，使得单轮壳体11在磁轮10上收缩起来。该收缩以热胀为基础，相互连接的两个部分并非准确无误，而是这个单轮壳体11略小一点，磁轮10略大一点，这样两个部件就可以在正常的温度下，也就是室温情况下，不发生相互连接。通过加热，各个受热部分膨胀开来，接下来在冷却时再收缩。这样单轮壳体11在冷却时收缩并压向磁轮10。单轮壳体11的冷却可在室温下进行。在本方法的一个步骤中，在磁轮10的外圆周面，也就是回路环5a外侧面涂抹上一层粘合剂15。另一种可能性是在单轮壳体11的安装面14上涂抹一层粘合剂。还有一种方法是同时将磁轮10的外圆周面和单轮壳体11的安装面14涂上粘合剂。只涂磁轮10的外圆周面或单轮壳体11的安装面14或两个面均涂上粘合剂导致在进行连接这两个部件的操作的时候需要考虑时间点的差异。比如，可在加热单轮壳体11之前，安放磁轮10之前或冷却单轮壳体11之前涂布粘合剂。涂布用的粘合剂同样是单组分厌氧性固化粘合剂，可以在室温下通过氧气密封固化。在液体粘合剂中含有的固化组分在接触空气中氧气的情况下将不会被激活。只要该粘合材料15被氧气封闭着，如同单轮壳体11在磁轮10上连接或收缩时的情况，该固化将非常迅速，特别同时还接触到金属物质。通过液体粘合剂15的毛细作用，接合区域极小的缝隙都会别填充。固化的粘合剂随后在连接部分的粗糙表面固定下来。该固化过程将通过粘合剂15和单轮壳体11和磁轮10的金属表面的接触开始，这些金属表面因此具有催化剂的作用。这样金属材质将会被粘结在一起。如果单轮壳体11用非金属材料制成，也就是对粘合首先反应惰性的材料制成，在涂布厌氧性固化粘合剂15之前需要在单轮壳体11的安装面14上涂一层活性剂。如果磁轮10的外圆周面上有非金属材料涂层，该涂层也可用活性剂涂布。我们推荐使用活性剂， 因为被动性材料只拥有很小的或根本不拥有催化作用，而该作用对厌氧粘合剂的固化十分必要。即便在含有较高惰性材料特性的金属材料上，例如铬和不锈钢，也推荐使用活性剂， 以避免粘合失败。这样的粘合在单轮壳体11和磁轮10的连接处进一步增加了防腐蚀的保护。此外这样的厌氧性固化粘合剂15在机械运动和动态持久负荷中都表现出良好的耐受性。无论是否使用活性剂，该方法都可以增加一个步骤，在安装磁轮10之前，将磁轮 10的外圆周面，也就是回路环5a的外侧面，或单轮壳体11的安装面14用喷砂或喷丸的方法进行粗糙处理。也可以将两个表面均进行处理。通过这些措施可以改善粘合剂15的附着力和在单轮壳体11和由回路环5a组成的金属环之间连接的承受力。以上描述的方法是在冷却单轮壳体11时使用组合方法，包括粘合程序和压制程序，它们的效果共同和同时包含在建立单轮壳体11和磁轮10的连接的过程中。在冷却单轮壳体11时，这个过程包括根据动力啮合方式轻压磁轮10，使得粘合剂连接产生作用。在此还可以用一个带有加深边缘的安装面14来帮助成型密封部分。无论如何，用这些方法可以抽出在磁轮10外圆周面和单轮壳体11安装面14之间的粘合剂15的氧气，使其固化并在缝隙间产生用粘合材料封闭的高强度连接。通过单轮壳体11的冷却和与此相连的磁轮 10的包围，单独永磁体4，4’和各磁轮10的磁块3，3’相互相对和/或相对支撑构件6被下压。同时支架5的各个金属块16也被相对下压。这所有的构件都形成了附加的彼此作用的应力连接。在冷却单轮壳体11和磁轮10的收缩时，并因此在单轮壳体11和磁轮10之间建立粘合剂连接，并在磁轮10的各个磁块3，3’或单独永磁体4，4’之间，或在这些构件和并排防止的支撑构件6之间至少产生了应力连接，并因此将单轮壳体11和电磁系统I连接。为了节约使用粘合剂15，我们建议，可以将从磁轮10和单轮壳体11之间的连接处溢出的多余的粘合剂15吸走并循环使用。总的看来，我们准备了一个制造使用外部转子的单轮13的方法，这个方法使用“粘合剂收缩连接法”在单轮壳体11和磁轮10之间，在磁轮10的各个磁块3，3’和/或单独永磁体4，4’和支撑构件6之间建立粘合剂和应力连接。采用“粘合剂收缩连接法”明显提高了对剪力和弯曲力矩的应对，这样在整个长度上这些相连构件几乎都不可分地相互连
接在一起。一个采用这个方法制造的带有外部转子和磁轮10的单轮13，拥有多个磁极交替排列的磁化的磁块3，3’和单轮壳体11可应用于风力发电机之中。即便所描述的方法和已知的方法可能存在相似之处，在此特别重要的一点是，用这个方法制造的粘合和收缩连接同样可以应用在风能设备的高负荷构件上，并成功应用。
权利要求
1.一种制造用于风力和风电设备的多轮发电机的搭载单轮的电磁系统的方法，包括将单轮壳体(π)和至少一个，安装有多个环状排列的单独永磁体(4，4’ )的磁环(2)或一个至少有一个磁环( 和一个支撑磁环的支架(5)的磁轮(10)通过加热单轮壳体(11)到一定的温度，使得单轮壳体(11)的安装面(14)形成的内侧圆周面的内径伸展一定程度，大于磁环⑵或磁轮(10)的外径；在安装面(14)之中或旁边安置至少一个磁环(2)或磁轮(10)；在至少一个磁环( 或这个磁轮(10)上的单轮壳体(11)通过室温冷却收缩；其特征在于在加热单轮壳体(11)之前，和/或在排列磁环( 或磁轮(10)之前，和/或在冷却单轮壳体(11)之前，至少一个磁环( 或磁轮(10)的外圆周面，和/或安装面(14)用粘合材料粘结，这样在单轮壳体(11)收缩时，粘合剂(1 可在单轮壳体(11)和至少一个磁环(2)或磁轮(10)之间形成材料性连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在收缩时各并排放置的单独永磁体(4，4’ )之间，和/或各并排放置的包括多个单独永磁体(4，4’ )的磁块(3，3’ )之间，和/或在各个形成铁块或磁块(16)的并排放置的支架( 之间会产生应力连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将使用厌氧性固化粘合剂(15)。
4.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，在使用厌氧性固化粘合剂(1 之前，在至少一个磁环( 或磁轮(10)的外圆周面，和/或在安装面(14)使用活性剂。
5.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，在安放至少一个磁环(2)或磁轮(10)之前，它们的外圆周面和/或安装面(14)通过喷砂或喷丸的方法进行粗糙处理。
6.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，在至少一个磁环(2)或磁轮(10)和单轮壳体(11)之间形成的接合处，将多余的粘合剂(1 吸出并循环使用。
7.一种风力或风能设备中的多轮发电机的电磁系统(1)，包括带有一个单轮壳体(11)的单轮(13)，带有至少一个在单轮壳体(11)内安装的，由一个安装有单独永磁体G，4’)组成的磁环O)的支架(5)，和/或带有这样磁环O)的磁轮(10)，其特征在于，该单轮(13)在它的单轮壳体(11)和至少一个磁环( 或磁轮(10)之间具有粘合剂材料连接，该连接是通过权利要求1-6项的方法完成的。
8.根据权利要求7所述的电磁系统，其特征在于，至少一个磁环(2)或磁轮(10)在各个并排安放的单独永磁体G，4’)之间，和/或在各个并排安放的，包括多个单独永磁体(4，4’)的磁块(3，3’)之间，和/或在各个并排安放的，形成支架(5)的铁块或金属块(16)之间具有应力连接。
全文摘要
本发明是关于制造搭载单轮(13)的电磁系统(1)的方法，该系统用于风力或风能发电设备的多轮发电机上，一个单轮壳体(11)和至少一个装有多个环状排列的单独永磁体(4，4’)的磁环(2)进行连接，或和至少带有一个磁环(2)及其支架(5)的磁轮(10)连接，为了进行连接该单轮壳体(11)需要被加热至一定温度，使得包含安装面(14)的单轮壳体(11)的内圆周的直径发生扩展，大于磁环(2)或磁轮(10)的外径，随后可以在安装面(14)上安装至少一个磁环(2)或磁轮(10)，接下来单轮壳体(11)在室温下冷却，并在磁环(2)或磁轮(10)上收缩，通过这个方法，可以在磁环或磁轮和单轮壳体之间建立可靠和坚固的连接，同时这个方法还可以满足简单和经济性的安装要求。这一点通过使用粘合剂实现，在加热单轮壳体(11)之前，和/或在安放磁环(2)或磁轮(10)之前，和/或在冷却单轮壳体(11)之前，在至少一个磁环(2)或磁轮(10)的外圆周面上，和/或在安装面(14)上，涂上一层粘合剂(15)，这样在单轮壳体(11)收缩时通过粘合剂(15)在单轮壳体(11)和至少一个磁环(2)或磁轮(10)之间形成粘合材料连接。
文档编号F03D9/02GK102597508SQ200980155252
公开日2012年7月18日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年1月23日
发明者克劳斯·博登斯泰恩, 德特勒夫·兰格, 迪特·鲁普里奇 申请人:广西银河风力发电有限公司