潜水式水力驱动永磁发电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种潜水式水力驱动永磁发电机。包括发电机本体与水轮机，水轮机包括驱动轴与叶片；发电机本体由外至内依次为电机机壳、电机定子、永磁转子、驱动轴；电机机壳上下两端分别设置有上端盖与下端盖；永磁转子设置在驱动轴上，永磁转子上下两端通过轴承与电机机壳上端盖、下端盖固定连接；电机定子紧密贴合在电机机壳内壁上；驱动轴与水轮机驱动轴固连。本发明提供了一种结构简单合理、易于生产制造的潜水式水力驱动永磁发电机。
【专利说明】潜水式水力驱动永磁发电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发电机，尤其是涉及一种潜水式水力驱动永磁发电机。
【背景技术】
[0002]目前已经应用各类大、小型水力驱动的发电机非常广泛，为了追求尽可能的大容量或者适应水流速度、流量的变化，或者适应不同的水头需要，其结构设计往往复杂化、大型化，大部分都在水轮机与发电机间设置有控制复杂的调速机构。很多水头较低的水力能源被忽略，没有很好开发利用。因此充分利用低水头水力能源，结构简单、系统简单的水力驱动发电机被市场大量急需。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本发明提出了一种针对低水头自然区域，利用水力能源，高效率的将水力能源转化为电力能源的潜水式水力驱动永磁发电机，发电机被设计成特殊的力矩电机，具有多极多槽的结构特点，可以显著适应水力驱动场合低转速大力矩。
[0004]本发明技术解决方案是:一种潜水式水力驱动永磁发电机，包括发电机本体与水轮机，上述水轮机包括驱动轴与叶片；其特殊之处在于:上述发电机本体由外至内依次为电机机壳、电机定子、永磁转子、驱动轴；上述电机机壳上下两端分别设置有上端盖与下端盖；上述永磁转子设置在驱动轴上，永磁转子上下两端通过轴承与电机机壳上端盖、下端盖固定连接；上述电机定子紧密贴合在电机机壳内壁上；上述驱动轴与水轮机驱动轴固连；
[0005]上述电机定子上设置有若干定子槽；所述电机定子槽数为54-108。
[0006]上述驱动轴前端设置有内花键结构，所述驱动轴与水轮机驱动轴通过内花键结构固定连接；
[0007]上述电机定子包括绕组，所述绕组经塑封处理；
[0008]上述电机机壳、上端盖、下端盖均采用不锈钢材料。
[0009]本发明的优点为:本发明具有结构简单合理、易于生产制造等特点，尤其是发电机设计为力矩电机，可以很好的适应低速大转矩的水力驱动环境，水轮机轴可以直接驱动发电机的驱动轴，水轮机轴无需轴承支撑，和发电机的驱动轴共用轴承。而且发电机尽只有电源引出线裸露在水面外，电机冷却依靠水冷，冷却效果非常可靠。
[0010]本发明可用发电机水轮机直接驱动，无需其它传动链。结构简单紧凑，低噪音，高效率。可以适应低转速，因此微磨损，超长寿命。本发明发电机与水轮机构成系统后全部侵入水中，只需将电源输出线引出水面，将电能传输给控制系统，供用电器使用或回馈给电网。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明潜水式水力驱动永磁发电机的结构示意图；
[0012]图2是本发明潜水式水力驱动永磁发电机定转子结构示意图；
[0013]图3是本发明潜水式水力驱动永磁发电机的实施例示意图；
[0014]其中，上端盖一1、轴承一2_7、驱动轴一3、永磁转子一4、电机定子一5、电机机壳一6、下端盖一8、接线盒一9、电源输出线一 10、永磁磁钢一42、碳纤维套一43、定子冲片一 51、发电机一 102、水轮机一 103、堤现一 104。
【具体实施方式】
[0015]参见图1-3，一种潜水式水力驱动永磁发电机，包括发电机本体与水轮机，上述水轮机包括驱动轴与叶片；发电机本体由外至内依次为电机机壳6、电机定子5、永磁转子4、驱动轴3 ;电机机壳6上下两端分别设置有上端盖I与下端盖8 ;永磁转子4设置在驱动轴3上，永磁转子4上下两端通过轴承与电机机壳上端盖1、下端盖8固定连接；电机定子5紧密贴合在电机机壳6内壁上；驱动轴3与水轮机驱动轴固连；电机定子5上设置有若干定子槽；电机定子5槽数为54-108 ;驱动轴2前端设置有内花键结构，驱动轴2与水轮机驱动轴通过内花键结构固定连接；电机定子5包括绕组，上述绕组经塑封处理；电机机壳6、上端盖、下端盖均采用不锈钢材料。
[0016]本发明是将固定在驱动轴上的永磁转子通过前后两只密封轴承固定在前上端盖上，前上端盖间固定了设置有电机定子的电机机壳，形成了结构紧凑、简单合理的永磁发电机；
[0017]本发明在永磁转子圆周表面表贴数量较多永磁磁钢(12只以上)，永磁磁钢外圆用碳纤维套固定，形成多极永磁转子；
[0018]本发明发电机定子上设置的定子槽数较多(54槽以上)，定子绕组设计为多极数绕组。
[0019]所述的发电机各主要结构件之间的配合处均采取可靠的密封结构，如电机机壳与前上端盖间、电机机壳与定子间、电源引出线与接线盒间。
[0020]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0021]实施例:本发明潜水式水力驱动永磁发电机，如附图一结构示意图所示，其中包括上端盖1、轴承2、驱动轴3、永磁转子4、电机定子5、电机机壳6、推力轴承7、下端盖8、接线盒9、电源输出线10。
[0022]如附图二潜水式水力驱动永磁发电机定转子结构示意图所示，永磁转子基体41圆周表面表贴永磁磁钢42，永磁磁钢使用碳纤维套43在外圆方向固定。构成电机定子5主要结构件定子冲片51上设置有较多的槽嵌放绕组。
[0023]如附图三潜水式水力驱动永磁发电机的应用实施例示意图所示，本发明发电机102与水轮机103连接为一体安装在堤坝104上，整个系统完全可以浸入水中，发电机发出的电能通过电源输出线1输入至逆变器中，逆变器输出的电源可回馈电网。
【权利要求】
1.一种潜水式水力驱动永磁发电机，包括发电机本体与水轮机，所述水轮机包括驱动轴与叶片；其特征在于:所述发电机本体由外至内依次为电机机壳、电机定子、永磁转子、驱动轴；所述电机机壳上下两端分别设置有上端盖与下端盖；所述永磁转子设置在驱动轴上，永磁转子上下两端通过轴承与电机机壳上端盖、下端盖固定连接；所述电机定子紧密贴合在电机机壳内壁上；所述驱动轴与水轮机驱动轴固连。
2.根据权利要求1所述的潜水式水力驱动永磁发电机，其特征在于:所述电机定子上设置有若干定子槽；所述电机定子槽数为54-108。
3.根据权利要求1或2所述的潜水式水力驱动永磁发电机，其特征在于:所述驱动轴前端设置有内花键结构，所述驱动轴与水轮机驱动轴通过内花键结构固定连接。
4.根据权利要求3所述的潜水式水力驱动永磁发电机，其特征在于:所述电机定子包括绕组，所述绕组经塑封处理。
5.根据权利要求3所述的潜水式水力驱动永磁发电机，其特征在于:所述电机机壳、上端盖、下端盖均采用不锈钢材料。
【文档编号】H02K7/18GK104518608SQ201410808272
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月20日 优先权日:2014年12月20日
【发明者】崔战斗, 董小冰, 李鸣, 尚立库, 徐春华 申请人:西安上普动力科技有限公司