专利名称：用于旋转机械的永磁转子的磁体固定器的制作方法
技术领域：
实施例涉及旋转机械，诸如风轮机、绳索驱动及承载运输系统、 发电才几和电动才几、以及为此的永》兹体支撑。更具体地，实施例涉及 旋转机械转子(诸如风轮机、风力机、发电机、电动机、绳索驱动 和承载运输系统等中的转子)中的磁体固定器。
背景技术：
在发电及加工旋转机械(诸如风轮机和绳索或缆索驱动及承载 运输系统)中，》兹场发生器与线圏之间的相对运动产生电流，这些
组中的一组安装在转子上而其他组安装在发电4几的定子上。,兹场发 生器通常是绕组，绕组是提供发电机的一小部分输出的电磁体。然 而，可改为使用永万兹体来提供^f兹场，当》兹体与导体之间发生相对运 动时，z磁场促使在导体中产生电流。4旦永》兹体相对而言是4交重的， 并且当用在大型机械中时，用来固定磁体的设备可大量地增添更多 不希望的重量，这些设备是难于安装的、对它们可容纳的磁体的尺 寸产生限制、或是过分昂贵的。例如，在某些应用中，》兹体粘贴于 转子体，在压力下涂敷胶水。其他的应用利用高于》兹体的端部的沖
压制品(stamping)来将它们固定在适当4立置。另一些应用采用夹 具，每个夹具均具有附着于转子体的下侧的一端及越过该》兹体的本 体延伸的另一端。
发明内容
在此所披露的实施例克服了现有技术磁体支撑的难点、除去了 粘合剂和沖压制品并致使十分简单地附着于转子。此外，实施例的 固定器可容纳多种尺寸的^兹体并可容易且快速地组装。4计状件
(pincer element)用固定器的一端上的两个钳爪来固定磁体或磁体 组件。挠性铰接件与钳爪相连并形成产生两个支座(seat)的桥状 部。第一支座是其中容納有》兹体组件。另一支座可容纳紧固部分， 该紧固部分变紧时迫使钳爪聚到一起，因此使得钳爪抓紧并保持磁 体组件。在支座的外侧，固定器包括使得一个固定器能够与邻近的 固定器互锁的结构。当固定器没有安装在转子上并且紧固部分被移 去或至少变松时，连接端可用来打开钳状件，从而打开钳爪以释放 》兹体或使得能够插入》兹体。有利地，尽管可4吏用其他材料，固定器 可由铝制成，诸如挤压铝材，以节省重量及成本。利用多个在此所 披露的类型的磁体固定器，风轮机转子可利用永磁体来建造，且具 有相对^f氐的重量、相对4氐的成本、及更简单的组件。
将在参照附图的同时对实施例进4亍描述。
图1示出了旋转才几械(诸如风轮才几)的 一部分的示意性4黄截面。
图2示出了穿过根据在此披露的实施例的磁体固定器的示意性 局部剖^f见，其中安装有》兹体组件和紧固部分。
图3示出了穿过根据在此披露的实施例的磁体固定器的示意性 局部剖视，其中没有安装磁体组件或紧固部分。
具体实施例方式
参照图1,旋转枳4成(诸如风轮机)100包4舌通过轴^R由定子 103支撑的转子101。转子101包括支撑诸如图3和图4中所示的 多个》兹体固定器2的转子体1。优选的》兹体固定器2是具有两个4tT 爪3、 4的4计状4牛，这两个4计爪通过挠性桥习犬部5相连。钳爪3、 4 形成支座6，该支座可容纳石兹体组件20的一部分。适当的；兹体组件 20的实例是通过系杆21固定在一起并固定永磁体22的芯板堆(core plate stack),如在基于意大利专利申请BZ2005A063的联合未决 PCT申请PCT/US/2006中所批露的。钳爪3、 4延伸超过桥状部5 以形成另 一支座8,该支座可容纳用来向着》兹体组件40 4,动4甘爪3、 4并将磁体固定器固定于转子体1的紧固部分9。更具体地，支座8 包4舌4计爪3、 4的末端延伸部11的两个倾4+内平面10。紧固部分9 具有相应的倾斜外表面，从而当紧固部分9被拉动远离f兹体组件20 时迫使钳爪3、 4的末端延伸部11分开，使得钳爪3、 4绕桥状部5 枢转，这迫使用于》兹体组件20的支座6关闭。因此，当磁体组件 20位于支座6中时，紧固部分9被拉动远离磁体组件20,随之螺 钉延伸穿过紧固部分9并进入到转子体1中，以将》兹体组件固定到 钳状件2中。优选地，紧固部分9由紧固件(诸如螺钉)来拉动。
应该注意的是，钳爪3、 4的枢转并不是绕每个点完成的，而 是通过钳爪和桥状部的变形来实现的。在该变形期间，桥状部作为 有助于使4甘爪回到它们的初始位置的弹簧。因此，当末端延伸部移 动到一起和分开时，桥状部-钳爪接合并且桥状部自身变形，产生枢 转动作。优选地，固定器2形成为挤压铝材，尽管如果希望可使用 其他材津+或经积4戒加工的铝。
实施例的转子体1具有安装在其上的多个^兹体固定器2，以形 成完整的转子。为了更好地将磁体固定器2固定在转子体l上，实 施例的每个磁体固定器2均优选地包括凹口 12及位于》兹体固定器2
的相对侧的相应的凸出部13。当安装在转子体l上时，^兹体固定器 2的凸出部13将^皮邻近的》兹体固定器的凹口 12容纳，而凹口 12容 纳位于相对侧的邻近》兹体固定器2的凸出部13。在实施例中，石兹体 固定器2优选地是由通过挤压而成的铝形成，尽管可采用其他材料 和方法。
实施例因此提供了 一种用于发电风轮机的简单、相对廉价的永 磁转子。为了将磁体组件20设置在磁体固定器2中，钳爪3、 4的 末端延伸部11优选地在压力等下设置，这4吏末端延伸部纟齐压到一 起。由于钳爪3、 4绕桥状部5枢转，则钳爪3、 4的另一端由压力 作用而一皮迫分开。随着4甘爪3、 4因此打开，f兹体组件可插入到支 座6中，并且末端延伸部11可被释放以允许钳爪3、 4抓紧磁体组 件20。紧固部分9于是可插入到另一支座8中，固定器2放置在转 子体1上，并且螺钉等穿过转子体1插入并进入到紧固部分9中。 当紧固部分9被朝向转子体1拉动以紧靠转子体1固定固定器2时， 紧固部分9向延伸部11的平面10施加扩张力，这使得通过钳爪3、 4的另一端向》兹体组件20施加收缩力，因此在将固定器附着于转子 体1的同时固定f兹体组件。
尽管已经在发电机、尤其是风能发电机的背景下描述了实施例 的转子体i, ^旦应该注意的是，这些实施例可应用为电动才几的转子 体。此外，如果转子体^皮线性化，则在不背离本发明的精神的前掮二 下，这些实施例可用在线性电动机或发电机中。
应该理解的是，可希望将以上各公开和其他特征和功能或其替 换物结合到许多其他不同的系统或应用中。还应该理解的是，本领 域技术人员随后在此做出的各种目前无法预料或不曾预料到的替 换物、变形、变体或改进也旨在被所附权利要求所包含。
权利要求
1. 在包括定子和具有转子体的转子的旋转机械中，多个磁体固定器安装在所述转子体上，所述磁体固定器容纳磁体组件，每个磁体固定器包括:两个相对的钳爪，所述钳爪通过桥状部相连；第一支座，通过所述钳爪形成在所述桥状部的一侧；第二支座，通过所述钳爪的末端延伸部形成在所述桥状部的另一侧；以及紧固部分，所述紧固部分被构造成当所述紧固部分被拉动远离所述桥状部时向所述末端延伸部施加扩张力，所述扩张力使得所述钳爪绕所述桥状部枢转并从所述钳爪的末端延伸端施加收缩力于所述钳爪的相对端处。
2. 根据权利要求1所述的固定器，其特征在于，所述第二支座包 才舌形成在所述末端延伸部的内表面上的相对的倾杀牛平面，并且 所述紧固部分包括相应的倾斜表面。
3. 根据权利要求1所述的固定器，其特征在于， 一个末端延伸部 包括位于其外表面上的凸出部，而另一个末端延伸部包括位于 其外表面上的相应的凹口 ，从而所述凸出部延伸到下一f兹体固 定器的钳爪的凹口中，而所述凹口容纳前一^兹体固定器的钳爪 的凸出部。
4. 根据权利要求1所述的固定器，其特征在于，所述紧固部分容 纳螺钉，所述螺钉在作用于所述末端延伸部上以迫4吏所述钳爪器附着于所述转子体。
5. 根据权利要求1所述的固定器，其特征在于，所述》兹体固定器 是挤压铝材。
6. 根据权利要求1所述的固定器，其特征在于，所述f兹体固定器 由塑料制成。
7. 在包括定子、具有转子体的转子、所述转子体上的多个》兹体固 定器、以及所述石兹体固定器中的》兹体组件的风4仑^/L中，每个》兹 体固定器包括两个相对的4计爪，所述4计爪通过桥状部相连；第一支座，通过所述4计爪形成在所述桥一犬部的一4则；第二支座，通过所述钳爪的末端延伸部形成在所述桥状 部的另一侧；以及紧固部分，所述紧固部分被构造成当所述紧固部分^t拉 动远离所述桥状部时向所述末端延伸部施加扩张力，所述扩张端施加收缩力于所述4计爪的相对端处；一种使用每个》兹体固定器的方法，包括在压力下方文置所述^r爪的所述末端延伸部；以及用所述压力朝向彼此挤压所述末端延伸部，使得所述钳 爪绕所述桥状部纟区转，进而使所述4廿爪的相对端打开。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括以下步骤将 磁体组件插入到所述第一支座中并释》文所述压力，因此允许所 述4计爪的相对端4爪紧所述》兹体组件。
9. 一种使用权利要求1中的转子体的方法，其特征在于包括将 所述紧固部分插入到所述磁体固定器中；将所述磁体固定器放 置在所述转子体上；插入螺钉穿过所述转子体并穿过所述紧固部分；以及朝向所述转子体拉动所述紧固部分，/人而在爿寻所述 ;兹体固定器固定于所述转子体的同时向所述末端施加扩张力。
10. —种旋转机械永磁转子，其特征在于包括被支撑在各自的磁体 固定器中的多个永磁组件，每个磁体固定器均包括钳状件，所 述钳状件具有通过桥状部相接合的两个钳爪，所述4廿爪的第一 端在所述^f乔状部的 一侧上形成第 一 支座并4妄合一 个》兹体组件， 所述4t爪的第二端包括所述^T爪的末端延伸部，所述4甘爪的末 端延伸部形成容纳紧固部分的第二支座。
11. 根据权利要求10所述的旋转机械永磁转子，其特征在于，所面，并且所述紧固部分包括相应的倾斜表面，乂人而当所述紧固 部分被朝向所述转子体拉动时，所述紧固部分的倾斜表面有助 于使所述末端延伸部的倾斜平面分开，进而使所述钳爪绕所述 桥状部枢转并有助于打开所述钳爪的第一端。
12. 根据权利要求10所述的旋转机械永磁转子，其特征在于，所 述石兹体固定器是才齐压铝材。
13. 根据权利要求10所述的旋转机械永磁转子，其特征在于，所 述4计爪的外表面具有的形状与邻近i兹体固定器上的相应形状互锁。
14. 根据权利要求13所述的旋转机械永磁转子，其特征在于，互 锁的形状包括位于一个钳爪的外表面上的凸出部以及位于另 一个4计爪的外表面上的凹口 ，所述凹口与所述凸出部相对应， 从而使另一》兹体固定器钳爪的凸出部被容纳在所述凹口中，而 另 一》兹体固定器4t爪的凹口容纳所述凸出部。
15. 在具有定子及永f兹转子的旋转枳4戒中， 一》兹体固定器包4舌两个相对的4计爪，所述4计爪通过桥状部相连； 所述4甘爪的第一部分，位于所述桥状部的一侧；所述4甘爪的末端延伸部，^立于所述桥^犬部的另一侧； 第一支座，由所述第一部分形成；第二支座，由位于所述末端延伸部的内表面上的倾斜平 面形成；紧固部分，包括倾斜表面，所述倾斜表面与所述末端延 伸部的倾斜平面相对应并与之接合；以及紧固件，从转子体连接至所述紧固部分；从而当所述紧固部分净皮所述紧固件^立动远离所述桥状部 时，所述表面互相作用以向所述末端延伸部施加扩张力，所述 扩张力使得所述钳爪绕所述桥状部枢转并施加收缩力于所述 #f爪的第 一部分的端部处。
全文摘要
本发明披露了一种具有永磁转子的简单、低成本、较轻的旋转机械，其包括安装在转子体(1)上的多个永磁组件(20)。永磁组件(20)通过磁体固定器安装，每个磁体固定器均包括通过桥状部(5)相连并形成用于相应的磁体组件(20)的支座的一对钳爪(2、3)。这些钳爪具有末端延伸部(11)，该末端延伸部超过桥状部(5)延伸并形成其中容纳有紧固部分(9)的第二支座。钳爪(2、3)可在末端延伸部(11)被挤压到一起或被迫分开时分别绕桥状部(5)弹性地枢转，允许插入及固定磁体组件。
文档编号H02K15/03GK101395783SQ200680049166
公开日2009年3月25日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年11月29日
发明者佛朗哥·加德里诺, 奥托·帕布斯特 申请人:高技术投资公司