专利名称：一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种小型风力发电机，尤其是一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑 封发电机。
背景技术：
风能是绿色可再生能源，风机的开发、使用越来越广，目前市场上小型风力发电机 用的是内转子或永磁发电机，其存在以下缺点1、极数少(一般是4-6极)，与风机配需要增速齿轮箱，生产成本、维护成本高，体 积和重量都很大；2、起始风速高，效率低；3、定子浸漆绝缘等级为E级，防护能力差，发电机寿命短；4、定子冲片是整体，硅钢片材料利用率低(30-40%)；5、定子槽满率高，嵌线只能用手工，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，克服了现 有产品的结构复杂、成本高，效率低，寿命短的不足。本发明的目的是通过以下技术方案来实现一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，包括转子、端盖、轴承、橡胶密 封圈和定子，所述转子侧面通过螺钉锁接端盖，转子轴心处通过轴承套接定子一端，端盖轴 心处通过轴承套接定子，端盖轴心处与定子之间套接橡胶密封圈，橡胶密封圈设置在轴承 外侧；所述转子内侧设有两只磁钢骨架，两磁钢骨架上均勻设置若干磁钢，磁钢按N-S极交 错排列，相邻两磁钢的极性相反，磁钢采用粘结剂粘接在磁钢骨架上，磁钢的粘结强度必须 能承受30Kgr的剥离力，所述定子采用磁钢支架，磁钢宽度与极距之比为0. 6-0. 8，转子磁 钢宽度是极距的70%。所述定子上设置定子铁芯，定子铁芯由铁芯齿和铁芯轭相互榫接组成，定子铁芯 齿与铁芯轭为分体结构，铁芯齿为内圆弧结构，铁芯轭为外圆弧结构，铁芯齿内圆半径与铁 芯轭外圆半径相同；所述铁芯齿由多个定子冲片自动榫接叠压组成，定子冲片上设置槽口， 其制作工艺为定子冲片先冲槽口，再将定子冲片套裁冲制为长条，采用自动榫接叠压成定 子铁芯后再弯圆即可；所述铁芯轭由多个定子轭冲片自动榫接叠压组成，其制作工艺为 定子轭冲片连续以长条直线冲制，经卷绕设备卷成圆，然后自动榫接叠压成定子铁芯轭。硅 钢片除槽口有废料外，其余全部是有效材料，材料利用率达99 %。所述铁芯齿上套接线圈骨架，线圈骨架上缠绕定子线圈，其制作工艺为将漆包线 (单根)用自动绕线机绕在线圈骨架上；将每组绕好的线圈套在定子铁芯齿上即可。省掉 嵌线工序。所述定子铁芯上套接塑封圈，其制作工艺为将装好线圈的定子铁芯在专用工装上压弯成圆弧后，装入工装中定子线圈接线，然后放入塑封模具中用BMC模塑料封成整体 即可；所述分体铁芯齿和铁芯轭塑封为一体结构。绝缘等级为F级。本发明所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的有益效果为由于是 多级，低速发电机，实现直接驱动，风叶可直接装在外转子上，成本低、材料成本、生产成本、 使用维护成本均大幅降低，运行可靠；采用塑封工艺，提高了绝缘等级。体积小、重量轻、效 率高(83% -90% )；实现机械化绕线，适合大批量、自动化生产；采用定子塑封，具有防潮、 防霉、防沙尘功能，在露天工作情况下，寿命达15年。
图1是本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的结构 示意图；图2是本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的转子 的展开示意图；图3是本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的定子 的结构示意图；图4是本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的定子 铁芯的结构示意图；图5是本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机的定子 线圈的结构示意图。图中:1、转子；2、螺钉；3、端盖；4、轴承；5、橡胶密封圈；6、定子；7、磁钢骨架；8、 磁钢；9、定子铁芯；10、铁芯齿；11、铁芯轭；12、定子冲片；13、定子轭冲片；14、槽口 ；15、定 子线圈；16、线圈骨架；17、塑封圈。
具体实施例方式如图1和2所示，本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电 机，包括转子1、端盖3、轴承4、橡胶密封圈5和定子6，所述转子1侧面通过螺钉2锁接端 盖3，转子1轴心处通过轴承套接定子6 —端，端盖3轴心处通过轴承4套接定子6，端盖3 轴心处与定子之间套接橡胶密封圈5，橡胶密封圈5设置在轴承4外侧；所述转子1内侧设 有2只磁钢骨架7，两磁钢骨架7上均勻设置56只磁钢8，所述磁钢8按N-S极交错排列， 相邻两磁钢8的极性相反，磁钢8采用粘结剂粘接在磁钢骨架7上，磁钢8的粘结强度必须 能承受30Kgr的剥离力，所述定子6采用磁钢骨架7，磁钢8宽度与极距之比可进行优化设 计，一般为70%，可在80-400/分发电。可节省30%永磁材料(永磁材料在电机中成本中 占50% )，而且可降低定位转矩，提高电机效率，转子磁钢8宽度是极距的70%，不仅永磁材 料可节省30 %，而且电机效率可提高3 % -5 %。如图3-5所示，本发明实施例所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电 机，所述定子6上设置定子铁芯9，定子铁芯9由铁芯齿10和铁芯轭11相互榫接组成，定子 铁芯齿10与铁芯轭11为分体结构，所述铁芯齿10共6组(每组10只)，铁芯齿10为内圆 弧结构，铁芯轭11为外圆弧结构，铁芯齿10内圆半径与铁芯轭11外圆半径相同；所述铁芯 齿10由多个定子冲片12自动榫接叠压组成，定子冲片12上设置槽口 14，在制作时，定子冲片12先冲槽口 14，然后落料，再将定子冲片12冲制为长条，采用自动榫接叠压成铁芯齿10 后再弯圆；所述铁芯轭11由多个定子轭冲片13自动榫接叠压组成，在制作时，定子轭冲片 13连续以长条直线冲制，经卷绕设备卷成圆，然后自动榫接叠压成定子铁芯轭11。所述铁芯齿10上套接线圈骨架16，线圈骨架16上缠绕定子线圈15，在生产制作 时，将漆包线(单根)用自动绕线机绕在线圈骨架16上，每台电机共6组定子线圈15，每 组10只定子线圈15 ；将每组绕好的线圈套在定子铁芯齿10上即可。其特点为定子铁芯 9不用嵌线，只用绕线，生产效率高；排线整齐，无交叉，不会出现匝间短路现象；制作方便， 适合大批量自动化绕线，而且端部短、电阻小，电机效率高(约83% -90% )。所述定子铁芯9上套接塑封圈17，其制作工艺为将装好线圈的定子铁芯9，在 专用工装上压弯成圆弧，其内圆半径与定子铁芯轭11外圆半径相同；将6组定子铁芯齿 10 (带线圈)弯成圆弧后，装入工装中定子线圈15接线(需要时)，然后放入塑封模具中用 BMC模塑料封成整体，即可；其特点为分体铁芯齿10和铁芯轭11塑封为一体结构，不仅机 械强度高，而且采用塑封工艺，具有〃防潮〃、“防霉〃、“防沙尘〃功能。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域的人员在 本技术方案范围内所做的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，包括转子、端盖、轴承、橡胶密封圈和定子，其特征在于转子侧面通过螺钉锁接端盖，转子轴心处通过轴承套接定子一端，端盖轴心处通过轴承套接定子，端盖轴心处与定子之间套接橡胶密封圈，橡胶密封圈设置在轴承外侧；所述转子内侧设有磁钢骨架，两磁钢骨架上均匀设置若干磁钢。
2.根据权利要求1所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 磁钢按N-S极交错排列，相邻两磁钢的极性相反，磁钢采用粘结剂粘接在磁钢骨架上，所述 转子采用磁钢支架，磁钢宽度与极距之比为0. 6-0. 8，转子磁钢宽度是极距的60% -80%。
3.根据权利要求1所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 定子上设置定子铁芯，定子铁芯由铁芯齿和铁芯轭相互榫接组成，定子铁芯齿与铁芯轭为 分体结构，铁芯齿为内圆弧结构，铁芯轭为外圆弧结构，铁芯齿内圆半径与铁芯轭外圆半径 相同。
4.根据权利要求3所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 所述铁芯齿由多个定子冲片自动榫接叠压组成，定子冲片上设置槽口，其制作工艺为定子 冲片先冲槽口，再将定子冲片套裁冲制为长条，采用自动榫接叠压成定子铁芯后再弯圆即可。
5.根据权利要求3所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 铁芯轭由多个定子轭冲片自动榫接叠压组成，其制作工艺为定子轭冲片连续以长条直线 冲制，经卷绕设备卷成圆，然后自动榫接叠压成定子铁芯轭。
6.根据权利要求1所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 铁芯齿上套接线圈骨架，线圈骨架上缠绕定子线圈，其制作工艺为将漆包线(单根)用自 动绕线机绕在线圈骨架上，将每组绕好的线圈套在定子铁芯齿上即可。
7.根据权利要求6所述的低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，其特征在于 定子铁芯上套接塑封圈，其制作工艺为将装好线圈的定子铁芯在专用工装上压弯成圆弧 后，装入工装中定子线圈接线，然后放入塑封模具中用BMC模塑料封成整体即可；所述分体 铁芯齿和铁芯轭塑封为一体结构。
全文摘要
本发明涉及一种低速风力发电机用直接驱动永磁塑封发电机，包括转子、端盖、轴承、橡胶密封圈和定子，所述转子侧面锁接端盖，转子轴心处套接定子一端，端盖轴心处通过轴承套接定子，端盖轴心处与定子之间套接橡胶密封圈；所述转子内侧设有两只磁钢骨架，两磁钢骨架上均匀设置若干磁钢；所述定子上设置定子铁芯，定子铁芯由铁芯齿和铁芯轭相互榫接组成；所述铁芯齿上套接线圈骨架，线圈骨架上缠绕定子线圈；所述定子铁芯上套接塑封圈。本发明有益效果为成本低、运行可靠；体积小、重量轻、效率高；实现机械化绕线，适合大批量、自动化生产；具有防潮、防霉、防沙尘功能，寿命长。
文档编号H02K1/28GK101931278SQ200910148059
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者宋国范, 潘国辉 申请人:潘国辉;宋国范