专利名称：永磁副励磁机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机驱动的无刷发电机的永磁副励磁机，它为无刷发电机 的交流励磁机提供可靠的高质量的励磁电源的永磁式发电机。
背景技术：
现有发动机驱动的无刷发电机的励磁方式可以分为自励式和他励式两种，，自励 式的励磁电源取自发电机的主绕组或副绕组，并通过自动电压调节器控制交流励磁机的励 磁电源，以保持无刷发电机的输出电压的稳态特性和瞬态特性等满足技术条件的要求，由 于现代的负载增加很多非线性负载，如变频器、整流负载等。非线性负载会严重地影响发电 机的电压、电流波形的正弦性，产生的高次谐波使发电机的性能变差，甚至严重干扰了自动 电压调节器的运行，使发电机不能正常工作。另外，自励式无刷电机可能因剩磁消失而不能 顺利建压，影响无刷发电机的可靠性。因此，对某些重要发电机设备，如海上石油平台的发 电机组，船用发电机组及带非线性负载的发电机组，常采用他励式无刷发电机，其励磁电源 由永磁副励磁机提供。以往永磁副励磁机，采用铁氧体永磁材料，为提高气隙磁感应强度，常采用切向磁 场结构方式，永磁机由低碳钢加工成型，两极之间夹有切向励磁的磁钢，为避免磁钢短路和 减少漏磁，在磁极与轴之间需增设非导磁材料的隔磁圈，其加工和装配非常复杂，永磁副励 磁机的体积大等缺点。发明内容本实用新型的目的是解决现有技术中永磁副励磁机所存在的上述问题，提供一种 克服上述缺点的新型永磁副励磁机。本实用新型设计永磁副励磁机，包括定子和转子，其 特征在于转子由转子铁芯、轴套、矩形稀土永磁体及非磁性端板构成，在转子铁芯上有与 极数对应且对称分布的若干个矩形轴向孔，在矩形轴向孔内埋入矩形稀土永磁体，定子由 定子铁芯和定子绕组组成，定子铁芯嵌套在转子铁芯外，定子绕组嵌在定子铁芯槽内。转 子铁芯由转子冲片叠压而成，两端为非磁性端板，并用螺栓或铆钉固定在轴套上，在转子铁 芯的外径设置有缺口，缺口位于转子铁芯上各极之间。定子铁芯由硅钢冲片叠压而成。永 磁副励磁机的极数由匹配的自动电压调节器的要求，发电机功率及要求决定，可分为4极， 12极，14极及16极等。转子铁芯由螺栓固定在轴套上，轴套内孔与主发电机的转轴定位配 合并锁紧在主发电机的转轴上。定子铁芯外圆与主发电机的后端盖止口定位配合，并用螺 栓锁紧。本实用新型的优点是采用高磁能积稀土永磁，可以减少电机重量和体积。矩形永 磁体易于加工，磁性材料的利用率高，可以充分发挥稀土永磁的磁性能，减少永磁材料的用 量。埋入式径向磁场结构，不用设置隔磁圈，可以简化永磁副励磁机的结构，改善磁体的装 配工艺。埋入式转子冲片结构，除冲片一致性高外，磁钢周围的硅钢材料起到保护永磁体作 用，提高永磁体在高速运行时的可靠性，减少电枢反应磁势对永磁体的去磁作用，保护永磁 体表面镀层以免于机械损伤。叠片磁极可改善永磁副励磁机的瞬态特性。独特的安装方式 简化了与主发电机的安装工艺，提高了发电机零部件的通用性和互换性，也便于客户按需 选择励磁方式。[0007]
图1是实用新型的永磁副励磁机的纵剖面结构图图2是本实用新型实施例一四极转子结构图图3是本实用新型实施例二 十二极转子结构图1主发电机转轴、2转子锁紧螺栓、3销钉、4轴套、5转子铁芯、6端板、7矩形稀土永 磁体、8定子铁芯、9定子锁紧螺栓、10定子绕组、11主发电机后端盖、12罩壳、13矩形轴向 孔、14缺口。
以下结合附图和施工实例对本实用新型作详细使用说明。
具体实施方式
图中包括定子、转子，其特征在于转子由转子铁芯、轴套、矩形稀土永磁体及非磁 性的端板构成，在转子铁芯上有与极数对应且对称分布的若干个矩形轴向孔，在矩形轴向 孔内埋入矩形稀土永磁体，定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子铁芯嵌套在转子铁芯外； 定子绕组嵌在定子铁芯槽内。其特征在于转子铁芯由转子冲片叠压而成，两端为非磁性的 端板，并用转子锁紧螺栓(或铆钉)固定在轴套上，在转子铁芯的外径设置有缺口，缺口位 于转子铁芯上各极之间。其特征在于定子铁芯由硅钢冲片叠压而成。其特征在于永磁 副励磁机的极数由匹配的自动电压调节器的要求，发电机功率及要求决定，可分为4极，12 极，14极及16极等。其特征在于转子铁芯由螺栓固定在轴套上，轴套内孔与主发电机的 转轴定位配合并锁紧在主发电机的转轴上。其特征在于定子铁芯外圆与主发电机后端盖 止口定位配合，并用螺栓锁紧。一个具体实例，它包括定子和转子两大部件。定子由定子铁芯和定子绕组组成。定 子铁芯由冲片叠压而成，定子绕组嵌在定子铁芯槽内。定子没有机壳，它以铁芯处圆定位， 并用定子锁紧螺栓直接固定在主发电机端盖上。定子绕组根据需要可以是单相、三相或六 相交流绕组。转子由转子铁芯、矩形稀土永磁体、轴套及非磁性端板等构成。转子铁芯由转 子冲片叠压而成，并用螺栓(或铆钉)固定在轴套上。转子铁芯由转子冲片叠压而成，并用 转子锁紧螺栓锁紧，为防止转子径向滑动，两者之间设置销钉。如图所示，转子铁芯有与极数对应的长方孔，孔中埋入矩形稀土永磁体，转子外径 的极间设置缺口，其尺寸取决于极弧系数。磁体方孔与缺口间留有磁桥，磁桥尺寸取决于允 许的漏磁大小和机械强度和冲片工艺要求等，为减少漏磁，磁桥宽度应小。埋入式径向励磁 方式，可以简化永磁电机的结构，永磁体周边的软磁材料起到保护永磁的作用，矩形永磁体 可以节省永磁材料，并充分发挥永磁体的性能。永磁副励磁机的极数取决于主发电机的瞬 态性能要求和自动电压调节器的型式。如上所述，永磁副励磁机没有机壳和轴承，其定子和转子分别固定在主发电机的 端盖和转轴上，安装和维护极其简捷方便，其通用性和互换性极佳，便于客户按需要选择励 磁方式。
权利要求永磁副励磁机，包括定子和转子，其特征在于转子由转子铁芯、轴套、矩形稀土永磁体及非磁性端板构成，在转子铁芯上有与极数对应且对称分布的若干个矩形轴向孔，在矩形轴向孔内埋入矩形稀土永磁体；定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子铁芯嵌套在转子铁芯外，定子绕组嵌在定子铁芯槽内。
2.按权利要求1所述的永磁副励磁机，其特征在于转子铁芯由转子冲片叠压而成，两 端为非磁性端板，并用螺栓或铆钉固定在轴套上，在转子铁芯的外径设置有缺口，缺口位于 转子铁芯上各极之间。
3.按权利要求1所述的永磁副励磁机，其特征在于定子铁芯由硅钢冲片叠压而成。
4.按权利要求1所述的永磁副励磁机，其特征在于永磁副励磁机的极数由匹配的自 动电压调节器的要求、发电机功率及要求决定，可分为4极，12极，14极及16极。
5.按权利要求1所述的永磁副励磁机，其特征在于转子铁芯由螺栓固定在轴套上，轴 套内孔与主发电机的转轴定位配合并锁紧在主发电机的转轴上。
6.按权利要求1所述的永磁副励磁机，其特征在于定子铁芯外圆与主发电机的后端 盖止口定位配合，并用螺栓锁紧。
专利摘要本实用新型涉及一种发动机驱动的无刷发电机的永磁副励磁机，包括定子和转子，其特征在于转子由转子铁芯、轴套、矩形稀土永磁体及非磁性端板构成，在转子铁芯上有与极数对应且对称分布的若干个矩形轴向孔，在矩形轴向孔内埋入矩形稀土永磁体，定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子铁芯嵌套在转子铁芯外，定子绕组嵌在定子铁芯槽内。其特征在于转子铁芯由转子冲片叠压而成，两端为非磁性端板，并用螺栓或铆钉固定在轴套上，在转子铁芯的外径设置有缺口，缺口位于转子铁芯上各极之间。本实用新型的优点是采用高磁能积稀土永磁，可以减少电机重量和体积。矩形永磁体易于加工，可以充分发挥稀土永磁的磁性能。简化了与主发电机的安装工艺。
文档编号H02K19/38GK201611832SQ20092021239
公开日2010年10月20日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者倪文乞, 陈伯林 申请人:上海麦格特电机有限公司