专利名称：永磁发电机或电动机永磁体固定结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电机或电动机，具体涉及一种永磁发电机或电动机的永磁体固
定结构。
背景技术：
永磁发电机广泛地应用于各个发电领域。在现有永磁发电机中，多是将永磁体固定在转子筒结构的表面(永磁体在气隙间)。为了固定永磁体，一般采用胶将其粘接在转子表面，每片永磁体都必需被压紧到转子表面，直到粘结牢固为止，大型机需要几百片永磁体，整个的粘接固定过程是非常耗时的，而且存在粘接不牢问题，虽然有一些采用托架协助固定永永磁体，但一旦粘胶出现问题，托架是不能固定住永磁体，永磁体脱落将会损坏电机。由于永磁体设在转子筒的表面，因此，转子和定子之间的气隙为永磁体厚度与永磁体表面到定子内表面的距离之和，存在气隙大的问题，进而影响输出功率效率。CN200520045576. 6实用新型专利公开了一种用于风力发电机上的钕铁硼永磁电机转子，该专利中为了避免单独靠粘接固定不牢的问题，其在磁体中间设有安装孔，在转子表面对应设有固定孔，通过螺钉将磁体固定在转子的表面，并在相邻磁体之间设有隔离层， 在磁体和隔离层的外表面设有保护层。该专利虽然解决了粘接不牢的问题，但对于上百片磁体的固定仍然费时费力。而且对于磁力极强的永磁体定位也是很困难的。
发明内容
本发明的目的是解决现有永磁发电机永磁体固定不牢以及费时费力的缺陷，同时解决现有粘接固定永磁体方式存在气隙大的问题，提供一种方便固定且可靠性高、输出功率高的永磁体固定结构。本发明的技术方案为一种永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其包括转子筒， 沿所述转子筒表面周向均勻间隔设置的永磁体；其特征在于沿所述相邻永磁体之间设有用于固定所述永磁体的极靴，所述极靴的两侧面分别设有用于压紧两侧永磁体的突出部； 所述永磁体通过其两侧相邻的所述极靴固定在所述转子筒表面。作为优选方式，所述极靴的上面为向上突出的弧状面。作为一种优选方式，所述极靴、永磁体与所述转子筒之间设有极靴绝缘体，以防止永磁体向转子筒漏磁。作为优选，本发明所述极靴的突出部设在极靴的两侧的上端。作为优选，所述极靴包括一用于将本身固定安装在转子筒表面的固定部，所述固定部包括沿所述极靴本体中心轴向设置的安装孔和自所述极靴下面向所述安装孔垂直贯通的固定孔，所述安装孔的下表面为平面。采用安装孔和固定孔固定极靴，其优点在于，一方面可以减轻极靴的重量，从而减轻转子的重量，同时利于通风散热。作为优选，在所述极靴的安装孔内设有一轴向延伸贯通轴向极靴的极靴固定杆， 所述极靴固定杆对应于所述极靴的固定孔的位置设有用于固定极靴的通孔，所述极靴固定杆通过螺钉将所述极靴和所述极靴绝缘体固定在所述转子筒上。作为优选，最好在所述转子筒端部永磁体的外端面设有用于轴向固定永磁体的永磁体固定端片，所述永磁体固定端片固定在所述极靴固定杆的端部。采用永磁体固定端片并巧妙地固定在极靴固定端部，可以方便地实现永磁体的轴向固定。作为优选，所述永磁体固定端片的上端对应极靴3安装孔33的位置具有一 V字形开口 22。为了减少永磁体涡流损耗，作为优选所述永磁体为至少一层磁性材料或者两层、 两层以上磁性材料粘接构成。将永磁体分层，并通过绝缘胶粘接为一体，可以减少永磁体的厚度，降低永磁体的涡流损耗，提高电机的效率。本发明由于在转子筒的表面上沿周向均有设有数列极靴，在该极靴的两侧设有突出部，从而两列相邻的极靴之间便形成一个供永磁体穿入的通道。因此，永磁体在装配时， 可以用工具将永磁体一个个直接插入到通道之内，无需再用胶粘接。由于极靴不是磁性材料，所以，其很容易被固定在转子筒的表面，将永磁体置于极靴之间的通道内，整个过程只需很短的时间即可完成，对于大型电机，永磁体装配的效率提高更为显著。并且，本发明的永磁体的固定方式的装配精度远远高于现有技术中采用划线、粘接或螺钉固定方式。特别是，在永磁体之间设有用于固定永磁体的极靴，可以减少转子和定子之间的气隙，并使磁场分布更为均勻，减少涡流.由此可以使功率输出提高至少25%。我们曾对采用表面贴磁技术的1.3丽发电机进行设计改进，在采用了本发明的解决方案后，发电机的输出功率达到了 1. 7MW，输出功率提高了 30. 77%。
图1为本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的端面局部视图；图2是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的局部俯视图；图3是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的极靴的示意图；图4是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的极靴绝缘体示意图；图5是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的极靴固定杆示意图；图6是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的永磁体固定端片示意图；图7是本发明所述永磁发电机或电动机永磁体固定结构的永磁体示意图。
具体实施例方式参见图1、2，图中展示了本发明所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其包括转子筒6，沿转子筒6的表面周向均勻间隔地设置有数列永磁体1 ；沿所述永磁体1之间设有极靴3，极靴3的两侧面分别设有用于压紧两侧永磁体1的突出部31 ；优选方式是将突出部31设在所述极靴3的两侧面的上端，两相邻极靴之间形成一个供所述永磁体1穿入的通道，所述永磁体1插入到所述通道内并通过其两侧相邻的极靴3的突出部31固定在所述转子筒6的表面。当然，其中所述极靴3的突出部31可以设在极靴3的侧面，此时只需在永磁体1的侧面对应位置设有一凹槽，即可以实现永磁体1的固定。为了防止漏磁，在转子筒和极靴之间设有极靴绝缘体5。参加图4，本实施例中，作为一种优选方式，该极靴绝缘体5为一个纵向与所述转子筒对应长的条状件，且极靴绝缘件5均布紧密排列在转子筒的表面。所述极靴绝缘体5可以为本实施例中的条状件，沿转子筒周向表面连续排布并布满；也可以为绝缘胶带绕转子筒缠绕的绝缘胶带层；或者为一设在转子筒与永磁体、极靴之间的绝缘筒。其中，所述极靴3可以很方便地固定在转子筒6的表面，可以采用螺钉直接固定在转子筒表面。参见图3，本实施例中给出了一种优选的固定方式在所述极靴3包括一用于将本身固定安装在转子筒6表面的固定部32 ；所述固定部32包括沿所述极靴本体中心轴向设置的安装孔33，和自所述极靴下面向所述安装孔33垂直贯通的固定孔34，本实施例中，固定孔34为一个轴向贯通整个极靴的长条孔，所述安装孔33的下表面35为平面。由此，可以将螺钉从转子筒内穿过所述极靴绝缘件5上的固定孔51、极靴的固定孔34伸入到极靴的安装孔33中固定。将极靴3的固定孔34从极靴3的安装孔33向下设置的优点在于能减轻极靴的重量，并且有利于通风散热。参见图3，所述极靴3的上面36采用向上突出的弧状面，以利于磁场分布。参见图2，所述转子筒外的两列相邻永磁体1之间的极靴3为数个沿轴向连续分布，也可以为一个整体极靴。为了方便极靴3的固定，本发明进一步包括极靴固定杆4，参见图5，所述极靴固定杆4为一个纵向延伸的板状件，可以穿过所述极靴3的安装孔33，与安装孔33的下表面35 配合，极靴固定杆4对应于所述极靴3的固定孔34的位置设有用于固定极靴的螺孔41，如此，可以将一列的数个极靴3通过一个固定杆4 一同固定。在固定杆4的两端具有一垂直向上的弯折部分42。每一列极靴对应设有一个极靴绝缘件5，并在绝缘件5上对应设有固定孔51 (参见图4)，本实施例中的极靴绝缘件5可以通过极靴固定杆4 一起固定在转子筒 6上，即螺钉7从转子筒6内穿过极靴绝缘件5的固定孔51、极靴的固定孔34伸入并与设在极靴的安装孔33中的极靴固定杆4的螺孔41连接。参见图6、4，为了将永磁体1沿轴向固定，在轴向端部的永磁体1的外端面设有用于轴向固定永磁体1的永磁体固定端片2，所述永磁体固定端片2中间设有孔21，通过螺钉将固定端片2固定在所述极靴固定杆4的弯折部分42上，从而实现永磁体1的端部固定。 进一步，永磁体固定端片2的上端对应极靴3安装孔33的位置具有一 V字形开口 22，以利于通风散热以及减轻重量。参见图7，本实施例中，为降低永磁体中的涡流损耗，所述永磁体1为3层磁性材料通过绝缘胶粘接构成，由于绝缘胶作为永磁体各层间的绝缘层11，单层永磁体的厚度减少， 由此可以有效地降低涡流损耗，提高效率。永磁体1可以根据需要分成更多层的结构。以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，本发明旨在通过特殊的极靴结构达到方便固定永磁体的目的，同时可以降低转子和定子间的气隙，使磁场分布更为均勻，减少涡流，提高输出功率的效果。在上述实施例的基础上，还可以进行重新分解与组合，或者进行简单的要素替换，例如改变极靴的固定方式，改变极靴绝缘体的结构可以得到更多的实施方式，这些实施方式若未脱离本申请的发明构思，均应当属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其包括转子筒，沿所述转子筒表面周向均勻间隔设置的永磁体；其特征在于沿所述相邻永磁体之间设有用于固定所述永磁体的极靴，所述极靴的两侧面分别设有用于压紧两侧磁体的突出部；所述磁体通过其两侧相邻的所述极靴固定在所述转子筒表面。
2.根据权利要求1所述的永磁发电机或电动机磁体固定结构，其特征在于所述极靴、 磁体与所述转子筒之间设有极靴绝缘体。
3.根据权利要求1所述的永磁发电机或电动机磁体固定结构，其特征在于所述极靴的突出部设在极靴的两侧的上端。
4.根据权利要求1-3其中任一项所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于所述极靴包括一用于将本身固定安装在转子筒表面的固定部，所述固定部包括沿所述极靴本体中心轴向设置的安装孔和自所述极靴下面向所述安装孔垂直贯通的固定孔，所述安装孔的下表面为平面。
5.根据权利要求4所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于所述极靴的上面为向上突出的弧状面。
6.根据权利要求4或5所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于在所述极靴的安装孔内设有一轴向延伸贯通轴向极靴的极靴固定杆，所述极靴固定杆对应于所述极靴的固定孔的位置设有用于固定极靴的通孔，所述极靴固定杆通过螺钉将所述极靴和所述极靴绝缘体固定在所述转子筒上。
7.根据权利要求6所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于在所述转子筒端部永磁体的外端面设有用于轴向固定永磁体的永磁体固定端片，所述永磁体固定端片固定在所述极靴固定杆的端部。
8.根据权利要求7所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于所述永磁体固定端片的上端对应极靴3安装孔33的位置具有一 V字形开口 22。
9.根据权利要求1-8其中任一项所述的永磁发电机或电动机永磁体固定结构，其特征在于所述永磁体为至少一层磁性材料或者两层、两层以上磁性材料粘接构成。
全文摘要
本发明涉及一种永磁发电机的永磁体固定结构，其包括转子筒，沿所述转子筒表面周向间隔设置的永磁体；沿所述转子筒表面周向的所述永磁体之间设有用于固定所述永磁体的极靴，所述极靴的两侧面分别设有用于压紧两侧永磁体的突出部；所述永磁体通过其两侧相邻的所述极靴固定在所述转子筒表面。其有效地解决了现有发电机永磁体固定存在不牢固、固定费时费力的问题，并能减少转子和定子之间的气隙，提高发电机的工作效率。
文档编号H02K1/28GK102315710SQ20101021471
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者史人杰, 汉斯·鲁道夫·西格里斯特 申请人:Hrs风电技术有限公司