专利名称：一种永磁无齿风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种用于风力发电的永磁无齿风力发电机，属于一种风力发电设备技术领域。
背景技术：
风力发电，作为新型能源以低污染等优点目前已被国内外广泛采用。大型风力发电机功率以丽级别以上为主，需要较强的风力才能驱动，所以一般都选用在风力比较强的地带使用，并需设立专门的风场等设施且大型风力发电机由于齿轮箱等部分机械传动部分有较大噪声，相对集中在风场内的多台大型风力发电机噪声污染更为严重。永磁风力发电机的出现可以省略齿轮箱传动部分，降低机械噪声并有效克服了齿轮箱维护等问题，但是由于永磁风力发电机的永磁磁场特性决定了永磁风力发电机的起动阻力矩会比较大，不适应制造大型风力发电机，单台风力发电机的功率有限，不能提供稳定的大功率电力，目前以 IKff以下为主，主要应用在路灯等小功率消耗的场所。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在永磁无齿风力发电机现有技术的基础上，改进内部的转子结构，降低永磁磁场的齿槽转矩，减小永磁无齿风力发电机起动阻力矩的永磁无齿风力发电机。在目前IKW以下永磁风力发电机的同等2级风力的情况下增大功率，将功率范围扩大至5到30KW，5到30KW永磁风力发电机单台可满足家庭及小型村落等电力消耗，填补了国内外风力发电机在此功率的空白。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括机座、带轴的转子机构、以及线定子机构，所述带轴的转子机构放置在线定子机构的内部，轴的前端套入有前轴承，后端套入有承重轴承，所述的线定子机构被压入在机座内并居中，所述带轴的转子机构则被放置在线定子机构的内部，机座上设置有将引出线引出外面的接线盒；所述机座的后端安装有后端盖，并在后端盖的轴承室内压入有所述承重轴承的外圈；所述机座的前端安装有前端盖。所述的转子机构由转子片通过中间的轴串接而成，所述的转子片径向均勻冲制有 16个长条形磁钢槽，其内穿套有磁钢并形成8个对极，在所述转子片的每两个磁钢槽之间靠近轴孔冲制有用于防止漏磁通向轴方向的隔磁槽，该隔磁槽的上方冲制有一个内用轴销和螺帽拧紧并固定的穿销孔，并在两个磁钢槽之间的转子片周边向内开设有放置铝条的开放式矩形槽。所述的转子机构内圆里通过先压入的一个不锈钢套，在该不锈钢套的内圈里压入所述中间的轴，所述转子机构的两边还压入有一个防止磁钢脱出的铝闷板。本实用新型通过对比图3和图4模拟的磁场分布的情况可以看出有矩形槽并带隔磁的转子2个不同极的磁场交汇处没有磁力线混乱的现象，而没有矩形槽的转子在2个不同极的磁场交汇处磁力线有相互交错的现象。在带矩形槽和不带矩形槽的不同磁场分布情况下他们的模拟气隙磁密对比如图5和图6可以发现在转子中加入矩形槽将使得气隙磁密在矩形槽位置有较大回落，减少齿槽转矩在该点处的最大值。通过以上情况的分析可得出在转子的不同磁极中间加入矩形槽带隔磁材料铝条等可以改善气隙磁场的畸变率，减少发电机的齿槽转矩，最终实现减小发电机的起动阻力矩这个比较难克服的问题，使得永磁无齿风力发电机的功率突破以往的小功率状况，实现5KW及以上5KW以上突破，让风力发电更趋向民用化(如家庭，村落，小场所等)并可得到广泛应用。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的转子片结构示意图。图3是本实用新型的有矩形槽时的磁场分布图。图4是现有技术无矩形槽时的磁场分布图。图5是本实用新型的有矩形槽时的气隙磁场分布图。图6是现有技术无矩形槽时的气隙磁场分布图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍图1所示，本实用新型主要包括机座12、带轴6的转子机构9、以及线定子机构10，所述带轴6的转子机构9放置在线定子机构10的内部，轴6的前端套入有前轴承8，后端套入有承重轴承14，所述的线定子机构10 被压入在机座12内并居中，所述带轴6的转子机构9则被放置在线定子机构10的内部，机座12上设置有将引出线引出外面的接线盒11 ；所述机座12的后端安装有后端盖13，并在后端盖13的轴承室内压入有所述承重轴承14的外圈；所述机座12的前端安装有前端盖7。图2所示，所述的转子机构9由转子片1通过中间的轴6串接而成，所述的转子片 1径向均勻冲制有16个长条形磁钢槽2，其内穿套有磁钢并形成8个对极，在所述转子片1 的每两个磁钢槽2之间靠近轴孔冲制有用于防止漏磁通向轴方向的隔磁槽5，该隔磁槽5的上方冲制有一个内用螺杆和螺帽拧紧并固定的穿销孔4，并在两个磁钢槽5之间的转子片1 周边向内开设有放置铝条的开放式矩形槽3。所述的转子机构9内圆里通过先压入的一个不锈钢套，在该不锈钢套的内圈里压入所述中间的轴6，所述转子机构9的两边还压入有一个防止磁钢脱出的铝闷板。实施例，本实施例以5KW新型转子结构的永磁无齿风力发电机为例本实用新型所述的转子结构及具体安装实现工艺如下先按图2所示转子机构9 的转子片1外形用冲模冲出(冲片外形如图2所示，图2中隔磁槽5的作用为防止漏磁通向轴方向)，并将转子片1按电气设计要求叠出适合高度压紧(并保证足够叠压系数)用穿销螺杆(共16根)分别穿过图2所示共16个穿销孔4，两头用螺帽拧紧固定；然后在图2所示矩形槽3的16个槽内全部都放置一条(共16条)与矩形槽尺寸相对应的铝条；在图2所示磁钢槽2内按16极极性分布放入符合电气设计要求的的磁钢形成8个对极；在转子内圆里压入1个不锈钢套，最后在不锈钢内圆里压入发电机轴并在转子两边压入铝闷板挡住，防止磁钢逃出。以上转子机构的工艺完成后，在图1所示轴6的前端套入有前轴承8，后端套入有承重轴承14的内圈。然后将已经嵌好线的线定子机构10 (线定子按60槽16极分布式绕组做)压入机座12内并居中，发电机引出线从接线盒11内引出。将后端盖13安装在机座 12的后端并在后端盖13的轴承室内压入承重轴承14的外圈。接着通过工装把已完成的带轴新型结构的转子机构9放入线定子机构10的内部。最后将前端盖7安装在机座12的前端完成整台发电机的安装。
权利要求1.一种永磁无齿风力发电机，它主要包括机座、带轴的转子机构、以及线定子机构， 其特征在于所述轴(6)的前端套入有前轴承(8)，后端套入有承重轴承(14)，所述的线定子机构(10)被压入在机座(12)内并居中，所述带轴(6)的转子机构(9)则被放置在线定子机构(10)的内部，机座(12)上设置有将引出线引出外面的接线盒(11)；所述机座(12)的后端安装有后端盖(13)，并在后端盖(13)的轴承室内压入有所述承重轴承(14)的外圈；所述机座(12)的前端安装有前端盖(7)。
2.根据权利要求1所述的永磁无齿风力发电机，其特征在于所述的转子机构(9)由转子片(1)通过中间的轴串接而成，所述的转子片径向均勻冲制有16个长条形磁钢槽(2)，其内穿套有磁钢并形成8个对极，在所述转子片(1)的每两个磁钢槽(2)之间靠近轴孔冲制有用于防止漏磁通向轴方向的隔磁槽(5)，该隔磁槽(5)的上方冲制有一个内用螺杆和螺帽拧紧并固定的穿销孔(4)，并在两个磁钢槽(5)之间的转子片(1)周边向内开设有放置铝条的开放式矩形槽(3)。
3.根据权利要求1或2所述的永磁无齿风力发电机，其特征在于所述的转子机构(9) 内圆里通过先压入的一个不锈钢套，在该不锈钢套的内圈里压入所述中间的轴(6)，所述转子机构(9)的两边还压入有一个防止磁钢脱出的铝闷板。
专利摘要一种永磁无齿风力发电机，它主要包括机座、带轴的转子机构、以及线定子机构，所述带轴的转子机构放置在线定子机构的内部，轴的前端套入有前轴承，后端套入有承重轴承，所述的线定子机构被压入在机座内并居中，所述带轴的转子机构则被放置在线定子机构的内部，机座上设置有将引出线引出外面的接线盒；所述机座的后端安装有后端盖，并在后端盖的轴承室内压入有所述承重轴承的外圈；所述机座的前端安装有前端盖；所述的转子机构由转子片通过中间的轴串接而成，所述的转子片径向均匀冲制有16个长条形磁钢槽，每两个磁钢槽之间靠近轴孔冲制有用于防止漏磁通向轴方向的隔磁槽，该隔磁槽的上方冲制有一个内用轴销和螺帽拧紧并固定的穿销孔，并在两个磁钢槽之间的转子片周边向内开设有放置铝条的开放式矩形槽。
文档编号H02K21/00GK201994809SQ20112011313
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者年珩, 陈震民 申请人:浙江中源电气有限公司