一种永磁发电机磁路结构及永磁发电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种发电机结构，尤其是涉及一种永磁发电机磁路结构及永磁发电机。


背景技术：

2.从十八世纪工业革命开始，人类开始大量使用煤炭石油一次化石能源。在随后的十九和二十世纪里，随着工业的持续发展，人口的暴增，对能源的需求成几何爆增状态。巨量温室气体二氧化碳排放到大气中，造成严重的环境灾难。到二十一世纪，人类日益认识到问题的严重性，开始大力发展绿色二次能源，减少二氧化碳排放，逐步实现碳平衡，绿色新能源发电行业应运而生。绿色新能源发电行业对发电机提出了新的要求，传统发电机不能够满足目前的环保等相关求，因此，需要对发电机结构进行进一步研发。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种永磁发电机磁路结构及永磁发电机。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种永磁发电机磁路结构，包括配套设置的定子冲片和转子冲片，所述定子冲片上沿周向开设有嵌线槽，槽数为144槽，所述转子冲片上设置有内嵌式永磁体，转子极数为24极，所述定子冲片和转子冲片间设置有不均匀气隙，多个所述定子冲片和转子冲片叠设成中心高710mm的磁路结构。
6.进一步地，所述嵌线槽的槽型为矩形开口槽。
7.进一步地，所述内嵌式永磁体为内嵌式v型永磁体。
8.进一步地，所述定子冲片外边沿设置有多个焊接槽。
9.进一步地，所述定子冲片外边沿设置有用于标识起始槽数和正反方向的位置标识。
10.进一步地，所述不均匀气隙为3mm～5mm。
11.进一步地，所述转子冲片上沿圆周方向设置有多个用于轴向压紧转子冲片的螺栓孔。
12.进一步地，所述转子冲片的内边沿上设置有用于圆周向定位的键槽。
13.进一步地，所述键槽包括一个方形键槽和多个均匀分布的圆形键槽。
14.本实用新型还提供一种永磁发电机，包括如上所述的磁路结构。
15.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
16.1、本实用新型设计一种中心高710mm、极数24极的永磁发电机磁路结构，减少铁心长度，进而减少铜线用量，从而减轻了体积重量，同时也减少了一般电磁材料硅钢片和电磁线的使用量，从而减少了在产品制造过程中温室气体排放量，能在同等条件下可以发出更多的绿色电能。
17.2、本实用新型生产制造简单，转子磁钢固定牢固可靠，转子强度设计合理，电机齿槽转矩低，运行时转矩波动小，振动噪音低。
附图说明
18.图1为整体定子冲片和转子冲片结构图；
19.图2为定子冲片局部槽型结构尺寸示意图，尺寸单位mm；
20.图3为转子冲片槽型结构尺寸示意图，尺寸单位mm；
21.图4为转子冲片局部槽型结构尺寸示意图，尺寸单位mm；
22.图5为本实用新型的转矩波动模拟计算结果示意图；
23.图中：1为定子冲片，2为转子冲片，101为焊接槽，102为位置标识，103为嵌线槽，201为螺栓孔，202为磁钢槽，203为方形键槽，204为圆形键槽。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
28.实施例1
29.本实施例提供一种永磁发电机磁路结构，如图1所示，包括配套设置的定子冲片1和转子冲片2，定子冲片1上沿周向开设有嵌线槽103，用于放置绕组铜线，槽数为144槽，转子冲片2上设置有内嵌式永磁体，转子极数为24极，定子冲片1和转子冲片2间设置有不均匀气隙，单边气隙最大5mm，最小3mm，多个定子冲片和转子冲片叠设成中心高710mm的磁路结构。
30.如图2所示，本实施例中，定子冲片1的外径ф1190mm，内径ф980mm。嵌线槽的槽型为矩形开口槽，共有144个，在圆周上每隔2.5
°
均匀分布，槽宽10.2mm，槽总深度57.2mm。
31.定子冲片1外边沿设置有多个焊接槽101。参考图2所示，本实施例中，焊接槽101在定子冲片1的圆周方向设置12个，均匀分布。定子冲片1外边沿还设置有用于标识起始槽数
和正反方向的位置标识102。
32.如图3所示，本实施例中，转子冲片2外形轮廓为直径970mm的圆，突出部分是半径237mm的偏心圆，偏心距为250mm，转子冲片2内孔为直径710mm的圆。转子冲片2的内边沿上设置有用于圆周向定位的键槽，键槽包括一个方形键槽203和多个均匀分布的圆形键槽204。本实施例中，方形键槽使用宽度20mm的平键；圆形键槽有三个，圆周120
°
均布，使用直径15mm圆柱销，可以传递比较大的扭矩。转子冲片2上沿圆周方向设置有多个用于轴向压紧转子冲片的螺栓孔201。
33.转子冲片2上的内嵌式永磁体为内嵌式v型永磁体，即转子的每极分2槽，如图4所示，共48槽，永磁体通过转子冲片2上开设的磁钢槽202内嵌于转子冲片上。本实施例中，磁钢槽长度51.7mm，宽度20.2mm。两块磁钢成v型布置，夹角102
°
。磁钢槽两头的空腔填充环氧树脂，用来固定磁钢。
34.上述磁路结构通过关键尺寸、外形轮廓以及工艺结构方面如定子冲片扣片或焊接槽、转子冲片轴向压紧固定螺栓孔、圆周向定位和传递扭矩的键槽等的设计，提高了永磁发电机的性能，且转子采用内嵌式永磁体结构，强度设计合理，电机齿槽转矩低，运行时转矩波动小，如图5所示。
35.实施例2
36.本实施例提供一种永磁发电机，包括如实施例1所述的磁路结构。本实施例提供的永磁发电机相比现有的异步或同步发电机，具有以下突出优点：
37.(1)铁心长度减少30％，铜线用量减少40％，从而减轻了体积重量。因此减少了一般电磁材料硅钢片和电磁线的使用量，从而减少了在产品制造过程中温室气体排放量。
38.(2)由于本电机为永磁转子，转子损耗小，效率相对高，发电效率高1％～2％，由于效率提高，损耗减少，能在同等条件下可以发出更多的绿色电能。
39.(3)功率因数能高出5个百分点，因此需要的变流器容量降低了5％。
40.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。