基板、磁极模组和转子组件

本发明涉及风电领域，具体涉及一种基板、磁极模组和转子组件。

背景技术：

1、永磁电动机和风力发电机外转子磁钢的安置方式主要通过表贴式固定，磁钢模组主要由磁钢、罩壳和基板构成，该结构多应用于永磁风力发电机或大功率永磁电动机中，其与转子的固定形式多采用机械手段进行固定，例如t型槽或螺栓的固定形式，但实际由于不同永磁电机的内部结构设计，会导致磁钢模组受到交变的切向电磁力，该切向力克服磁钢模组与转子屋之间的摩擦力后，将使得磁钢模组产生往复运动的左右晃动，而且由于加工的原因，容易导致基板与转子屋凹槽的腔室顶面配合的表面不够平整，在切向电磁力和径向电磁力的共同作用下，基板会沿着径向来回翘动，以上缺陷均会形成振动与噪声，稳定性较差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中磁钢模组在转子屋中固定不牢靠、稳定性差的缺陷，提供一种基板、磁极模组和转子组件。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种基板，所述基板上具有凸起，所述基板沿其中一个中轴面分为第一区域和第二区域，在所述基板沿垂直于所述中轴面的所述截面上，所述第一区域和所述第二区域的所述凸起沿垂直于所述中轴面方向的长度分别为l1和l2，至少存在一个所述截面使得l1与l2不相等。

3、在本方案中，基板的凸起与转子屋磁轭面或者腔室顶面配合时，使得周期变化的磁极模组切向或者径向电磁力增加一个恒定的偏置量，该偏置量使得负(正)最大电磁力增大，正(负)最大电磁力减小，形成正负周期不对称的电磁力变化，负(正)电磁力增大，使得磁极模组更容易往负(正)向移动，但是正(负)电磁力减小，使得磁极模组不易往正(负)向移动；本方案通过增加偏置量，从而减小电磁力正、负峰值绝对值的最小值，从而抑制磁极模组的左右往复运动或者上下翘动，进而提高磁极模组在转子屋中固定的稳定性。

4、以下方案均以负最大电磁力增大，正最大电磁力减小来描述。

5、较佳地，所述凸起位于所述基板的第一端面上，所述第一端面与所述中轴面垂直，所述第一端面用于与转子屋的腔室顶面相配合。

6、在本方案中，通过增加径向的偏置量，使得负方向的力矩增大，即基板在负方向处的面与转子屋紧贴，且基板正方向的力矩小，即基板在正方向处的面不会向转子屋运动，从而避免基板沿着径向来回翘动。

7、较佳地，所述凸起位于所述基板的第二端面上，所述第二端面与所述中轴面平行，所述基板沿所述中轴面的方向的长度为l，所述第一区域仅包括x1长度的所述凸起，所述第二区域仅包括x2长度的所述凸起，且0≤x1≤l，0≤x2≤l，所述第二端面用于与转子屋的磁轭面相配合。

8、在本方案中，通过增加切向的偏置量，使得正最大电磁力减小，由于电机在运行时磁极模组能否发生左右的往复运动或振动，取决于交变电磁力正、负峰值绝对值的最小值，该最小值小于相应的摩擦力时，磁极模组即不发生往复运动和振动，从而阻止晃动，避免磁极模组左右晃动，从而提高磁极模组在转子屋中的稳定性。

9、较佳地，所述第一区域的所凸起为一段或者至少两段；和/或所述第二区域的所述凸起为一段或者至少两段。

10、在本方案中，第一区域或者第二区域的凸起为一段时，便于对基板进行加工；第一区域或者第二区域的凸起为多段时，可以使得每一段基板的涡流的路径减短，阻断了涡流原先连续的路径，减小涡流损耗。

11、较佳地，x1＝0或者x2＝0。

12、在本方案中，使基板仅在其中一侧有凸起，增大了该侧的最大切向电磁力，没有凸起的一侧最大切向电磁力最小，该结构设置可以增大磁极模组切向电磁力的偏置量，同时，便于对基板进行加工。

13、较佳地，x1＝0，x2＝l；

14、或者x2＝0，x1＝l。

15、在本方案中，基板的其中一侧无凸起，另一侧均有凸起，该结构设置使得有凸起的一侧的最大切向电磁力最大，无凸起一侧的最大切向电磁力最小，使得切向电磁力增加的恒定偏置量达到最大，从而最大限度得抑制磁极模组往复运动或振动，进一步提高磁极模组在转子屋中固定的可靠性。

16、较佳地，所述第一区域的至少两段所述凸起的长度不相等；和/或，所述第二区域的至少两段所述凸起的长度不相等。

17、较佳地，所述凸起在所述截面上呈三角形、梯形、圆弧形或者方形。

18、在本方案中，该截面形状的凸起与磁钢模组配合时固定更稳定，而且便于加工。

19、较佳地，所述第一区域或者所述第二区域在不具有所述凸起的区域具有凹部，所述凹部在所述截面上呈三角形、梯形、圆弧形或者方形；或者所述凹部为凹槽。

20、本发明还公开了一种磁钢模组，其包括上述的基板。

21、本发明还公开了一种转子组件，所述转子组件包括上述的磁钢模组和转子屋。

22、较佳地，所述凸起朝向所述转子屋的切向。

23、较佳地，所述转子屋的磁轭面具有插槽，所述凸起与所述插槽配合以将所述凸起容纳在所述插槽内。

24、在本方案中，避免使用螺栓安装带来的松脱风险，结构简单，便于装配；而且，基板上的插槽可使磁通更多的从基板正面通过，产生聚磁效果，从而增大磁钢模组与转子屋之间的吸力，提高安装稳定性。

25、本发明的积极进步效果在于：基板的凸起与转子屋磁轭面或者腔室顶面配合时，使得周期变化的磁极模组切向或者径向电磁力增加一个恒定的偏置量，该偏置量使得负(正)最大电磁力增大，正(负)最大电磁力减小，形成正负周期不对称的电磁力变化，负(正)电磁力增大，使得磁极模组更容易往负(正)向移动，但是正(负)电磁力减小，使得磁极模组不易往正(负)向移动；本方案通过增加偏置量，从而减小电磁力正、负峰值绝对值的最小值，从而抑制磁极模组的左右往复运动或者上下翘动，进而提高磁极模组在转子屋中固定的稳定性。

技术特征：

1.一种基板，其特征在于，所述基板上具有凸起，所述基板沿其中一个中轴面分为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域的所述凸起沿垂直于所述中轴面方向的长度分别为l1和l2，在所述基板沿垂直于所述中轴面的截面上，至少存在一个所述截面使得l1与l2不相等。

2.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述凸起位于所述基板的第一端面上，所述第一端面与所述中轴面垂直，所述第一端面用于与转子屋的腔室顶面相配合。

3.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述凸起位于所述基板的第二端面上，所述第二端面与所述中轴面平行，所述基板沿所述中轴面的方向的长度为l，所述第一区域仅包括x1长度的所述凸起，所述第二区域仅包括x2长度的所述凸起，且0≤x1≤l，0≤x2≤l，所述第二端面用于与转子屋的磁轭面相配合。

4.如权利要求3所述的基板，其特征在于，所述第一区域的所述凸起为一段或者至少两段；

5.如权利要求3所述的基板，其特征在于，x1＝0或者x2＝0。

6.如权利要求3所述的基板，其特征在于，x1＝0，x2＝l；

7.如权利要求4所述的基板，其特征在于，所述第一区域的至少两段所述凸起的长度不相等；和/或，所述第二区域的至少两段所述凸起的长度不相等。

8.如权利要求3所述的基板，其特征在于，所述凸起在所述截面上呈三角形、梯形、圆弧形或者方形。

9.如权利要求3所述的基板，其特征在于，所述第一区域或者所述第二区域在不具有所述凸起的区域具有凹部，所述凹部在所述截面上呈三角形、梯形、圆弧形或者方形；或者所述凹部为凹槽。

10.一种磁钢模组，其特征在于，其包括如权利要求1-9任一项所述的基板。

11.一种转子组件，其特征在于，所述转子组件包括权利要求10所述的磁钢模组和转子屋。

12.如权利要求11所述的转子组件，其特征在于，所述凸起朝向所述转子屋的切向。

13.如权利要求12所述的转子组件，其特征在于，所述转子屋的磁轭面具有插槽，所述凸起与所述插槽配合以将所述凸起容纳在所述插槽内。

技术总结
本发明公开了一种基板、磁极模组和转子组件，所述基板上具有凸起，所述基板沿其中一个中轴面分为第一区域和第二区域，在所述基板沿垂直于所述中轴面的所述截面上，所述第一区域和所述第二区域的所述凸起沿垂直于所述中轴面方向的长度分别为L1和L2，至少存在一个所述截面使得L1与L2不相等。基板的凸起与转子屋磁轭面或者腔室顶面配合时，增加一个恒定的偏置量，该偏置量使得负(正)最大电磁力增大，正(负)最大电磁力减小，形成正负周期不对称的电磁力变化，负(正)电磁力增大，使通过增加偏置量，从而减小电磁力正、负峰值绝对值的最小值，从而抑制磁极模组运动，提高磁极模组在转子屋中的稳定性。

技术研发人员：吴立建,王文婷,施杨,赵方伟,周昊宇,李进
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14