一种半直驱风力发电机转子的磁极结构及其装配方法与流程

本发明属于风力发电机，涉及转子磁极结构，具体涉及一种半直驱风力发电机转子的磁极结构及其装配方法。

背景技术：

1、风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一，已受到广泛重视。传统的直驱风力发电机、双馈风力发电机缺点严重影响行业发展，为了更科学地、更大限度地合理利用自然资源，提高风力发电机的机组容量和设计制造技术成为发展中亟需解决的问题。半直驱技术路线作为直驱与双馈技术路线的集成，兼顾二者的优点，系统采用一级或两级齿轮箱增速，使得电机转速较直驱高，体积减小，是当前研制更大功率的风力发电机的主要技术方向。转子磁极结构作为为半直驱发电机的重要组成部分，其结构形式直接关系着发电机的成本和性能。而目前的转子磁极均采用整体磁极盒结构，该结构成本较高、运行可靠性低、装配工艺难度较大且存在安全隐患。

2、有鉴于此，特提出一种半直驱风力发电机转子的磁极结构，以克服现有技术的缺陷、降低成本，实现转子的磁极以直线/斜极/v字形排列的功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种半直驱风力发电机转子的磁极结构。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一方面本发明提供一种半直驱风力发电机转子的磁极结构，包括叠压套装在转子支架上的若干圈磁极环，及用以固定磁极环的磁极压圈；

4、所述磁极环包括多层叠压设置的磁极冲片环，所述磁极冲片环包括沿圆周设置的多个磁极冲片，相邻层磁极冲片环中相邻的磁极冲片错位安装；每个所述磁极冲片上设有用以安装磁钢的至少两组磁钢孔，所有层磁极冲片上的磁钢孔沿轴向方向叠压形成一指定厚度的磁极盒，所述磁极盒内装配有磁钢。

5、具体的，每层所述磁极冲片环之间均通过粘接涂层固定连接。

6、具体的，所述磁极冲片由两个磁极截面组成，并设有两组磁钢孔，相邻层磁极冲片环中相邻的磁极冲片错位/安装。

7、具体的，所述磁极环与转子支架过盈配合。

8、具体的，所述磁极压圈与转子支架相适配，所述转子支架两端均匀设有便于固定磁极压圈的多个螺纹孔，通过螺栓实现磁极压圈与转子支架的固定连接，并实现对磁极环的压紧固定。

9、具体的，所述磁极冲片上还设有多个均匀分布的通孔，多个所述通孔沿所处磁极冲片环的圆周形成一通孔组；

10、相邻层磁极冲片环上的通孔组均一一对应，多层所述磁极冲片环叠压成一圈磁极环、多组所述通孔组沿轴向形成一容纳孔；

11、多圈磁极环叠压后，相邻圈磁极环之间的容纳孔放置有用以通风的多个间隔块；所述间隔块为申字形回转体结构，其两端分别伸入相邻磁极环相对应的容纳孔内。

12、具体的，相邻圈所述磁极环采用对齐安装或以指定角度错位安装，以实现磁极在轴向方向的直线、斜极或v字形分布。

13、另一方面本发明提供一种半直驱风力发电机转子的磁极结构的装配方法，具体如下：

14、磁极环装配：首先，将磁极冲片在圆周方向均布组成第一层磁极冲片环，重复上述操作，分别制备多层磁极冲片环；然后，将相邻层磁极冲片环中相邻的磁极冲片错位安装，所有层磁极冲片上的磁钢孔沿轴向方向均叠压形成一指定厚度的磁极盒，叠压多层磁极冲片环至所需要的厚度，形成一个磁极环；每层磁极冲片环之间均设有粘接涂层，待磁极环形成后，进行整体加热，使粘接涂层固化；最后将磁钢安装至磁钢盒，并采用胶水进行密封，完成一圈磁极环的装配；

15、磁极环叠压：将装配好的磁极环叠压若干圈至所需高度，且磁极环中的磁极在叠压时可按照实际使用情况采用直线/斜极/v字形错位安装；

16、磁极压圈装配：将叠压好的磁极环固定在转子支架周向，同时，在转子支架两端设置用于固定磁极环的磁极压圈，进而完成半直驱风力发电机转子的装配。

17、具体的，所述磁极环的加热温度为180℃～210℃。

18、具体的，所述磁钢与磁钢盒之间采用回天胶7326进行密封。

19、与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

20、本发明通过实现转子装配模块化设计，采用相同的转子配件，通过装配形式的调整，形成不同结构的转子装配结构，满足不同发电机的转子结构需求；通过实现转子磁极整体装配，可以避免强磁场对作业人员身体的影响，也保障作业人员在磁极装配时自身的安全；通过磁极环上下角度错位安装，实现磁极的直线、斜极、v字形安装，减少电机谐波含量；通过增加转子径向通风，提高磁极散热效率。

技术特征：

1.一种半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，包括叠压套装在转子支架(1)上的若干圈磁极环(2)，及用以固定磁极环(2)的磁极压圈(3)；

2.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，每层所述磁极冲片环(21)之间均通过粘接涂层固定连接。

3.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，所述磁极冲片(211)由两个磁极截面组成，并设有两组磁钢孔(51)，相邻层磁极冲片环(21)中相邻的磁极冲片(211)错位1/2安装。

4.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，所述磁极环(2)与转子支架(1)过盈配合。

5.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，所述磁极压圈(3)与转子支架(1)相适配，所述转子支架(1)两端均匀设有便于固定磁极压圈(3)的多个螺纹孔，通过螺栓(4)实现磁极压圈(3)与转子支架(1)的固定连接，并实现对磁极环(2)的压紧固定。

6.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，所述磁极冲片(211)上还设有多个均匀分布的通孔，多个所述通孔沿所处磁极冲片环(21)的圆周形成一通孔组；

7.根据权利要求1所述半直驱风力发电机转子的磁极结构，其特征在于，相邻圈所述磁极环(2)采用对齐安装或以指定角度错位安装，以实现磁极在轴向方向的直线、斜极或v字形分布。

8.基于1-7任一所述半直驱风力发电机转子的磁极结构的装配方法，其特征在于，具体如下：

9.根据8所述半直驱风力发电机转子的磁极结构的装配方法，其特征在于，所述磁极环(2)的加热温度为180℃～210℃。

10.根据8所述半直驱风力发电机转子的磁极结构的装配方法，其特征在于，所述磁钢与磁钢盒(5)之间采用回天胶7326进行密封。

技术总结
本发明属于风力发电机技术领域，涉及转子磁极结构，具体涉及一种半直驱风力发电机转子的磁极结构及其装配方法。通过实现转子装配模块化设计，采用相同的转子配件，通过装配形式的调整，形成不同结构的转子装配结构，满足不同发电机的转子结构需求；通过实现转子磁极整体装配，可以避免强磁场对作业人员身体的影响，也保障作业人员在磁极装配时自身的安全；通过磁极环上下角度错位安装，实现磁极的直线、斜极、V字形安装，减少电机谐波含量；通过增加转子径向通风，提高磁极散热效率。

技术研发人员：王刚,杨杰,贾泽伟
受保护的技术使用者：西安中车永电捷力风能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17