一种转子铁芯及定子铁芯、转子及定子结构、双馈电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机领域，特别是涉及一种低铁芯损耗和附加损耗的转子铁芯及定子铁芯结构，含有其的转子及定子结构，以及双馈电机。
【背景技术】
[0002]双馈发电机是结合了异步发电机和同步发电机的优点而发展起来的一种新型发电机，它有着良好的运彳丁性能，可调节电网的有功功率和无功功率，在提尚电网有功功率和频率以及无功功率和电压的稳定性方面，有着广阔的发展前途。双馈风力发电机组依然为风电市场主流机型。
[0003]但双馈风力发电机与直驱永磁风力发电机及高速永磁风力发电机相比，效率较低，尤其是轻载运行工况下，导致双馈风电机组整机发电效率较低，性能与年发电量低于直驱永磁风电机组和高速永磁风电机组。
[0004]为提升双馈风电机组在市场的竞争能力，就需提升双馈风电机组的核心部件即双馈风力发电机的性能，尤其是效率特性。
[0005]提升双馈发电机的效率特性，有多种途径，如:使用低损耗的硅钢片，降低电机铁损耗；使用磁性槽楔，降低电机的铁损耗和附件损耗；优化定转子槽型，优化缩短定转子绕组端部长度等。但这些提升双馈风力发电机效率特性的手段和途径均会导致电机成本的一定程度增加。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种转子铁芯、定子铁芯结构，转子、定子结构及双馈电机，以在基本不增加电机成本的基础上，实现电机效率的提升。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案:
[0008]一种转子铁芯结构，包括转子铁芯紧固拉杆、转子铁芯压圈、分段转子铁芯、转轴，其中:所述分段转子铁芯之间设置有转子铁芯通风槽，转子铁芯紧固拉杆贯穿于分段转子铁芯、转子铁芯通风槽，并与转子铁芯压圈紧固连接，所述转子铁芯紧固拉杆由不导磁绝缘材料制造加工而成。
[0009]进一步地，所述不导磁绝缘材料为玻璃钢、层压玻璃布板或环氧板。
[0010]进一步地，所述转子铁芯通风槽由转子铁芯通风槽板、转子铁芯通风槽筋板形成，沿圆周方向均布的转子铁芯通风槽筋板与转子铁芯通风槽板焊接在一起，且所述转子铁芯通风槽板由多层转子冲片焊接而成。
[0011]一种转子铁芯及定子铁芯结构，所述转子铁芯采用上述的转子铁芯结构；所述定子铁芯包括分段定子铁芯、定子铁芯筋板及定子铁芯压圈，所述分段定子铁芯之间设置有定子铁芯通风槽；定子铁芯筋板于径向紧固分段定子铁芯，定子铁芯压圈于轴向紧固分段定子铁芯，定子铁芯筋板与定子铁芯压圈连接；所述定子铁芯筋板采用不导磁绝缘材料制成。
[0012]进一步地，所述定子铁芯筋板采用的不导磁绝缘材料为玻璃钢、层压玻璃布板或环氧板。
[0013]进一步地，所述定子铁芯筋板为梯形结构，分段定子铁芯外周设置有与所述梯形结构过盈配合的梯形卡槽。
[0014]进一步地，所述定子铁芯通风槽由定子铁芯通风槽板、定子铁芯通风槽筋板形成，沿圆周方向均布的定子铁芯通风槽筋板与定子铁芯通风槽板焊接在一起，所述定子铁芯通风槽板由多层定子冲片焊接而成。
[0015]进一步地，在所述转子铁芯结构中，分段转子铁芯与转子铁芯压圈之间还设置有转子铁芯端板，转子铁芯紧固拉杆经紧固螺母与转子铁芯压圈紧固连接；所述定子铁芯结构中，分段定子铁芯与定子铁芯压圈之间还依次设置有定子铁芯大槽端板、定子铁芯端板，定子铁芯压圈经沿圆周方向均布的压圈紧固螺栓与定子铁芯端板、定子铁芯大槽端板紧固连接；沿圆周方向均布的定子铁芯筋板贯穿于分段定子铁芯、定子铁芯通风槽、定子铁芯大槽端板、定子铁芯端板，经筋板紧固螺栓与定子铁芯压圈紧固连接。
[0016]一种转子及定子结构，含有上述的转子铁芯及定子铁芯结构。
[0017]一种双馈电机，含有上述的转子铁芯及定子铁芯结构，所述分段定子铁芯与分段转子铁芯的单边间隙形成气隙。
[0018]由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点:
[0019]1、固定转子铁芯整体的转子铁芯紧固拉杆采用不导磁绝缘材料制造加工而成，其在旋转的交变磁场中不产生感应电势，等效电阻也为无穷大，不产生类似鼠笼异步电机转子导条与转子端环组成的闭环导电回路，从而降低了双馈电机转子铁芯的铁损耗与附加损耗，提高了电机效率，而没增加成本。
[0020]2、转子铁芯的转子铁芯通风槽板由转子冲片焊接而成，等效于增加了转子铁芯的有效长度，与常规转子铁芯通风槽板结构相比，在同样的转子铁芯长度下，提高了电机的性能；或者在同等的电机性能要求下，可缩短转子铁芯长度，而且基本不增加电机成本。
[0021]3、固定定子铁芯整体的定子铁芯筋板采用不导磁绝缘材料制造加工而成，其在旋转的交变磁场中不产生感应电势，等效电阻也为无穷大，不产生类似鼠笼异步电机转子导条与转子端环组成的闭环导电回路，从而降低了双馈电机定子铁芯的铁损耗与附加损耗，提高了电机效率，而没增加成本。
[0022]4、固定定子铁芯整体的梯形定子铁芯筋板与分段定子铁芯相应的梯形卡槽紧配合装配，保证了定子铁芯整体结构的强度。
[0023]5、定子铁芯的定子通风槽板由定子冲片焊接而成，等效于增加了定子铁芯的有效长度，与常规定子通风槽板结构相比，在同样的定子铁芯长度下，提高了电机的性能；或者在同等的电机性能要求下，可缩短定子铁芯长度，而基本不增加电机成本。
[0024]6、本发明的转子铁芯及定子铁芯结构，用于双馈风力发电机，在不改用性能较好但价格较贵的硅钢片材料、不使用可靠性还有待验证的磁性槽楔材料、并且基本不增加电机成本的基础上，实现双馈电机效率的提升。该结构经借鉴变换，可广泛用于其他种类电机的定子铁芯结构或转子铁芯结构中。
[0025]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0026]上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0027]图1是本发明中的一种新型双馈电机定子铁芯及转子铁芯结构图；
[0028]图2是本发明中的一种新型双馈电机定子铁芯及转子铁芯的定子铁芯通风槽板及转子铁芯通风槽板的截面图；
[0029]图3是一种常规双馈电机定子铁芯及转子铁芯的定子铁芯通风槽及转子铁芯通风槽的结构图；
[0030]图4是本发明中的一种改进的双馈电机定子铁芯及转子铁芯的定子铁芯通风槽及转子铁芯通风槽的结构图；
[0031]图5是本发明中的一种改进的双馈电机定子铁芯及转子铁芯的定子铁芯通风槽及转子铁芯通风槽的局部放大图(图4中的I部放大图)。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]请参阅图1、图2所示，本发明中的一种新型双馈电机定子铁芯及转子铁芯结构，定子铁芯包括:定子铁芯压圈1、定子铁芯端板2、定子铁芯大槽端板3、定子铁芯通风槽板4、定子铁芯通风槽筋板5、定子铁芯筋板6、若干数量的分段定子铁芯7、筋板紧固螺栓8、压圈紧固螺栓9 ;转子铁芯包括:转子铁芯紧固拉杆11、转子铁芯压圈12、转子铁芯端板13、分段转子铁芯14、转子铁芯通风槽板15、转子铁芯通风槽筋板16、转轴17 ;分段定子铁芯7与分段转子铁芯14的单边间隙为气隙10。
[0034]分段定子铁芯7由常规硅钢片冲压而成的定子冲片叠压而成，分段定子铁芯7之间形成定子铁芯通风槽，定子铁芯通风槽由定子铁芯通风槽板4、定子铁芯通风槽筋板5形成，沿圆周方向均布的定子铁芯通风槽筋板5与定子铁芯通风槽板4焊接在一起。定子铁芯通风槽板4具有与定子冲片大致相同的齿槽结构。与分段定子铁芯7槽数相等的定子铁芯通风槽筋板5均匀布置于定子铁芯通风槽板4的齿上，并与定子铁芯通风槽板4焊接成一整体后，形成定子铁芯通风槽。
[0035]定子铁芯包括若干数量的分段定子铁芯7与定子通风槽。
[0036]在定子铁芯两端设置有定子铁芯大槽端板3、定子铁芯端板2、定子铁芯压圈1，若干数量的定子铁芯筋板6贯穿于各分段定子铁芯5、各定子通风槽板4，各定子铁芯大槽端板3、各定子铁芯端板4，并沿定子铁芯圆周方向均匀分布。
[0037]定子铁芯大槽端板3、定子铁芯端板2与定子铁芯压圈I经若干沿圆周方向均匀布置的压圈紧固螺栓9固定；定子铁芯筋板6与定子铁芯压圈I经若干沿圆周方向均匀布置的筋板紧固螺栓